„InteGreat“ erforscht innovative Fertigungsansätze für hocheffiziente LED

Osram Opto Semiconductors koordiniert Verbundprojekt der führenden Unternehmen der Branche - Ein ganzheitlich optimiertes Fertigungskonzept für LED-Bauteile und -Leuchtmodule, bei dem alle Prozessschritte aufeinander abgestimmt sind, könnte künftig völlig neuartige LED ermöglichen und gleichzeitig deren Herstellungskosten deutlich senken.

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„InteGreat“ optimiert die einzelnen Teilschritte der LED-Fertigung, um innovative neue Prozesse zu entwickeln und somit auch die Herstellungskosten zu reduzieren [Bild: Osram GmbH]

Das erklärte Ziel des Projekts „InteGreat“ ist daher, neue Fertigungsansätze für hocheffiziente Leuchtdioden entlang des gesamten Produktionsprozesses zu erforschen, die Grenzen zwischen den einzelnen Wertschöpfungsstufen aufzulösen und dadurch neue Funktionalitäten sowie hohe Flexibilität zu ermöglichen.

Dafür bringen Koordinator Osram Opto Semiconductors sowie fünf weitere Partner aus Industrie und Forschung ihr spezifisches Fachwissen in das bis zum 30. November 2017 laufende Verbundprojekt ein. „InteGreat“ wird im Rahmen der Förderinitiative „Photonische Prozessketten“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt.

Der ganzheitliche Blick auf den Herstellungsprozess – von der Epitaxie (Kristallwachstum) bis zum tatsächlichen Leuchtmittel – soll es ermöglichen, sowohl Synergien bestmöglich zu nutzen als auch neuartige Ansätze und Verfahren zu entwickeln. „Während der Projektlaufzeit werden wir gänzlich neue Konzepte für die LED-Produktion erforschen und uns dabei auch erlauben, langjährige Paradigmen des Herstellungsprozesses zu hinterfragen“, erklärt Dr. Jürgen Moosburger, Projektkoordinator von Osram Opto Semiconductors.
Etablierte Technologien und Prozessschritte aus der klassischen Mikroelektronik sollen genutzt und an die spezifischen Anforderungen der LED-Herstellung angepasst werden. Bisher isolierte Schritte werden vernetzt, wodurch kostenintensive Sortier- und Testprozesse durch einfache, übergreifende Routinen abgelöst werden. Dadurch könnte erstmals eine durchgehende Fertigung für moderne Hochleistungs-LED umgesetzt werden. „Mithilfe der neuen Fertigungsansätze möchten wir uns in die Lage versetzen, sowohl miniaturisierte und kostengünstige LED als auch hochintegrierte Module entwickeln zu können“, so Moosburger weiter.

Know-how von sechs Partnern aus unterschiedlichen Teildisziplinen
Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten Koordinator Osram Opto Semiconductors und die fünf Verbundpartner Osram GmbH, Fraunhofer-Gesellschaft, LayTec AG, Würth Elektronik GmbH & Co. KG sowie Mühlbauer GmbH & Co. KG eng zusammen. Osram Opto Semiconductors bringt sein jahrzehntelanges Know-how im Bereich LED-Technologien ein und verantwortet die Integration und Bewertung der neuen Prozesse. Die Osram GmbH als Spezialist für Lichtlösungen wird die neu zu entwickelnden LED-Bauteile in kostengünstige Leuchten implementieren und unterstützt das Projekt zudem durch ihre Expertise bei Prozesstechnologien. Mühlbauer, weltweiter Technologiepartner für die Bereiche Smart Card, ePässe, RFID und Solar-Backend, bringt sein Fachwissen aus dem Anlagenbau in der hochpräzisen Verarbeitung elektrischer Komponenten auf Flex- und Festsubstrat inklusive der Entwicklung neuer Prozesse ein. Würth Elektronik stellt seine langjährige Erfahrung im Bereich individueller Lösungen in der Leiterplattenfertigung zur Verfügung. Konkret sollen hier Möglichkeiten der Verbindung des LED-Chips mit der Leiterplatte erforscht werden. Der Berliner Messtechnikexperte LayTec analysiert innovative Systeme zur Prozesskontrolle bei der LED-Herstellung.

Von Seiten der Fraunhofer-Gesellschaft erforschen die Institute für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM bzw. für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB die basistechnologischen Grundlagen in der Prozesssteuerung und Aufbautechnik: das Fraunhofer IZM bringt seine Erfahrung in puncto Verbindungstechnik ein und das Fraunhofer IISB arbeitet an der intelligenten Steuerung von Fertigungsprozessen.

Verbundprojekt im Rahmen der Photonik Forschung Deutschland
Das Projekt „Integrierte Hochvolumenfertigung entlang der LED-Wertschöpfungskette für große Wafer und Paneele (InteGreat)“ startete am 1. Dezember 2014 und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Förderinitiative „Photonische Prozessketten“ bis zum Laufzeitende am 30. November 2017 gefördert.