High-Speed-Elektronik auch für KI-Anwendungen
Elektroniktag Mitteldeutschland an der TU Chemnitz: Austausch zwischen Forschung und Praxis verlief auf hohem Niveau
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Wie künstliche Intelligenz funktioniert, erklärte Jingrui Yu, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Digital- und Schaltungstechnik der TU Chemnitz, in seinem Vortrag. Foto: Elke Kraus
Am 20. März 2025 war die Technische Universität Chemnitz Gastgeber des Elektroniktags Mitteldeutschland, den die Regionalgruppen Dresden und Jena des Fachverbands FED e.V. gemeinsam mit der Professur Digital- und Schaltungstechnik (Leitung: Prof. Dr. Gangolf Hirtz) an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik ausrichteten. Rund 50 Fachbesucherinnen und Fachbesucher aus Industrie und Wissenschaft nahmen teil und zeigten sich beeindruckt von der inhaltlich dichten Agenda, die aktuelle Technologiethemen aus Forschung und industrieller Entwicklung zusammenführte: Von High-Speed-Design und Basismaterialien bis zur Röntgenanalyse und KI-gestützten Bildverarbeitung. Die Veranstaltung machte deutlich, wie bedeutend der Austausch zwischen universitärer Forschung und industrieller Praxis ist. Mit fünf technisch fundierten Beiträgen aus der Industrie sowie Einblicken in aktuelle Forschungsprojekte der TU Chemnitz wurde klar: Fortschritt in der Elektronikentwicklung entsteht im Zusammenspiel von präzisem Fachwissen, erprobten Prozessen und interdisziplinärer Zusammenarbeit.
High-Speed-Design verständlich vermittelt
Den Auftakt gestaltete Prof. Dr. Rainer Thüringer, der gemeinsam mit einem Expertenteam aus HF- und PCB-Designern den neuen High-Speed-Leitfaden des FED entwickelt hat. In seinem Vortrag zeigte er anschaulich, warum bei steigenden Signalgeschwindigkeiten klassische Designregeln nicht mehr ausreichen und welche Maßnahmen notwendig sind, um Störungen und Reflexionen im Layout zu vermeiden. Der Leitfaden bietet praxisnahe Empfehlungen vom Lagenaufbau über Impedanzkontrolle bis zur Auslegung der Stromversorgung (PDN) – ein wertvolles Werkzeug für Entwicklerinnen und Entwickler, die auf zuverlässige Signalintegrität angewiesen sind.
Michael Weber (ISOLA GmbH) stellte aktuelle Basismaterialien für High-Speed- und HF-Anwendungen vor. Er machte deutlich: Mit steigenden Frequenzen rücken Materialeigenschaften wie Dk (Dielektrizitätskonstante) und Df (Verlustfaktor) in den Fokus. ISOLA setzt auf abgestimmte Materialsysteme mit stabilen Parametern über Frequenz, Temperatur und Chargen hinweg – entscheidend für Anwendungen in 5G, Automotive oder Rechenzentrumsinfrastruktur.
Wie sich Materialien für GHz-Anwendungen objektiv bewerten lassen, demonstrierte Hermann Reischer (Polar Instruments). Die Delta-L-4.0-Methode erlaubt die praxisnahe Messung der Dämpfung bis 43 GHz – ein bedeutender Schritt für die Qualitätssicherung in der Serienfertigung. Reischer betonte, wie wichtig der durchgängige Prozess von der Materialauswahl über die Simulation bis zur automatisierten Messung ist, um verlässliche Ergebnisse bei der Hochfrequenz-Auslegung zu erzielen.
High-Speed in der Entwicklungsrealität
Michael Schwitzer (CiBOARD electronic GmbH) stellte praxisnah dar, wie moderne Anforderungen an Signalintegrität, Impedanzmanagement und Via-Design im Alltag umgesetzt werden. Ob SLVS-EC mit 4,8 Gbps pro Lane, MIPI CSI-2, SERDES oder Power-over-Coax. Schwitzer zeigte anhand von Beispielen, dass stabile High-Speed-Verbindungen nur durch frühzeitige Simulation, geeignete Lagenaufbauten und den Einsatz von HDI-Technologien realisierbar sind. Sein Fazit: High-Speed beginnt nicht erst beim Layout.
Zum Abschluss des praxisorientierten Teils beleuchtete Andreas Kraus (Kraus Hardware GmbH) das Thema Rework und Röntgenanalyse aus Sicht eines EMS-Dienstleisters. Rework ist heute ein hochpräziser, wirtschaftlicher Prozess zur Fehlerkorrektur, der hilft, Ausschuss zu vermeiden und Entwicklungskosten zu reduzieren. Die Röntgenanalyse dient dabei als zentrales Werkzeug der Prozesskontrolle – insbesondere bei komplexen Baugruppen.
Einblicke in Forschung an der Professur Digital- und Schaltungstechnik
Warum High-Speed-Elektronik immer wichtiger wird, präsentierten Jingrui Yu und Dr. Roman Seidel von der Professur Digital- und Schaltungstechnik an der TU Chemnitz. Im wissenschaftlichen Teil der Veranstaltung zeigten sie die innovative Anwendung von Computer Vision und generativen Modellen. Sie zeigten, wie sich Fisheye-Kameras zur Human Pose Estimation (HPE) aus der Vogelperspektive einsetzen lassen. Mit Hilfe von Neural Radiance Fields (NeRF) wurde ein neuartiger NToP-Datensatz mit über 570.000 Bildern erzeugt, der die Pose-Schätzung in anspruchsvollen Perspektiven deutlich verbessert.
Den Schlusspunkt bildete eine Laborführung durch die Professuren Nachrichtentechnik, Hochfrequenztechnik und Allgemeine Elektrotechnik sowie Digital- und Schaltungstechnik der TU Chemnitz, bei der die Teilnehmerinnen und Teilnehmer Einblicke in die Forschungsschwerpunkte und technische Infrastruktur des Instituts für Informationstechnik erhielten.
Homepage der Professur Digital- und Schaltungtechnik: https://www.tu-chemnitz.de/etit/dst/professur/index.php
FED e.V. und High-Speed-Leitfaden des FED: https://www.fed.de , https://www.fed.de/themen/leitfaden-high-speed-leiterplattendesign/
Weitere Informationen erteilt Markus Freund, E-Mail markus.freund@etit.tu-chemnitz.de
(Autor & Autorin: Markus Freund, Claudia Mallok)
Mario Steinebach
22.04.2025
