Der Siegeszug der Mikroelektronik geht weiter

1958 stellte Jack Kilby bei Texas Instruments die erste monolithische integrierte Schaltung vor. In einen kleinen Germaniumkristall baute er einen Transistor, drei Widerstände und einen Kondensator ein und verband diese Bauelemente zu einem Oszillator. Diese Idee revolutionierte in den folgenden vier Jahrzehnten die Schaltungstechnik. Heute sind Millionen von Transistoren in einem Siliziumchip integriert. Ein einziger 256-Megabit-Chip speichert den Text einer 20-bändigen Enzyklopädie mit 16 000 Druckseiten und die Mikroprozessoren führen bis zu einer Milliarde Rechenbefehle in einer Sekunde aus. Die Erfolgsgeschichte der Mikroelektronik in vier Jahrzehnten krönt der Nobelpreis, mit dem der Erfinder Jack Kilby in diesem Jahr ausgezeichnet wurde.

Vor vier Jahrzehnten erschien auch das erste Heft des Industriemagazins SCOPE. Seitdem begleitet SCOPE die Entwicklung der Technik, auch der Mikroelektronik, vor allem deren vielfältige Anwendungen. Die Industrie, ihre Produkte und Prozesse, sind heute ohne Mikroelektronik nicht mehr denkbar. Die Zukunftsmärkte der Autoindustrie, der Informations- und Kommunikationstechnik, der Produktions- und Büroautomatisierung, Verfahrens ¿ und Gebäudetechnik, der Medizin- und Biotechnik ¿ alle brauchen für ihre Wettbewerbsfähigkeit die Bausteine der Mikroelektronik. Sie wird von den Anwendern zu immer weiteren Entwicklungsstufen angespornt bis hin zur Nanoelektronik. Die Miniaturisierung führte auch zu einer Mikromechanik, Mikrooptik, Mikrosensorik und Mikroaktorik. All diese Mikro-Komponenten verbinden sich zur Mikrosystemtechnik, dem Innovationsschwerpunkt des nächsten Jahrhunderts. Mikrosysteme steuern den Automotor um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, signalisieren durch Radar den Abstand zu einem Hindernis, erlauben endoskopische, minimalinvasive Operationen, können mit Biochips in kürzester Zeit Blutwerte analysieren und hoffen, einmal Blinden wieder zum Sehen und Gelähmten zur Bewegung zu verhelfen. Dies sind nur einige wenige Beispiele aus der Fülle neuer Systeme, die auch ein enormes Wirtschaftspotential darstellen. Der Jahresumsatz mikrotechnischer Produkte wird in Branchenkreisen weltweit auf derzeit 110 Milliarden DM geschätzt.
Nach der VDE-Studie Mikrotechnologien 2010 befinden sich Deutschland/Europa in wichtigen Anwendungsbereichen auf dem Weg zur Weltspitze. Gleichzeitig wirken diese Zukunftstechnologien als Impulsgeber und Motor für die gesellschaftspolitischen Megatrends Mobilität, Kommunikation und Gesundheit.

Potentiale und Visionen
Wie geht es weiter? Wo liegen die Potenziale? Was sind die Visionen? Die Experten erwarten die größten Innovationspotentiale bei generellen technischen Entwicklungen zukünftig in der Mikroelektronik, gefolgt von Informationstechnik/Telekommunikation, Internet, Produktionstechnik sowie der Mikrosystemtechnik und betonen den besonders hohen Stellenwert für die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands.

Aus dem Einsatz von Mikro- und Nanotechnik ergeben sich zukünftig völlig neue Produkte und Produktionsmöglichkeiten. Die meisten Gebrauchsgüter und andere Produkte werden viel intelligenter, neue und zusätzliche Arbeitsplätze entstehen.
In der Prognose 2010 sehen die Experten den zunehmenden Einsatz in der Medizin, insbesondere in der Diagnostik und Prothetik. Dank der Mikrokomponenten sollen die Computer dann mindestens 500fach leistungsfähiger werden als heute. Die Computertechnik werde sich so rasant entwickeln, dass Übertragungsraten und Netze im Tera-Bit-Bereich zu günstigen Kosten verfügbar sein werden. Mikrokomponenten werden die chemische Produktion im Hinblick auf Effizienz, Rohstoff-Einsatz und Umweltschutz revolutionieren.
Künftig werden wichtige Komponenten des ¿Kommunikationszentrums¿ am Körper verteilt und über ein ¿Body Area Network¿ verbunden sein. Dann könnte sich beispielsweise in den Sohlen ein winziger Chip befinden, mit dem wir über unsere Tritte so viel Energie erzeugen, um all die anderen Geräte am Körper in Funktion zu halten. Eine ¿Smart Watch¿ könnte die Funktionen von Display und Chipkarte übernehmen, ein Hörer in Kugelschreibergröße Mikrofon und Lautsprecher aufnehmen. Display und Lautsprecher ließen sich auch in die Brille integrieren. Fantastische Aussichten!
Wie SCOPE, so hat auch der VDE die rasante Entwicklung der letzten Jahrzehnte begleitet. 1893 gegründet, durch das VDE-Zeichen fast zwei Dritteln der Bundesbürger bekannt, engagiert sich der 34 000 Mitglieder starke VDE für die Weiterentwicklung der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik.
SCOPE, als Industriemagazin für Führungskräfte, vollzog während der 40 Jahre seines Bestehens in seinen Berichten den Wandel der Technik mit. Der VDE gratuliert zu diesem Jubiläum. 40 Jahre sind gerade die Zeit, die die Entwicklungsgeschichte der Mikroelektronik umfasst. Wir wünschen dem Magazin, dass es seinen Lesern die weitere spannende Geschichte der High Tech-Welt nahe bringt.
Die VDE-Studie Mikrotechniken 2010 kostet DM 295,00 einschließlich Mehrwertsteuer. Die folgende Kennziffer versorgt Sie mit den Bestellunterlagen.

Rolf Windmöller