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Mit der Industrial Line, auch IDL genannt, wird ein neuer Prüfadapter der Firma ‚ELOPRINT‘ vorgestellt. Die IDL-Produktlinie ist auf Robustheit ausgelegt und ergänzt das Portfolio der bereits bestehenden Linien BAL, PRL und POL. Der stabile Rahmen aus Aluminium-Strebenprofilen bildet das Grundgerüst des Systems und gewährleistet Stabilität sowie Skalierbarkeit. Die IDL ist in zwei Standardgrößen mit einem maximalen Prüfbereich von 200x200 mm bzw. 300x300 mm erhältlich, wodurch ein breites Spektrum an Leiterplattengrößen abgedeckt werden kann. Zudem wurde die Industrial Line so konstruiert, dass sie auch in Sondergrößen angefertigt werden kann. Im Inneren des Adapters sorgt das CNC-gefräste Nadelbett für eine exakte Anordnung der Prüfnadeln.

Die Digitalmikroskopieplattform sinaSCOPE baut auf der Erfahrung aus der Entwicklung einer Digitalkamera im professionellen Filmbereich auf. Die Fürther Elektronikentwickler Solectrix hatten den digitalen Kern der 2010 veröffentlichten ‚ARRI ALEXA‘ beigesteuert und das dabei gewonnene Fachwissen kurz darauf für eine eigene 3D-Kamera genutzt: sinaCAM. Mit seinen zwei von der Verarbeitungselek­tronik abgesetzten Miniaturkameraköpfen und seiner synchronen Verarbeitung der beiden Bildsignale setzte das System auf den damaligen 3D-Boom und brachte innovative Konzepte mit. Unter dem Namen ActionCAM wurde das System darüber hinaus von den Digital-Recording-Experten von Codex als Stunt-Kamera eingesetzt. Das 3D-Mikroskopie-System sinaSCOPE ist nicht nur namentlich, sondern auch technisch verwandt mit der vorangegangenen 3D-Kamera. Das Konzept nutzt die winzige Bauform der Kameraköpfe (aktuell nur noch 3,0 × 4,4 × 4,4 cm bei einem Gewicht von gerade mal 70 g), um einen volldigitalen Ersatz für die Okulare herkömmlicher Stereomikroskope zu realisieren.

Nach dem erfolgreichen IMAPS Deutschland Frühjahrsseminar in Ingolstadt Ende Februar blicken wir in Richtung weiterer hochinteressanter Veranstaltungen, die uns als Mikroelektronik und Packaging Community erwarten. Zeitgleich mit dem Erscheinen dieses Hefts laufen in Fountain Hills die 20. Device Packaging Conference (DPC) und der Workshop on Advanced Packaging for Medical Microelectronics. Bei der DPC sind die drei Konferenztage mit den Keynote-Vorträgen und den parallelen Sessions zu Heterogeneous 2D & 3D Integration, Fan-Out, Wafer Level Packaging & Flip Chip und Next Gen Applications gefüllt. Abgerundet wird das Programm von 12 Professional Development Courses und Diskussionen zu aktuellen Themen. So ist zum Beispiel ein ganzer Vormittag den Auswirkungen der geopolitischen Situation gewidmet, mit der entsprechenden Session „Geopolitics Fueling the Repatriation of the Semiconductor Ecosystem – Opportunities & Challenges“.

Skalierbare Embedded-Rechnermodule ermöglichen es Herstellern industrieller Elektronik, sich bei der Entwicklung ganz auf ihre spezifischen Funktionen zu konzentrieren und durch den Einsatz von COM-Modulen für Standardfunktionen wie Rechen- und Grafikleistung bei der Entwicklung der Endprodukte spürbar Zeit und Kosten einzusparen. Selbst die Unterstützung Künstlicher Intelligenz (KI) kann bereits durch COM-Module erbracht werden. In diesem Marktsegment bietet Avnet Embedded Server- und Client-Produkte im COM-HPC-Formfaktor (Computer-on-Module for High Performance Computing). COM-HPC-Module bieten eine hohe Rechen-, Grafik- und Videoleistung sowie zahlreiche Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, die eine Breitbandanbindung an Netzwerke und lokale I/O-Controller ermöglichen. Die Skalierbarkeit ist die Basis für Zukunftssicherheit durch einen Wechsel auf künftige Technologien. Typische Anwendungen der leistungsstarken COM-HPC-Module sind industrielle IoT-Systeme mit KI-/Machine Learning-Funktionen, komplexe HMI- und Edge-Computing-Anwendungen, intelligente Videoüberwachungssysteme, moderne medizinische Geräte und professionelle Mess-Systeme.

Resilientes Ökosystem Mikroelektronik aufbauen: „Wenn sich Europa tatsächlich resilient in der Mikroelektronik aufstellen will, muss es die gesamte Elektronik-Wertschöpfungskette in den Blick nehmen“, erklärt Nicolas-Fabian Schweizer. Das ZVEI-Vorstandsmitglied verweist auf andere Weltregionen der Mikroelektronikbranche, die die strategische Bedeutung von Verbindungstechnik (Leiterplatten) und Elektronikfertigung (EMS Electronic Manufacturing Services) erkannt haben und gezielt fördern. „In China erhalten die Unternehmen über alle Wertschöpfungsstufen hinweg bedeutende Zuwendungen, von Finanzhilfen über Steuererleichterungen bis hin zu vergünstigten Energiepreisen“, so Schweizer weiter. Auch in den USA werden unter anderem durch den Inflation Reduction Act (IRA) bedeutende Mittel für die Industrie bereitgestellt, wodurch auch das dortige Ökosystem Mikroelektronik als Zulieferer erheblich gestärkt wird. „In Kombination mit den hohen Produktionskosten in Europa stellt diese Förderpolitik unsere hiesigen Leiterplattenhersteller und Elektronikfertiger vor immer größere Herausforderungen“, stellt Schweizer fest, der auch Vorstandsvorsitzender von Schweizer Electronic ist.

Unter dem Motto ‚Schnell, schneller - High Speed‘ wurden Aufgaben beim Leiterplatten- und Baugruppendesign erörtert. Schwerpunkte waren die Themen Highspeed und Impedanzkontrolle. Führungen durch das Research & Innovation Center und durch die Leiterplattenfertigung von Würth Elektronik rundeten den vom FED veranstalteten 12. PCB-Designer-Tag ab.
Realisierung des eigenen Designs verfolgen. Mit ‚Mein Design in der Produktion‘ bekamen beim 12. PCB-Designer-Tag erstmals Teilnehmer die Möglichkeit, Designdaten einzureichen und ihr eigenes Design live in der Produktion zu sehen. Die dazu notwendigen Eckdaten wurden den Interessenten vorab zum Downloaden zur Verfügung gestellt. Das Design wurde in einem Nutzen integriert. Dessen Produk­tionsprozess konnte bei der Werksführung bei Würth in Niedernhall verfolgt werden. Zum Abschluss erhielten die Teilnehmer die mit ihrem Design produzierte Leiterplatte ausgehändigt.

EIPC-Winterkonferenz 2024, Teil 1: Erster Tag - Die Keynote Session.
Schauplatz der EIPC-Winterkonferenz 2024 (30./31. Januar) war die IHK-Akademie in der Stadt Villingen-Schwenningen, die am östlichen Rand des Schwarzwalds liegt.
Die mit über 120 Delegierten aus 18 Ländern bemerkenswert gut besuchte internationale Veranstaltung umfasste 19 Vorträge und eine Besichtigung der beeindruckenden Leiterplatten- und Embedded-Component-fabrik Schweizer Electronic in Schramberg.

EIPC Winter Conference 2024, Part 1: First day - The keynote session.
Situated on the eastern edge of the Black Forest in south-west Germany, the city of Villingen-Schwenningen, in the Schwarzwald-Baar district of Baden Wurttenberg, was the location for EIPC’s 2024 Winter Conference, held on 30th and 31st January at the IHK Academy. A remarkably well-attended international event, with over 120 delegates representing 18 countries, the programme included 19 presentations and a tour of the impressive Schweizer Electronic PCB and embedded component factory in Schramberg.

Auch wenn der weltweite Absatz von Elektroautos derzeit etwas schwächelt, so soll doch die Produktionskapazität von Li-Ionen Batterien in GWh um das Achtfache bis 2027 steigen. Basierend auf einer weltweit produzierten Kapazität von 1,2 Mio. GWh im Jahr 2022 prognostiziert Bloomberg bis 2027 eine Steigerung auf 8,9 Mio. GWh. Dabei dominiert China derzeit noch mit 77% die Produktionskapazität, diese soll aber bis 2027 auf 69% fallen. Insbesondere die USA wollen ihre Produktionskapazität auf 908 GWh ausbauen. Gegenüber China mit einem geplanten 6.197 GWh Kapazitätsausbau immer noch ein großer Abstand. Deutschlands Pläne mit einer angekündigten 503 GWh-Batterieproduktionskapazität bis 2027 sind bei der gegenwärtigen Investitionszurückhaltung eher mit einem Fragezeichen zu versehen.

Regionalgruppe Stuttgart: Bernd Gebert wurde zum Regionalgruppeneiter gewählt: Auf dem Regionalgruppentreffen im Januar bei ZEISS in Oberkochen wurde Bernd Gebert zum Leiter der FED-Regionalgruppe Stuttgart an die Seite von Michael Matthes gewählt. „Ich freue mich auf viele Begegnungen mit unseren Mitgliedern und solchen, die es werden möchten, oder Menschen, die sich einfach für unsere Themen interessieren“, sagte Bernd Gebert bei seiner Wahl. Der neu gewählte Regionalgruppenleiter im Südwesten leitet die Normenstelle und technische Redaktion bei WITTENSTEIN, dem Hersteller von Getrieben und Antriebssystemen in Igersheim im Main-Tauber-Kreis. Zudem ist er Experte für Isolationskoordination und berät die Elektronikentwicklung. Darüber hinaus entwickelt er gemeinsam mit Kollegen den Produktentstehungsprozess weiter und richtet sein Augenmerk auf die Nachhaltigkeit.

Mit dem EDA-Tool LibrePCB Version 1.0 kam 2023 ein kostenloses Entwurfswerkzeug für Leiterplatten auf den Markt, dass auf eine durchaus interessante Art zustande kam und ebenso interessante Merkmale aufweist. Nachfolgend wird die Entwicklungsgeschichte beschrieben.
Die erfolgreiche Verwirklichung einer modernen Entwurfssoftware für Leiterplatten, die in der Praxis erfolgreich eingesetzt werden kann und zugleich leicht erlernbar ist, erfordert in der Regel umfangreiches vielseitiges Wissen, entsprechende finanzielle Aufwendungen für die notwendige Manpower, Geduld als auch Zielstrebigkeit in der Entwicklungsarbeit gleichermaßen. Kaum zu glauben, dass auch heute noch Einzelpersonen in beharrlicher Hobbyarbeit Grundlagen für solch komplexe Konstrukte wie PCB-Designtools legen und mit Hilfe von Sponsoren als auch Fördermitteln letztlich erfolgreich ans Ziel kommen. Im Fall von LibrePCB kann man erkennen, wie wichtig Fördertöpfe sind, die nicht nur nach dem Gießkannenprinzip größere Unternehmen oder Institutionen bedienen, sondern auch engagierten Einzelpersonen finanziell unter die Arme greifen.

Der Leiterplattenproduzent Becker & Müller stellt als Resultat eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Gemeinschaftsprojekts mit der TU Berlin eine Technik vor, die es erlaubt, gesamte Hochfrequenzsysteme bei geringen Signalverlusten äußerst kostengünstig zu fertigen.
Bei dieser Technik werden miniaturisierte Hohlleiterstrukturen in konventioneller Leiterplattentechnik gefertigt. Auf Grundlage dieses Konzepts konnten verlustarme Strukturen bis ≤ 140 GHz aufgebaut und vermessen werden, wobei das Systemkonzept wesentlich höhere Frequenzen ermöglicht. Neben einfachen Punkt-zu-Punkt-Leitungen wurden Verzweigungen mit einstellbaren Teilungsverhältnis, Filterstrukturen und Antennen zur Abstrahlung entlang der Oberfläche der Leiterplatte und senkrecht dazu entwickelt. Alle Leitungsteile sind so konzipiert, dass sich ein Anwender sein Zielsystem frei aus den einzelnen Blöcken auf der Leiterplatte konfigurieren kann.

Siemens Digital Industries Software meldet neue Zertifizierungen und Kooperationen mit dem langjährigen Partner TSMC, darunter die Qualifizierung mehrerer EDA-Produktlinien von Siemens für die neuesten Prozesse der Foundry. Laut Dan Kochpatcharin (Head of Design Infrastructure Management Division, TSMC) werden durch die Zusammenarbeit mit Ökosystempartnern wie Siemens gemeinsame Kunden unterstützt. Dies biete Designlösungen, welche „die Vorteile unserer Prozesstechnologien in Bezug auf Leistung und Energieeffizienz besser nutzen.“
Calibre für N2-Prozess von TSMC: Das Calibre nmPlattform-Tool von Siemens zur IC-Verifizierung ist jetzt vollständig für den N2-Prozess von TSMC zertifiziert. Dazu gehören die Calibre nmDRC-Software, die Calibre YieldEnhancer-Software, die Calibre PERC-Software und die Calibre nmLVS-Software. TSMC und Siemens haben außerdem gemeinsam die mPower-Analogsoftware von Siemens für Elektromigration und IR-Drop (EM/IR) auf Transistorebene für den N4P-Prozess von TSMC zertifiziert. Dies ermöglicht, die EM/IR-Signoff-Lösung von mPower auf Analog- oder Hochfrequenz-Designs der nächsten Generation anzuwenden.

• Optische Distanz-Sensormodule mit besonders großem Sichtfeld
• Markteinführung von GJM022-Keramikchipkondensatoren

• Einstieg in die Elektronikkühlung (Webinar) – 19.03.24 online
• Test Convention Jena – 24. / 25. April 2024
• Robuste Prozesse der Aufbau- und Verbindungstechnologien (AVT) – 17. April 2024, 10:00 bis 12:00 Uhr online
• Seminarreihe Leiterplattendesign – März/ April online und vor Ort in Berlin
• Ökobilanzierung und Klimaneutralität von IKT – 26. April 2024 sowie 16. und 17. Mai 2024in Berlin
• Hannover Messe – 22. – 26. April 2024 in Hannover

Es steht außer Frage, dass heute kein elektrisches Gerät ohne integrierte Schaltung auskommt. Das Chipdesign ist der wesentliche Schritt, um Mikroelektronik für zukünftige Produkte und Anwendungen zu entwerfen. Vor diesem Hintergrund fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das neue Netzwerk ‚Chipdesign Germany‘ im Rahmen der Designinitiative Mikroelektronik für drei Jahre mit vier Mio. €. Das Netzwerk ‚Chipdesign Germany‘ bildet eine Plattform für den vorwettbewerblichen, offenen Austausch zwischen allen am Chipdesign beteiligten Akteuren. Es wird von den vier Kooperationspartnern edacentrum, Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland, der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau und der Leibniz Universität Hannover getragen.

So lässt sich wohl das Geschehen am Halbleitermarkt schlagwortartig zusammenfassen. Die Branche befindet sich in schweren Wassern, auch wenn der Abwärtstrend der Umsätze im zweiten Quartal 2023 durch eine überraschende Trendwende zunächst beendet werden konnte. Wie Future Horizons, ein Beratungsunternehmen für die Halbleiter- und Elektronikindustrie, in seinem Webinar ‚Semiconductor Industry Market Forecast‘ IFS2024 am 16. Januar 2024 klar analysierte, beruht die Erholung zunächst jedoch ausschließlich auf einem Anstieg der IC-Preise (IC ASP). Die verkauften Stückzahlen (IC Units) befinden sich aufgrund anhaltender Käuferzurückhaltung noch weiterhin im Keller. Malcom Penn, CEO von Future Horizons, verortet die Talsohle erst im ersten Quartal 2024, wie er gegenüber der PLUS betonte.

• Metallrecyclingmarkt für Leiterplatten wächst
• Reparierbarkeit von Produkten rechtlich vereinbart
• AOI mit Augmented-Reality-basierter Bestückungsassistenz
• Kooperation bei High-Tech-Substraten mit US-Hersteller Silikonbasierter Lack von -40 °C bis 180 °C
• Neue Leitung bei Unternehmen für Test- und Prüfaufgaben
• Neue Tochtergesellschaft für Halbleiterunternehmen
• Wechsel im Team bei Flussmittelhersteller
• OE-A – Gedruckte Elektronik-industrie bleibt positiv für 2024
• Neuer EMS-Schwerpunkt in New Hampshire (USA)

Das Bestreben, Verbindungen in der Elektronik optisch statt elektrisch zu realisieren, ist nicht neu. Optische Backplanes sind mittlerweile Stand der Technik. Auch wenn es die gute alte kupferbasierte elektrische Verbindung immer wieder geschafft hat, ihre bereits vorhergesagten Bandbreiten- und Geschwindigkeits-Limitierungen zu überwinden und damit unter gleichzeitiger Ausspielung ihrer Kostenvorteile gegenüber der optischen Alternative diese in Schach zu halten, so gibt es doch viele weitere Vorteile der optischen AVT. Dazu gehören die EMV-Eigenschaften und der geringere Energiebedarf. Natürlich sind viele technologische Herausforderungen zu lösen. Die immer noch notwendige Wandlung elektrisch/optisch und optisch/elektrisch und die Anbindung zwischen Komponenten und Leitstrukturen, die Ein- und Auskopplung von Signalen, die erforderliche Genauigkeit bei der Positionierung sind nur einige Aspekte.

In der letzten Ausgabe stellten wir das Aluminiumnitridsubstrat AIN HP vor. Wir wollten mehr wissen und haben Hans Ulrich Voeller, Produkt Manager für die Business Line Substrate & E-Mobility bei CeramTec, befragt.

AIN HP weist eine sehr hohe thermische Leitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Temperatur-beständigkeit und Isolationsfähigkeit auf. Wo ist dies von Vorteil?

Die Kombination dieser Eigenschaften macht das Substrat zu einer herausragenden Wahl für Hochleistungs-Power-Module. Die Biegefestigkeit von 450 MPa verleiht ihm Robustheit und ermöglicht es, den Belastungen anspruchsvoller Anwendungen standzuhalten - etwa in industriellen Umgebungen, bei Windkraftanlagen und im Bereich der Mobilität, auch im Railway-Bereich. In Umrichterstationen für die Energieumwandlung und -verteilung stellt dies die langfristige, zuverlässige Leistungsfähigkeit sicher. ...

Aber wer würde denn schon sowas machen – außer natürlich im übertragenden Sinn? Wobei diese Redewendung wohl kaum auf ihren Ursprung zurückgeführt werden kann, obgleich die Essgewohnheiten des Mittelalters ab und an dafür herbeizitiert werden. In der elektronischen Industrie gibt es natürlich viele Verunreinigungen, aber eher wenige Teppiche. Zwar könnte man den Lötstopplack als solchen bezeichnen, aber Versuche mit gewissen Lacken die Chemikalien, die man als potentiell gefährliche Verunreinigungen sieht, einzukesseln, sind weitgehend erfolglos abgebrochen worden.
Immerhin hat sich eine ganze Industrie auf dieses umgekehrte Sauberkeitsproblem eingeschossen, weil rund 15 % aller Ausfälle von Produkten auf Verunreinigung und deren Folgen zurückgeführt werden – eine sehr kostspielige Angelegenheit! Natürlich hat man als Erstes eine meist sehr vereinfachte Liste aufgestellt, was einem so auf der Leiterplatte oder auf dem Endprodukt auffallen könnte.