Artikelarchiv Elektronikfertigung

Die weltweit tätige Semikron International GmbH fertigt Komponenten und Systeme für die Leistungselek-
tronik. Der Schwerpunkt liegt im mittleren Leistungssegment von ca. 2 kW bis 10 MW. Eingesetzt werden die Produkte z.B. in drehzahlgeregelten Industrieantrieben, Schweißanlagen und Aufzügen. Auch im Bereich der Automatisierungstechnik, der unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) und der Erneuerbaren Energien sowie bei Elektro- und Hybridfahrzeugen finden sie ihre Anwendung.

363 Aussteller, darunter 20 aus Frankreich und etliche aus der Elektronikbranche, zeigten auf der i+e in Freiburg, was sie sich in der letzten Zeit ausgedacht und entwickelt haben. Die Messe mit über 6?000 m² Ausstellungsfläche war komplett ausverkauft und zählte rund 10?000 Besucher. Da neben den Rekordzahlen auch die Messekontakte vielversprechend waren, wurde die i+e 2013 sowohl von Ausstellern als auch Besuchern gut bewertet.
Die i+e ist die größte Industriemesse im Südwesten für die Branchen Elektrotechnik/Elektronik, Maschinenbau, Metallverarbeitung, Informationstechnik, Kunststofftechnik und industrielle Dienstleistungen. Sie wird vom WVIB (Wirtschaftsverband Industrieller Unternehmen Baden e.V.), Freiburg, veranstaltet und steht unter dem Motto ‚Innovation erleben‘.

Am 28. Februar und 01. März 2013 veranstaltete die ANS-Answer Elektronik-Service & Vertriebs GmbH, Limeshain, Technologietage zum Thema ‚Pastendruck & 3D-Pasteninspektion‘. Bei der Veranstaltung wurden alle Elemente des Pastendrucks (Lotpaste, Schablone, Drucker und SPI) erörtert, inklusive dem Bedrucken von Pads für die Chip-Bauform 01005.
Nachdem Geschäftsführer Hans-Jürgen Lütter die Gäste begrüßt und die Referenten vorgestellt hatte, bemerkte er zu den Technologietagen, dass Technologieinformationen für die Kunden einen Mehrwert darstellen und dies der Anlass für die Veranstaltung ist, die alle Aspekte des Pastendrucks umfasst.

Die Christian Koenen GmbH (CK) veranstaltete Ende Februar 2013 Technologietage, die diesmal unter dem Motto ‚Kosteneinsparung durch optimale Prozesse‘ standen und dementsprechend gut besucht wurden.
Nach der offiziellen Begrüßung erwähnte Lothar Pietrzak, Vertriebsleiter der Christian Koenen GmbH, Ottobrunn, dass das Unternehmen in diesem Jahr sein zehnjähriges Jubiläum feiert und in Ungarn eine neue Niederlassung für den Bereich Osteuropa gegründet hat. Zum Motto des Technologietages bemerkte er, dass dies ein Dauerthema der Branche sei und CK auch hier die Kunden unterstützt.

Innovative elektronische Materialien sollen beim Einsatz unter schwierigen Umwelteinflüssen beständige Leistung erbringen und gleichzeitig Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz der Produktion steigern. Für diese Ansprüche hat Henkel eine differenzierte Produktpalette von Klebstoffen, Lötmaterialien und Underfills entwickelt. Hier einige Innovationen aus diesen Bereichen, die Henkel auf der SMT Hybrid Packaging vorgestellt hat.
„Vor allem in der Automobilindustrie fordern Elek-tronikspezialisten zunehmend robuste Klebstoffe, die selbst unter schwierigsten Bedingungen verlässliche Leistungen sicherstellen“, so Tom Adcock, Global Product Manager für Montageklebstoffe bei Henkel. „Wir haben mit Loctite Ablestik ICP 4000 ganz gezielt ein Portfolio silikonbasierter ECA-Klebstoffe für elektronische Sensoren entwickelt, die sich in Fahrzeugen immer näher an Hitze und Vibrationen erzeugenden Quellen befinden.“

Elektronische Baugruppen werden immer häufiger unter sehr harten Umweltbedingungen betrieben, die früher oder später zu Ausfällen oder Fehlfunktionen führen. Um diesen Ausfällen vorzubeugen stellt der Schutzüberzug als Lackierung oder Verguss eine wirksame Abhilfe dar.
Wenn die Anforderung einer Schutzbeschichtung erst in der Serienproduktion bekannt wird, wo das nichtoptimierte Layout bereits feststeht, ist ein wirksamer, einfacher Schutz unter Umständen nicht oder nur unter sehr hohem Kosteneinsatz möglich. Am sinnvollsten wird daher der Schutz schon in der Designphase der Baugruppe berücksichtigt, Stichwort ‚fertigungsgerechtes Design‘. Dies erhöht zudem die Prozesssicherheit des Beschichtungsvorgangs und spart hohe Qualitäts- und Nacharbeitskosten. Das Einsparpotential einer für Beschichtung entwickelten Baugruppe kann leicht mehrere zehntausend Euro im Jahr betragen. Dabei hat für eine Layout-Optimierung jede individuelle Elektronik spezielle Problemstellen und bedarf daher einer individuellen Betrachtung. Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die noch in der Designphase unbekannten Problemstellen von vornhinein zu erkennen und zu umgehen. Dies setzt ein fundiertes Wissen um mögliche Probleme und die Zusammenhänge bei der Beschichtung voraus.

Parallel zur diesjährigen SMT-Hybrid-Messe fand im April in Nürnberg der Workshop ‚Additive manufacturing - 2D and 3D printing for electronics manufacturing‘ statt,. Dieser wurde von Maris Techcon und Fraunhofer IZM mit Unterstützung der Mesago Messe Frankfurt organisiert und durch Prof. Emil List, TU Graz und wissenschaftlicher Leiter der Nanotech Center Weiz GmbH, wissenschaftlich begleitet. Der Workshop mit 30 Teilnehmern zeigte in insgesamt neun Vorträgen den aktuellen Stand der Technik verschiedener Druckverfahren, insbesondere des Inkjet-Drucks, des 3D-Schablonendrucks sowie des Aerosoljet-Verfahrens und der Erzeugung von Kupfer in Rolle-zu-Rolle-Verfahren. So wurden die Möglichkeiten und Grenzen der Anwendbarkeit der Verfahren gezeigt. Aktuelle Materialien für die Herstellung additiver leitfähiger Strukturen wurden demonstriert.

Modernes Packaging und die Herausforderungen an die Hochtemperaturelektronik waren die Themen der Vorträge und Diskussionen des Kongresses der SMT Hybrid Packaging 2013. Erstmalig in der Kongresshistorie wurden aus dem Kongresstag zwei Halbtages-Sessions an zwei Messevormittagen. Das neue Angebot sollte dem Besucher eine zielgerichtete Kongressteilnahme mit einem effizienten Besuch der Ausstellung an einem Tag erlauben. Offensichtlich ist dieses Konzept erfolgreich, denn es wurden 387 Kongressteilnehmer registriert.

Entwickler, Hersteller und Anwender von Leiterplatten trafen sich in Nürnberg, um sich über neue Möglichkeiten und Lösungen zu informieren. Bei der von Bayern Innovativ organisierten und von einer Fachausstellung begleiteten Veranstaltung standen die Themen Embedding, Wärmemanagement, Hochstrompackaging und Robustness im Mittelpunkt. Das nunmehr neunte Kooperationsforum wurde von einer Fachausstellung begleitet. Es zählte mehr als 240 Teilnehmer von über 100 Unternehmen aus 5 Ländern.

Die vertikale Integration bietet neue Vorteile: die Entkrampfung platzkritischer Layouts, eine verbesserte
Wärmeabfuhr, günstigere HF-Eigenschaften oder die Möglichkeit einer Systemintegration.
Ein Messeschwerpunkt zur SMT 2013 der KSG Leiterplatten GmbH war die Integration von Identi-fikationsträgern. Berührungslos können die auf dem Chip abgelagerten Informationen ausgelesen und durch weitere Daten ergänzt werden. Rückverfolgbarkeit und Plagiatschutz sind zwei mögliche Gründe, warum RFID-Tags nicht auf der Leiterplattenoberfläche platziert, sondern in das Innere eines mehrlagigen Schaltungsträgers eingebettet werden. Für die Implementierung des Tags ist es notwendig, auch aktive elektronische Komponenten in den Lagenaufbau einzubeziehen.

Polyflex-Schaltungen sind einlagige flexible Schaltungen. Bei diesen können die Kupferleiter unterschiedliche Dicken haben und in Teilbereichen beidseitig frei von Isolationsfolie sein. Außerdem sind Durchbrüche (Bohrungen) in den Lötaugen oder Kupferflächen in beliebiger Form möglich.
Eine typische Polyflex-Schaltung hat 250 µ dicke Kontaktfinger, die steckbar und eine direkte Fortsetzung der 80 bis 100 µ dicken Leiterbahnen des flexiblen Bereiches sind. Die Lötaugen im flexiblen Bereich sind 250 µ dick, ragen über die Isolationsfolie hinaus und gewährleisten daher gute Lötstellen. Dazu trägt auch die Anpassung der Durchbrüche im Lötauge an den Querschnitt des einzulötenden Pins bei. Häufig lassen sich auch mechanische Funktionen durch Ausbildung von Laschen, Ösen und Sollbiegelinien in 250 µ dickem Kupfer zusätzlich zur elektrischen Funktion in die Schaltung integrieren.

Jetzt sollen goldene Zeiten für Leiterplatten und Kunden anbrechen. Beta Layout, ein in Europa führendes Unternehmen im Bereich Leiterplattenservice, will das ermöglichen. Dessen enge Kooperation mit Conrad Electronic vermarktet den Leiterplattenservice in deutschen, österreichischen sowie schweizer Katalogen und Onlineshops als integriertes Angebot von Conrad Electronic.

Die Hausmesse der KSL-Kuttler Automation Systems GmbH war von zahlreichen Fachleuten mit Spannung erwartet worden. Und diejenigen, die sich auf den Weg zum etablierten Spezialisten für Automation der Leiterplattenherstellung nach Dauchingen gemacht hatten, wurden nicht enttäuscht. Sogar aus den USA waren Fachleute angereist, um sich vor Ort, direkt bei den Entwicklern zu informieren. Auf der Hausmesse gab es einiges zu entdecken, was die Branche so noch nicht gesehen hat. So präsentierte KSL-Kuttler einen neuen Automations-
roboter und ein Handling-Modul für extrem dünne Leiterplatten.

Während die SMT in Nürnberg mit über 20?000 Besuchern ihren gewohnten Gang ging, lief am 2. Messetag im Kongresszentrum eine vielbeachtete Tagung zum Thema Packaging auf Waferebene. Unter Leitung von Prof. Lang, IZM Berlin, der auch als Vorsitzender der Programmkommission für die Auswahl der hervorragenden Referenten verantwortlich zeichnete, wurde ein ausführliches Bild von der Gegenwart und Zukunft der Systemintegration aufgezeigt.
Thorsten Meyer von Intel zeigte hier am Beispiel der mobilen Kommunikation den Weg der Aufbau- und Verbindungstechnologie auf. Vor allem der Trend zu Smartphones ist ein wichtiger Treiber. Bereits heute liegt der Anteil von Smartphone Betreibern in Europa deutlich über 20 % und in den USA bei über 40 %.

Das kanadische Unternehmen Hammond Electronics schaut nicht nur auf eine traditionsreiche Firmengeschichte zurück, sondern setzt auch mit neuen Produkten Akzente. So hat die japanische Umweltkatastrophe von 2011 zur Überprüfung gängiger Standards bei Gehäusen und Schränken für Rechenzentren geführt.
Die kanadische Firma Hammond Electronics gehört wohl mit zu den ältesten Firmen der Welt, die sich mit der Fertigung von Elektronikgeräten befassen [1]. Sie wurde 1917 als O.S. Hammond & Son gegründet und hat seit 1920 – wie kann es in der damaligen Zeit in Amerika anders gewesen sein – erste Radios für den Verkauf in einer Hofwerkstatt gebaut. Vom Ein-Kreiser über das Sechs-Röhren-Superhet ging es weiter bis zur Aufnahme der Gehäusefertigung für Fremdfirmen im Jahr 1927. Die Gehäuseproduktion ist trotz Firmenumfirmierungen bis zum heutigen Tag wesentlicher Bestandteil des Produktportfolios (Abb. 1). Das Unternehmen beschäftigt etwa 500 Mitarbeiter. Die Erzeugnisse werden weltweit verkauft.

Europäische Leiterplattendesigner halten sich in der Regel an die hier bekannten Tool-Anbieter wie Altium, Zuken, Mentor Graphics, Cadence – oder an Tools wie Eagle. Jenseits des Atlantiks gibt es aber auch Firmen, die Designsoftware entwickeln und vertreiben. Ein Beispiel ist Intercept.
Das US-amerikanische Unternehmen Intercept, Atlanta, ist in der europäischen Elektronikindustrie wenig bekannt. Es befasst sich seit über 30 Jahren mit der Entwicklung von EDA-Software für das Design von Leiterplatten und Hybridschaltungen [1]. Einen besonderen Schwerpunkt setzt die Firma auf das Design von HF-Schaltungen. Hauptprodukt ist die EDA-Software Pantheon (Abb. 1).
Pantheon hat als Schwerpunkt das Leiterplattendesign und kann optional durch spezielle Bausteine für das HF-, Hybrid- und High-Speed-Design erweitert werden. Weitere Module beinhalten u. a. Schaltplanerstellung, Simulationsinterfaces, DFM-Rule-Checking, Bibliotheksmanagement, Data Translators. Die Softwarelösungen sind skalierbar, so dass kleine, mittlere und große Unternehmen den Lösungsumfang erhalten können, den sie tatsächlich brauchen.

Die Embedded World Exhibition & Conference 2013, die vom 26. bis 28. Februar 2013 in Nürnberg veranstaltet wurde, war wieder sehr erfolgreich. Denn es gab einen neuen Besucherrekord, eine gute Stimmung und viele Neuheiten. Den mehr als 22?500 Besuchern aus fast 60 Ländern präsentierten 868 Aussteller aus aller Welt ihre neuesten Entwicklungen, Produkte und Dienstleistungen. Ebenfalls mehr Teilnehmer als in den Vorjahren verzeichneten die begleitenden Kongresse Embedded World Conference und electronic displays Conference. Damit bewies die embedded world, dass sie die Top-Veranstaltung der internationalen Embedded-Community ist.

Teil 1 dieser Serie ‚Hotspots durch Bauteile‘ (PLUS 3/2013, S. 471-479) befasste sich mit Grundbegriffen und physikalischen Konzepten der Elektronikkühlung sowie mit 3D-Simulationen und physikalischen Faustformeln. In Teil 2 ‚Strombelastung‘ (PLUS 4/2013, S. 734-739) ging es um den Stromfluss und die Stromheizung in Leiterbahnen. Der nun folgende letzte Teil 3 ‚Zeitabhängigkeit‘ behandelt nun die transienten Phänomene Aufheizung, Abkühlung und pulsweitenmodulierte Strombelastbarkeit.

Cadence Design Systems, Inc. kündigte ein mehrjähriges Abkommen mit TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited) zur Entwicklung einer Design-Infrastruktur für die 16-Nanometer (nm) Fin-FET-Technologie an [1]. Mit ihr sollen fortschrittliche Prozessgeometrien für Netzwerk-, Server-, mobile und FPGA-Anwendungen realisiert werden.
Die Zusammenarbeit, die früher als üblich im Design-prozess begann, wird Designherausforderungen adressieren, die insbesondere mit Fin-FET-Designs in Zusammenhang stehen – von der Design-Analyse bis zum Sign-off. Ziel ist es, die erforderliche Infrastruktur zu liefern, um höchst energieeffiziente und hochleistungsfähige Chips zu fertigen. Die 16nm-IC werden die Nachfolger der jetzt vor der Produktion stehenden 20nm-IC sein.

Henkel ist nicht nur ein Produktlieferant für das tägliche Leben vieler Menschen, sondern auch ein wichtiger Materiallieferant der Elektronikindustrie weltweit. Mit seiner kürzlich veröffentlichten Wachstumsstrategie bis 2016 stellt sich der Konzern den steigenden Produkt- als auch Wettbewerbsanforderungen. Stetige Produktweiter- und Neuentwicklungen für die Elektronikindustrie sollen die führende globale Position des Unternehmens sichern. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die Produkt- und Firmenpolitik von Henkel.