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Fast gleichzeitig zum 60. Geburtstag am 6. Dezember 2001 feiert Günther Strecker in Heilbronn auch sein 30jähriges Firmenjubiläum.

Hannusch Industrieelektronik fertigt seit nunmehr 30 Jahren Elektroniken im Kundenauftrag. Zum Firmenjubiläum gab es ein Event, das neben Fachvorträgen und Betriebsbesichtigungen einen Festabend umfasste. Im Fokus der Vorträge stand die effiziente Produktion und was dafür erforderlich ist. Beim Festabend erfolgte ein Rückblick auf die Historie des Unternehmens und dessen Erfolgsfaktoren.

Beim traditionellen Festabend anlässlich der IMAPS-Konferenz, der am 13. 0ktober 2003 in München veranstaltet wurde, konnte vom Verein gleichzeitig ein besonderes Jubiläum gefeiert werden. Denn IMAPS Deutschland e.V. vormals ISHM war fast genau 30 Jahre zuvor gegründet worden. Prof. Dr. Heinz Osterwinter gab als amtierender Vorsitzender folgenden Rückblick auf die Vereinsgeschichte.

Die Business Unit Mimot Surface Mount Technologies der Rohwedder AG feierte am 11. und 12. September in Lörrach ihr 30-jähriges Firmenjubiläum.

Verbunden mit dem Empfang der Gäste bestand die Möglichkeit, Anlagen und Geräte aus dem Bereich der Bestückung und Prüftechnik zu besichtigen. So waren unter anderem die Anlagen der Rohwedder AG, der Mimot SMT, die weiterhin als eigenständige Marke bestehen bleibt, der Viscom, der Ekra Automatisierungssysteme GmbH und der iTAC Software AG unter fachlicher Anleitung und zum Teil auch in Funktion zu besichtigen.

Der Vertriebsleiter der Mimot SMT, Dipl.-Ing. Manfred Sauer, begrüßte die zum Firmenjubiläum erschienenen Gäste und eröffnete die Vortragsrund mit einem kurzen Überblick des Unternehmens. 1978 gründete Dipl. Ing. Dieter Jenne als erster europäischer Hersteller von Bestrückungsautomaten die Mimot GmbH in Lörrach und steht seitdem für innovative Technologien und flexible Lösungen in der SMD-Bestückung. 1987 führte das Unternehmen die ersten intelligenten Feedersys- teme und optischen Bauteilezentrierung ein. Durch stetige Weiterentwicklung und Verbesserung der Produktionslinien aus der Advantage-Serie und der TR-Feeder-Familie konnten insgesamt rund 600?Systeme weltweit ausgeliefert werden und zum aktiven Kundenstamm gehören derzeit rund 200?Adressen – überwiegend aus Deutschland, Österreich und der Schweiz. 2007 wurde das Unternehmen durch die Rohwedder AG, Radolfzell, übernommen und agiert seitdem für den Mutterkonzern im Geschäftsbereich Rohwedder AG Mimot SMT. Der Rohwedder-Konzern mit rund 1000?Mitarbeitern zählt sich weltweit zu dem führenden Anbieter von Automatisierungslösungen und Standard-Produkten in den Bereichen Mechatronics Production Solutions (MPS) und Electronics Production Solu- tions (EPS). Seine Kunden sind Automobilzuliefer-, Telekommunikations- und Elektronikindustrie sowie in der Medizintechnik. Mit rund 65?Mitarbeitern am Standort Lörrach werden heute nicht nur SMD-Bestückungssysteme konstruiert und gefertigt, sondern auch immer mehr Sonderlösungen in angrenzenden Applikationen realisiert.

Zum 30-jährigen Jubiläum veranstaltete die Optiprint AG im September 2015 an ihrem Firmensitz in Berneck, Schweiz, einen Technologietag gefolgt von einem feierlichen Dinner und einem Tag der offenen Tür. Wie auch sonst bei Optiprint standen beim Technologietag die Zukunftsthemen im Vordergrund.

Im April fielen gleich zwei Jubiläen fast auf den Tag genau zusammen. Vor 50 Jahren hat Gordon Moore, der Gründer von Intel, behauptet, dass sich die Komplexität von elektronischen Schaltungen alle 2 Jahre verdoppeln wird. Diese Aussage wird heute das Mooresche Gesetz genannt. Vor schon 30 Jahren waren die Schaltungen schon so komplex, dass ein Zeichnen oder Kleben der Schaltungen von Hand zu kompliziert wurde – die ersten EDA-Tools für Leiterplatten waren daher notwendig. Mit dabei war OrCAD, das nun schon 30 Jahre lang hilft Leiterplatten zu entwickeln.

Moderne Galvanik mit Chemie von Shipley und Anlagen von Galvabau AG

Am 12. Juni 2001 nahm die PPC Electronic AG in Cham offiziell ihr Neuhauprojekt „New Fab 2000“ in Betrieb. Gleichzeitig feierte der renommierte Schweizer Hersteller hochkomplexer Multilayer sein 30-Jähriges Firmenjubiläum. Mit einem Umsatz von 112 Mio. sFr, modernster Technologie und einem dynamischen und erfahrenen Mitarbeiterteam zählt die PPC Electronic AG zu den führenden Leiterplattenherstellern in Europa.

Die REINHARDT System- und Messelectronic GmbH kann auf 30 erfolgreiche Jahre Firmengeschichte zurückblicken: Im Juli 1976 wurde sie von Peter Reinhardt in Ismaning bei München in der Privatwohnung und einem Hobbyraum gegründet. Wenige Jahre später zog die Firma um nach Obermühlhausen, in der Nähe des Ammersees, ca. 65 km westlich von München. Das Unternehmen ist 1996 nach ISO 9001 zertifiziert worden und ist bis heute selbst finanziert. Peter Reinhardt war und ist alleiniger Inhaber des Unternehmens, das seit 1995 zum Marktführer bei automatischen Incircuit- und Funktionstestsystemen in Deutschland wurde. Die Zahl der Mitarbeiter bewegte sich in den letzten 15 Jahren stabil um die 40 Personen.

Das TQU feiert in diesem Jahr sein 30-jähriges Bestehen und kann auf eine spannende und gleichzeitig herausfordernde Geschichte zurückblicken. Das 1986 von Prof. Dr. Jürgen P. Bläsing gegründete Steinbeis-Transferzentrum Qualität und Umwelt hat sich als anerkannte Marke etabliert. Das Jubiläum wurde mit einer Veranstaltung gebührend gefeiert.

Im Rahmen der Jubiläumsfeier gab Helmut Bayer, der heutige Geschäftsführer der TQU Group, einen ausführlichen Rückblick auf 30 Jahre TQU. Zudem gab es einen Vortrag zum aktuellen Thema Industrie 4.0 und ein unterhaltsames Programm.

Mit der Mikrocontroller-Serie STM32 F-2 ist STMicroelectronics ein Coup gelungen: Durch einen cleveren Flash-Speicher-Betrieb vermögen die MCUs das volle Leistungspotenzial des Cortex-M3 auszuschöpfen. Darüber hinaus hat der Halbleiterhersteller seine MCU-Roadmap für die Cortex-M0 und -M4 von ARM vorgestellt, welche die Palette der 32-Bitter im kommenden Jahr ergänzen soll.

Mit über 350 Personen konnte der Fachverband Elektronikdesign und -fertigung e. V. (FED) auf seiner Jubiläumskonferenz einen neuen Besucherrekord verzeichnen. Das war v.a. dem vielfältigen Programm entsprechend dem Konferenzmotto ‚Den Wandel gestalten: Design-, Fertigungs- und Managementprozesse für Elektronik optimieren‘ und nicht zuletzt auch dem Jubiläum geschuldet.
Ein durchweg positives Fazit zog dementsprechend der Veranstalter: „Die Rekordteilnehmerzahl und die außergewöhnlich gute Stimmung unter Besuchern, Vortragenden und Ausstellern haben alle unsere Erwartungen übertroffen“, so Christoph Bornhorn, FED-Geschäftsführer. „Diese Jubiläumskonferenz motiviert uns, die FED-Vision konsequent weiter zu verfolgen: die starke Gemeinschaft für Vernetzung, Weiterbildung und Wissensmanagement in der Elektronikbranche zu sein.“

Am 26. Juli 2011 wurde die 3000. Rehm Reflowlötanlage, eine VisionXP feierlich an die Hirschmann Car Communication GmbH, Neckartenzlingen, übergeben. Es ist die 6. Rehm Reflowlötanlage, die an diesen Kunden geliefert worden ist. Dies zeigt, dass die Rehm Produkte und ihre besonderen Eigenschaften sowie Rehm Service hervorragend am Markt ankommen.

Eine neue 32-Bit-Mikrocontroller-Familie XMC1000, die den Cortex-M0-Prozessor von ARM verwendet, bietet Infineon nun zu 8-Bit-Preisen. Der Hersteller soll dabei der weltweit erste Halbleiteranbieter sein, dem das ohne Verzicht auf leistungsfähige Peripherie gelingt.

Unter diesem Motto feierte die Jenaer Leiterplatten GmbH zusammen mit ca. 130 Gästen und der gesam- ten Belegschaft am 15. Juni 2007 ihr 15jähriges Bestehen. Der ursprünglich aus der Leiterplattenproduktion des Jenaer Zeisswerkes hervorgegangene Betrieb hat nach der Wende-typischen Durststrecke in den 15 Jahren seit der Privatisierung eine sehr erfolgreiche Entwicklung hinter sich und rangiert heute unter den Top 20 der deutschen Leiterplattenhersteller.

Ohne Vergangenheit keine Zukunft. Obwohl eigentlich nur die letzten 15 Jahre der Anlass zum Feiern waren, ging das vorherige Betriebsgeschehen in alle Festreden ein. Seit 1974 werden am Standort Jena-Göschwitz Leiterplatten produziert und ein Erfahrungspotential aufgebaut, auf dessen Grundlage die Jenaer Leiterplatten GmbH (JLP) aufbauen konnte. Nach der Bildung der Jenoptik AG und der Ausgliederung der Leiterplattenproduktion im Jahre 1990 wurde JLP am 1. April 1992 von dem privaten Unternehmer Rainer Wiedemann übernommen. Seit Juli 2005 liegt die operative Geschäftsführung in Händen von Sven Nehrdich.

1969 feiern die Blumenkinder die freie Liebe, Neil Armstrong landet auf dem Mond und in Norderstedt gründet Heidemarie Heger ihren Leiterplatten-Schnellservice. Erster Produktionsstandort: Ein umgebauter Kuhstall am Speckenkamp, 55 qm groß. Ganze 10 Firmen stellten damals Leiterplatten her, die Zuwachsraten lagen bei 300 bis 400 Prozent pro Jahr. Die Aussichten für den jungen Betrieb waren hervorragend. Heidemarie Heger nutzte die Gunst der Stunde – und eroberte sich den Markt mit extremer Pünktlichkeit und zuverlässiger Lieferung. Firmen wie Philips, Plath, das Deutsche Elektronen Synchrotron (DESY) und die Eppendorf Gerätebau Netheler & Hinz GmbH kauften bei der rührigen Kleinunternehmerin.

Bis 2030 wird auf Europas Straßen mit 10 Mio. selbstfahrenden Autos gerechnet – auf den Straßen Chinas sogar fast doppelt so viele. Das bedarf einer 360°-Echtzeiterfassung. Die benötigte dreidimensionale, in Form frei wählbare Radarsensorik wurde in einem Forschungsprojekt mit Hilfe von Panel Level Moldtechnologien entwickelt.

By 2030, 10 million self-driving cars are expected on Europe‘s roads - and almost twice that number on China‘s. This requires 360° real-time sensing. The required three-dimensional radar sensor technology, which can be freely selected in shape was developed in a research project using panel level molding technologies.

Mit Technologie-Updates, Practice-Sessions und über 120 Anwenderberichten wird das Kongress Palais Kassel bei der 37. Cadfem Ansys Simulation Conference vom 16. bis 17. Oktober zum Treffpunkt für Simulationsexperten aus der ganzen Welt.

Bei der Konferenz dreht sich alles um Ansys und aktuelle Entwicklungen der Simulation in Industrie und Forschung. Zu den Hauptrednern gehören Ajei Gopal, Ansys President und CEO, der gemeinsam mit Repräsentanten der Digital Supply Chain von SAP über den Einsatz der Simulation zur digitalen Transformation von Unternehmen referiert. Der Inhaber und Gründer des Johner Instituts für IT im Gesund- heitswesen Prof. Dr. Christian Johner spricht über den Einsatz künstlicher Intelligenz in der Medizin.

Die 3D-Systemintegration ist eine der strategisch wichtigsten Schwerpunkttechnolo­gien weltweit, deren Entwicklung vor allem durch Anwendungen in den Bereichen Transport und Mobilität, Sicherheit, Energie und Umwelt, Information und Kommunikation sowie Medizin mit Produktbeispielen wie Imagesensoren, autarke Sensorknoten, Speichermodule (Memory Stacks), Kameras, Smart Phone-Komponenten, Implantate oder Mikroprozessorspeichermodule vorangetrieben wird.

Zwei Gemeinschaftsstände bündelten in diesem Jahr wieder die Aktivitäten der vielen kleinen und mittelständischen hochinnovativen Unternehmen, die sich mit zukunftsträchtigen Technologien zur Herstellung räumlicher elektronischer Baugruppen, der Herstellung und Verarbeitung optoelektronischer Bauteile und der Anwendung von Licht-, insbesondere Lasertechniken zur Herstellung multifunktioneller Bauteile beschäftigen. Hochinteressante Verfahren und Erzeugnisse wurden vorgestellt.

Heterogeneous system integration is one of the key topics for future system integration. Scaling of System on Chip (SoC) alone does not address today's requirements of smart electronic systems in terms of performance, functionality, miniaturization, low production cost and time to market. The traditional microelectronic packaging will more and more convert into complex system integration. More than Moore will be required due to tighter integration of system components into the package. This trend leads to advanced System in Package solutions (SiP) which require the synergy and a combination of wafer level and board integration technologies and which are rapidly evolving from a specialized technology used in a narrow set of applications to a high volume technology with wide ranging impact on electronics markets especially due to the high volume and very cost competitive consumer and communication market. Advanced SiP approaches explore the third dimension, which results in complex system architectures that also require, beside new technologies and improved materials, adequate system design tools and reliability models.

Leiterplattendesigns für moderne elektronische Geräte mit hohen Packungsdichten, verwinkelte und verschachtelte Einbausituationen verlangen ein Höchstmaß an Präzision und eine optimale Raumaufteilung. Um dies zielgenau für das Projekt zu realisieren, setzt GED auf die neuesten CAD-Tools sowie die langjährige Erfahrung und das aktuelle Fachwissen der Mitarbeiter. Immer mehr Bauteile in das gleichgroße Gehäuse integrieren, eine Leiterplatte über eine zweite Leiterplatte zu stecken oder zu falten, neue und zusätzliche Funktionen in der nächsten Gerätegeneration umzusetzen – das sind die Anforderungen an die Leiterplattendesigns von heute und morgen.

Eine neue Ausrichtungsprüfung, die die korrekte Anordnung von nebeneinander liegenden Bauelementen sehr schnell und präzise checkt, ist eines von zahlreichen neuen und weiterentwickelten Features des 3D-AOI-System YRi-V. Die neue Funktion dient beispielsweise dazu, Automotive-LED-Systemen für optimale Lichtleistung individuell zu optimieren. Die Ausrichtungsprüfung kann auch zur Überwachung korrekter Abstände zwischen zahlreichen anderen Bauelementen verwendet werden, etwa von Hall-Sensoren für präzise Bewegungssteuerungen. Die SMT Section der Yamaha Robotics Business Unit hat für ihr AOI-System weitere neue Funktionen realisiert - etwa eine schnellere Handhabung der Baugruppen. Ein neues, anschlagloses Transportsystem bremst und stabilisiert jede Baugruppe nach dem Einfahren in die Maschine elektronisch und verkürzt so die erforderliche Positionierungszeit.

Die japanische Saki Corporation ist seit 1994 ein bekannter Innovator im Bereich der automatischen optischen Inspektion (AOI) mit Schwergewicht auf Robot-basierter Vision-Technologie. Kürzlich hat das Unternehmen auf der Nepcon Japan zwei neue 3D-AOI-Systeme der dritten Generation vorgestellt.

Anfangs beschränkte sich der Einsatz der 3D-Inspektionstechnologien zur Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung auf die Kontrolle des Lotpastendrucks durch SPI-Systeme (Solder Paste Inspection). Schon bald wurde der Einsatz auf die Kontrolle von bestückten Leiterplatten ausgedehnt. In diesem Werdegang sind die Limitierungen konventioneller 3D-AOI-Systeme (Automatische Optische Inspektion) begründet. Nachfolgend wird eine neuartige 3D-AOI-Systemlösung vorgestellt, die eine 3D-Vermessung von Baugruppen ohne Kompromisse ermöglicht.

Herkömmliche 3D-AOI-Verfahren

Zunächst muss bei den am Markt etablierten 3D-AOI-Technologien zwischen interpretativen und echten Messverfahren differenziert werden. Interpretative Verfahren stützen sich zumeist auf farbige Beleuchtungen aus unterschiedlichen Einfallswinkeln oder auf Mehrkamerasysteme, bei denen zusätzliche Kameras aus geneigtem Blickwinkel die Leiterplattenoberfläche inspizieren. Beide Verfahren setzen auf die Interpretation von Sekundärmerkmalen wie beispielsweise Reflexionen der Oberfläche und liefern keine Messwerte. Echte Höheninformationen können nicht gewonnen werden, bestenfalls Informationen über den Anstiegswinkel der reflektierenden Flächen, z.B. bei farbiger Ringbeleuchtung.
Im Gegensatz dazu liefern Messverfahren echte Höhenwerte und können so eine dreidimensionale Bewertung der Szenerie bieten.

In der Mikrointegration verschmelzen die Miniaturisierungsaktivitäten von Chip- und Boardlevel immer mehr. Treibende Faktoren sind die Reduk- tion der Packaging-Kosten und der Bedarf an immer leistungsfähigeren Systemen. Dies führt zu „System in Package (SiP)"-Lösungen. Die Mikrointegration durch Nutzung des RMPD  und 3D-CSP Verfahrens bietet für den Bedarf an flexiblen und kostengünstigen Verfahren ein umfangreiches Portfolio an Lösungsmöglichkeiten, der insbesondere auch den Bereich 3D-Stacking erschließt und kom- plexe, hybride Aufbauten von Mikrosystemen erlaubt. Anwendungsbeispiele aus der Medizintechnik (Packaginglösungen bei Katethern, Endoskopen, Drucksensorik) oder auch aus Sicherheitsbereich werden vorgestellt.//

In micro-integration, we see an increasing trend towards fusion of miniaturization technologies at chip and board level. The main drivers are packa- ging cost-reduction and use of ever-more effective systems. This leads to “System in Package” (SiP) solutions. Micro-integration based on RMPD and 3D-CSP processes offers a large range of flexible and cost-effective options, including 3D Stacking and complex hybrid systems incorporating micro-integrated elements. Case studies based on medi- cal and surgical appliances (packaging solutions for catheters and endoscopes and pressure sensors) and safety devices are set out.

Die Xenon Automatisierungstechnik GmbH aus Dresden projektiert, entwickelt und baut schlüsselfertige, vollautomatische Maschinen und Anlagen der Serien- und Massenfertigung, vor allem in den Branchen Automotive, Elektronik, Photovoltaik und Medizintechnik. Das Unternehmen zeigt auf seinem Messestand einen Ausschnitt einer großen Linie mit einer für dreidimensionale Schaltungssysteme (3D-MID) entwickelten neuen Aufbau- und Verbindungstechnologie.

Der Trend in der Elektronik geht eindeutig in Richtung Miniaturisierung und Modularisierung von kompletten elektronischen Systemen. Um diesen neuen Anforderungen auch in der Heimautomatisierung gerecht zu werden, entwickelten im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes Tele-Haus die Firma Binder Elektronik GmbH, Sinsheim, und die TU Berlin ein neues 3D-BGA Gehäusesystem. Dieses soll zukünftig als Plattform für die Anwendung von mikrosystemtechnischen Applikationen in den unterschiedlichsten Anwendungen des Maschinenbaus, der Hausautomatisierung und anderen Bereichen dienen.

4. Internationaler Workshop für Flip Chip, CSP, Wafer Level Packaging, 22.-23. April 2002, Berlin

Die Baugruppen- und Geräteproduzenten können in den nächsten Jahren neue Integrations- und Miniaturisierungsmöglichkeiten nutzen. Flip Chip- und Chip Size Packaging (CSP)-Technologien bieten schon bald der Praxis die Möglichkeit, die Miniaturisierungsfortschritte der Halbleitertechnologie noch stärker in die Baugruppenebene,, weiterzureichen “ als bisher. Das ist eine der wichtigen Botschaften aus dem Workshop. Mittels Stapelung von IC-Chips und optionaler Einbettung ehemals diskreter externer passiver Bauelementechips in die Verbindungsstrukturen lassen sich extrem kompakte CSP-Module wie nach einem Baukastenprinzip realisieren. System in Package (SIP) Assembly ist der neue Begriff dafür. So kann man mehr als bisher den konkreten spezifischen Kundenanforderungen entgegengekommen. Noch eine Ebene tiefer, auf der Ebene der Leiterplattenboards, wird die Miniaturisierung ebenfalls fortgesetzt durch adäquate weitere Verringerung der Leiterzugbreiten und -abstände, durch allmählichen Übergang zu passiven 0201- bzw. 01005-Chips. Zusätzlich kann man passive als auch aktive Chips in die Leiterplatte selbst integrieren. Embedded Systems heißt dieses Prinzip. Auf Designer und Produzenten von Baugruppen warten neue Herausforderungen einer vielschichtigen horizontalen und vertikalen Diversifizierung.

Die 3D-Chip-Integration ist eine zukunftsweisende Möglichkeit zur Kosten-Optimierung elektronischer Systeme. Diese neue Technologie erfordert eine ganzheitliche Betrachtung von Halbleiterproduktion und Packaging. Dabei kommt dem Hersteller von Die Bonding-, Packaging- und Assemblierungs-Equipment eine Schlüsselrolle zu, wie das Bei- spiel SOLID F2F zeigt.// 

3D chip integration is an attractive option for future cost-optimisation in electronic systems. This new technology requires a significant re-think in terms of the associated semiconductor and packaging implications. This imposes a key role on the supplier of bonding, packaging and assembly equipment, as illustrated using the example of the SOLID F2F process.

Mit dem Drucker n.jet solder mask von Notion Systems kann die Lötstoppmaske präzise und mit feinsten Strukturen aufgetragen werden. Wie der Inkjet-Druck der Lötstoppmaske abläuft und welche Vorteile damit verbunden sind, wurde bei einem Besuch des Pilotanwenders Würth Elektronik in Schopfheim erläutert.

Können Motoren für Elektrofahrzeuge wirtschaftlich per Siebdruck hergestellt werden? Und welche Eigenschaften lassen sich den gedruckten Antrieben mit auf den Weg geben? Das erforschen Wissenschaftler der Technischen Universität Chemnitz zusammen mit der EKRA Automatisierungsysteme GmbH im Projekt ‚PriMa3D – Siebgedruckte Komponenten für elektrische Antriebe‘. Ziel der Forschung ist es, den dreidimensionalen Siebdruck für die Herstellung von Elektroantrieben weiterzuentwickeln.

Die israelische Firma Nano Dimension, Anbieter von Maschinen für additive Drucktechnik, hat mit ihrem Fertigungssystem DragonFly 3D-gedruckte Kondensatoren entwickelt. Die Kondensatoren sind in den Körper der additiv gefertigten Leiterplatten eingebettet, was Platz spart und Montageaufgaben reduziert.

Dreidimensionale Elektronikkonzepte haben in den letzten 10 Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Doch an die korrespondierenden 3D-Fähigkeiten der Design-Werkzeuge müssen viele Fragen gestellt werden. Damit beschäftigte sich der virtuelle EDA-Round Table des FED. Leistungssteigerung, Miniaturisierung, funktionale Integration oder ergonomische Gerätekonzepte sowie eine einfachere Produktion lassen sich mit 3D-Elektronik optimal realisieren. Weiteres Potenzial bieten neue Materialien und Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck, Embedding oder Kunststoffelektronik, die inzwischen serientauglich sind. Aber wie steht es um Entwurfswerkzeuge und erforderliche Datenformate? Was bieten aktuell die Elektronik-CAD-Werkzeuge an echter 3D-Entwurfsuntertützung? Ermöglichen sie es, die Vorteile der neuen 3D-Technologien auszuschöpfen?

Die ‚3D-Elektronik‘ als funktionale Alternative der konventionellen PCB-Technologie, die in diversen innovativen Anwendungsfeldern bereits heute an Bedeutung gewinnt, ist Gegenstand einer gründlichen Analyse von Dr. Matthew Dyson, Technology Analyst beim britischen Marktforscher IDTechEx. Sie ist unter dem Titel ‚3D Electronics 2020-2030: Technologies, Forecasts, Players‘ erschienen. Hier einige im Rahmen des PLUS-Fachgebiets relevante Aspekte der Studie.

Flexible und starrflexible Leiterplatten gleichen mechanische Einbau-Toleranzen in Baugruppen aus. Bereits im Design des Flex-Bereichs sollte der Konstrukteur sich diese Beweglichkeit zu Nutze machen. Mit einem besonderen Trick erhält man sogar erhöhte Flexibilität in allen drei Raumrichtungen.

Seit Jahrzehnten stellen flexible und starrflexible Leiterplatten eine bewährte und zuverlässige Technologie dar, die über die Jahre stetig an Bedeutung gewonnen hat und – so allen Prognosen nach – weiter an Bedeutung gewinnen wird.

Anfangs lag der Focus auf hoch zuverlässigen Systemen, wobei im Vordergrund stand, dass diese Verbindungstechnologie nicht lösbare Verknüpfungen mehrerer starrer Leiterplatten ermöglicht.

Heute setzt man auch bei vielen mobilen Consumerprodukten wie Handys, Kameras, etc. auf die Flex- und Starrflex-Technologie. Auch in der Sensor- und Medizintechnik kann diese punkten. So besteht oft die Aufgabe, Elektronik in kleinen Gehäusen unterzubringen und gleichzeitig durch enge Hohlräume elektrisch anzubinden. Ein Beispiel dafür sind Sensorköpfe am Ende von dünnen Edelstahlrohren oder -kanülen.

Der steigende Trend zur Miniaturisierung sowie immer höherer Funktionalität bei gleichzeitig immens steigendem Kostendruck auf die Endprodukte sind die Treiber für den ständig zunehmenden Einsatz flexibler Schaltungen. Der Schlüssel zum erfolgreichen 3-D Leiterplattendesign liegt zum einen in der Einhaltung essentieller Flex- und 3D-Designregeln, zum anderen aber auch in der sorgfältigen Dokumentation.

Im Zeitalter von immer filigraner werdenden Mobiltelefonen und Miniatur-Videokameras ist die Möglichkeit, Elektronikbaugruppen im Produktgehäuse dreidimensional gebogen und geformt unterbringen zu können, ein entscheidender Faktor für weitere Miniaturisierung. Wenn bei einem Endprodukt, gerade im Consumerbereich, mehr benötigter Platz gleichzeitig auch eine geringere Marge bedeutet, dann ist es nur zu verständlich, dass die Elektronikentwickler hier unter erhöhtem Druck stehen. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, gehen viele Firmen dort, wo es sich anbietet, von starren zu flexiblen Leiterplatten über (meist eine Kombination von flexiblen als auch starr-flexiblen). Aber wie meistens im Leiterplatten-Design: wenn ein Problem gelöst wird, so generiert diese Lösung i.d.R mindestens ein neues Problem.

Intel und der Speicherspezialist Numonyx haben einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu nichtflüchtigen Speicherlösungen der Zukunft gemeldet. Den Forschern der Unternehmen ist erstmals der Nachweis gelungen, dass sie mehrere Schichten so genannter Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) in einer funktionellen Anordnung übereinander stapeln können. Ein aktueller 64-Megabit-Testchip weist den Weg in Richtung dreidimensional angeordneter Speicherlösungen mit hoher Kapazität und geringem Stromverbrauch. Dank ihrer Eigenschaften gelten Phasenwechselmaterialien als potenzielle Nachfolger sowohl für RAM als auch für Langzeitspeicher wie Festplatten.

Um versteckte Lötstellen und kritische Voids in Flächenlötungen aufzuspüren, bedarf es eines 3D-AXI-Systems mit besondere Schärfe der Schichtbilder. Moderne 3D-Röntgentechnologie mit integrierter planarer Computertomografie (CT) macht dies möglich. Die präzise und schnelle Inline-Prüfung großer Flachbaugruppen in 3D ist die Kernfunktion des neuen kompakten 3D-AXI-Systems iX7059 PCB Inspection XL von Viscom. Die moderne 3D-Röntgentechnologie des Bildaufnahmekonzepts Evolution 5 mit integrierter planarer Computertomografie (CT) liefert zusammen mit einem neuen Handling-Konzept beste Prüfergebnisse bei höchsten Taktzeitforderungen. Die Anlage bringt die extrem hohe Prüfgenauigkeit, wie sie für dicht bestückte und sehr komplexe Boards erforderlich ist.

Für die immer mehr nachgefragte 3D-AOI/AOM/AXI aber auch andere Aufgaben wurden auf der Nürnberger Messe etliche neue Produkte und Weiterentwicklungen vorgestellt. Dabei war Industrie 4.0 ein überall präsentes Thema, zu dem neue Praxis-orientierte Lösungen und Apps gezeigt wurden.

Vor allem die Anbieter von Investitionsgütern wie Druckern, Bestückern, Lötanlagen, Inspektionssystemen und sonstigen Einheiten von Fertigungslinien waren mehr als zufrieden. Denn das Besucherinteresse an diesen Produkten war groß und viele Besucher äußerten konkrete Beschaffungsabsichten. Weniger positiv war dagegen die Stimmung bei manchen Dienstleistern, beispielsweise bei einigen Leiterplattenherstellern. Insgesamt war die Stimmung positiv wie seit Langem nicht.

Der Markt für fortgeschrittene 2,5D- und 3D-Packaging-Technologien wird in den kommenden Jahren überproportional stark wachsen. Das haben Halbleiterexperten auf der internationalen Konferenz ‚Smarter Systems Through Heterogeneous Integration‘ des Branchenverbandes ‚Semi Europe‘ in Dresden prognostiziert. So geht Halbleiter-Forschungsdirektorin Emilie Jolivet vom französischen Marktanalyse-Unternehmen Yole davon aus, dass der Markt für Chip-Packaging von 44,3 Mrd. $ Umsatz im Jahr 2022 bis zum Jahr 2028 auf 78,6 Mrd. $ Dollar steigt – bei jährlichen Wachstumsraten um die 10 %. Im Teilmarkt für 2,5D- und 3D-Packaging sei jedoch sogar mit jährlichen Zuwachsraten um die 30 % zu rechnen. Gerade das Spitzensegment wird hier allerdings bisher von nur wenigen Akteuren beherrscht. Dazu gehören TSMC, Samsung, Intel, Hynix und die hierzulande wenig bekannte chinesische Gruppe YMTC. Bei etwas einfacher gestrickten Übergangstechnologien (2,5D) sind auch Amkor, UMC und weitere Unternehmen mit im Geschäft.

Nachfolgend werden die wichtigsten Eigenschaften einer HRSi-basierten Technologieplattform für System-in-Package (SiP)-Lösungen auf Dünnfilmbasis mit Integration hochqualitativer passiver Komponenten bei unterschiedlichen Frequenzen – vom HF-Bereich bis ins Millimeterwellengebiet – beschrieben. Diese Demonstrationsplattform ist in Verbindung mit weiteren Technologien – etwa zur Integration von HF-MEMS und aktiven Komponenten – ein viel versprechender Lösungsweg für die gegenwärtigen Miniaturisierungsziele. // 

In this article, the key features of a thin-film HRSi-based system-in–a-package technology platform are presented. The integration of high-quality passive components at various frequencies – ranging from RF frequencies up to millimeter-wave frequencies – is demonstrated. Using this enabling platform in combination with related technologies for integrating e.g. RF-MEMS and active components is a promising route to fulfill the current miniaturization objectives.

Die dreidimensionale Systemintegration ist ein Kernthema der heutigen elektronischen Aufbau- und Verbindungstechnik. Basierend auf der vertikalen Anordnung der Systemkomponenten bietet das Konzept spezifische Vorteile bezüglich der heterogenen Integration unterschiedlicher Bauteile, wie Sensoren, Prozessoren, Speichern oder Antennenkomponenten...

Der Programmier- und Handlingautomaten PS588 kombiniert Programmierung und 3D-Inspektion in einem Prozess. Damit sind nach Hersteller sehr hohe Qualitätsansprüche, Erträge und Prozesseffizienz in der Fertigung erreichbar – und das inklusive Benutzerfreundlichkeit und 30 Prozent geringerer Kosten.

Testen von COM-Express-Modulen: Das neue, im European Design Center entwickelte Testsystem für COM-Express-Module hat Yamaichi Electronics vorgestellt. Es dient sowohl zur Funktionsprüfung als auch zur Qualitätssicherung.

Die Leiterplattenkonstruktion stellt einen Produktentwicklungsschritt dar, der bisher als eine einfache Realisierungsaufgabe von vorgegebenen logischen Designinformationen und mechanischen Randbedin- gungen angesehen wurde. In dem vorliegenden Artikel werden die Spannungsfelder dieser Konstruktionsaufgabe analysiert, die hierzu bisher zur Verfügung stehenden rechnergestützten Werkzeuge analysiert und bewertet. Hieraus wird der Bedarf neuer Konstruktionsmethoden und der hierfür nötigen Werkzeuge abgeleitet und ein solches Produkt dargestellt.

Die 3D-Hochgeschwindigkeits-Lotpasten-Inspektionsmaschine ,YSi-SP‘ von Yamaha Motor basiert auf dem Konzept der ,Ein-Kopf-Lösung‘. Damit lassen sich unterschiedliche Inspektionsaufgaben umsetzen.

Die 3D-MID-Komponenten werden zur laserfluoreszenzbasierten Kariesdiagnostik eingesetzt. Durch die Bestrahlung der Zähne mit energiereichem Licht bei 780 nm grenzen sich von Karies betroffenen Bereiche durch ein schwächeres Fluoreszenzleuchten ab und können so von gesunder Zahnhartsubstanz farblich unterschieden werden. Für den Patienten ergibt sich dadurch ein belastungsfreies Diagnoseverfahren. Die Auswertung erfolgt mittels Monitoring, wodurch der Patient direkt einen Überblick über den Zahnstatus erhält. Das System besteht aus zwei metallisierten und bestückten MID-Teilen (Optikträger und Heizelement) und einer Kunststoffkappe. Durch das MID wird eine Miniaturisierung bei höherer Integrationsdichte möglich. Die integrierte Heizung ermöglicht eine deutliche Vereinfachung der Montage.

Point-of-Sale-Terminals (POS) sind gegen physische Angriffe in der Regel nur unzureichend geschützt. Angreifer können durch Sonden oder Mini-Bohrer auf gespeicherte sensible Daten wie Kreditkartennummern und PIN-Codes zugreifen. Ein zusätzliches Sicherheitselement in den Schutzkappen der Terminals kann solche Angriffe zuverlässig verhindern.
Laut einer Umfrage des Digitalverbandes Bitkom haben Cyberangriffe in den letzten Jahren bei 70 % der Unternehmen in Deutschland zu Schäden in Höhe von 102,9 Mrd. € geführt. Demnach haben Umfang und Qualität der Angriffe dramatisch zugenommen. „Die Freizeithacker von früher haben sich zu gut ausgerüsteten und technologisch oft sehr versierten Cyberbanden weiterentwickelt“, so der Bitkom.

Der finnische Ausrüstungshersteller Picosun hat zusammen mit italienischen Forschern aus Pisa mittels seiner ALD-Abscheidungstechnologie in Silizium 3D-Mikrokondensatoren in Grabenform (deep trench) mit extrem hoher Energiespeicherdichte realisiert. Das erlaubt es, zukünftig kompakte hochdichte Energiespeicher in Kondensatorform für das Energiemanagement in kompakten SiP- bzw. SoC-Architekturen zu realisieren.

Forscher an der EPFL Lausanne (école polytechnique fédérale de Lausanne) und der ETH Zürich haben mit der Entwicklung eines dreidimensionalen Mehrkernprozessors begonnen (http://esl.epfl.ch/page78902-en.html). Im Rahmen des Projekts CMOSAIC sollen Prozessorkerne nicht mehr wie bisher üblich nebeneinander verbaut, sondern übereinander gestapelt werden. CMOSAIC wird aus Mitteln des Nano-Tera Programms finanziert (www.nano-tera.ch). Die Wissenschafter verfolgen unter der Leitung von John R. Thome, Professor an der EPFL, das Ziel, eben so viele Transistoren pro cm3 wie Neuronen im menschlichen Hirn zu verschalten. Es existieren etwa eine Billion Nervenzellen pro cm3. Eine ähnliche Menge an Transistoren könnte in den 3D-Chips der Zukunft angeordnet sein, so der Wissenschaftler. Darüber hinaus soll ein in den Chip integriertes Kühlsystem verhindern, dass die Betriebstemperatur die kritische Marke von 85 °C übersteigt.

Mit nachfolgendem Abstract wird ein Ausblick auf das interessante Thema des dreidimensionalen Bestückens im Standardbestückautomaten gegeben. Der Artikel wird in der nächsten PLUS-Ausgabe 12/09 im Abschnitt Baugruppentechnik/Packaging mit dem Schwerpunktthema 3D-Bestückung publiziert.