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Ohne die Nutzung von Wasser als Lösungsmittel sind viele Industriezweige nicht denkbar – so auch die Leiterplattenfertigung. Immer wichtiger wird es deshalb, anfallendes Abwasser zu reduzieren und in Aufbereitungsanlagen zu investieren. Einzuhaltende Grenzwerte werden dabei einer ständigen Prüfung unterzogen. Nur etwa 3 % des Wassers auf der Erde ist Süßwasser – eine wertvolle Ressource und Grundlage für jedes Leben. Entsprechend streng ist die Abwasserverordnung (AbwV), die genau festlegt, mit welcher maximalen Belastung Abwasser in die Kanalisation eingeleitet werden darf. Industriefertigungen wie die Leiterplattenproduktion sind dazu angehalten, die Grenzwerte einzuhalten oder nach Möglichkeit noch zu unterschreiten.

Manche persönlichen Informationen sind wenig erfreulich, zum Beispiel die des Hautarztes: „Ihre Haut weist viele verdächtige Flecken auf, deren Entwicklung wir unbedingt genau verfolgen müssen.“ Der Arzt schlug vor, diese zu fotografieren und in eine Datenbank einzugeben. Oh, meinte ich, das klingt nach KI: So könne man die Entwicklung dieser Stellen besser kontrollieren und bekäme objektive Empfehlungen für Maßnahmen. Er schaute mich groß an und meinte, meine Phantasie ginge da zu weit: Beim nächsten Termin muss man wieder fotografieren und die alten mit den neuen Bildern auf dem Bildschirm visuell vergleichen.

Land der Digital Idiots? Das fragte rhetorisch die Computerwoche (www.computerwoche.de) bereits im Januar 2021. Und noch aus 2020 stammt die Titelzeile der Welt (www.welt.de): Faxgerät und Zettelwirtschaft – Gesundheitsbehörden irren durch die Pandemie. Zwar gehöre ich zu den Optimisten, die gerne annehmen wollen, dass es ganz so furchtbar gar nicht sein kann, wie manche Zeitgenossen tun: Behördentermine – ob bspw. Zulassungsstelle des doch recht ländlich strukturierten Heimatlandkreises oder Sozialversicherung in Berlin – klappen im virtuellen Raum erstaunlich gut. Aber mein Loblied reicht nur so weit, dass ich sagen kann: Mehr davon – der Anfang ist gemacht! Denn der Optimismus trägt nicht lange, wenn der Homeoffice-Freitag bereits am späten Vormittag zur Zeitlupen-Show wird.

Die productronica 2021 ist Präsenzmesse. Für die Weltleitmesse der Elektronikfertigung gab es wegen ihres traditionellen 2-Jahres-Rhythmus zwar keine Pandemiepause. Trotzdem wird es diesmal anders sein als gewohnt. In der ersten von zwei PLUS-Vorschauen hier einige Trends und Vorzeichen sowie eine erste Auswahl von zu erwartenden Stand- und Messe-Highlights.
Dass die productronica 2021 als Präsenzmesse stattfinden kann, nahm die Branche im Sommer des Jahres mit Erleichterung auf – das Bayerische Wirtschaftsministerium und Messe München hatten gemeinsam verkündet, dass ab dem 1. September 2021 in Bayern wieder Messeveranstaltungen möglich sein werden. Die Bayerische Staatsregierung legte mit einem entsprechenden Kabinettsbeschluss sogar nochmal nach und zog die Möglichkeit für Messen im Freistaat auf 1. August vor.

In der Fachwelt gilt Prof. Dr. Klaus-Dieter Lang als ausgewiesener Experte der Systemintegration für Elektronikprodukte und Fachmann für langlebige Chip-Verbindungen. Nachdem er das Fraunhofer IZM dauerhaft als Institutsleiter auf Erfolgskurs gehalten hat, geht er am 30. September 2021 in den Ruhestand.
„Es stimmt nicht immer, dass man aufhören soll, wenn’s am schönsten ist“, sagt Prof. Dr. Klaus-Dieter Lang heute. „Forschung für die Praxis ist eigentlich immer schön und auf den innovativen Gebieten der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik ganz besonders.“ Nach einer preiswürdigen Dissertation baute er gleich mehrere Zentren für diese Themen auf, wurde Inhaber des Lehrstuhls für Nano Interconnect Technologies an der Technischen Universität Berlin, brachte sich in unzählige Gremien ein und verdoppelte in seiner Zeit als Institutsleiter den Wirtschaftsertrag des Fraunhofer IZM. Dabei hatte er die Weichen schon früh auf Erfolg gestellt.

In der Krise stecken immer auch Chancen, sagt man: Perzeptron hat einen kostenlosen Bauteil-Marktplatz initiiert. Unter anderem haben A+B Electronic, Eckelmann und Phytec bereits ihre Unterstützung zugesagt und Bauteile zum Verkauf hochgeladen.
Allokation und Lieferengpässe bestimmen die Situation im Einkauf von Elektronikfertigern. Wertvolle Arbeitszeit und Geld gehen durch die erschwerte Beschaffung von Bauteilen verloren – von unzufriedenen Kunden durch verspätete Lieferungen ganz zu schweigen. Gleichzeitig binden Unternehmen viel Kapital in Lagerbeständen, die sich durch große Verpackungseinheiten, nicht realisierte Fertigungsaufträge oder aus sonstigen Gründen angesammelt haben.

NILE von iVativ ist ein Stand-alone HF-Modul in Ultra-Low-Power Auslegung für High-End-IoT-Anwendungen basierend auf dem Nordic nRF52840. Es unterstützt Bluetooth 5.0 (BLE) und Thread/ZigBee/ANT/ANT+ und bietet einen integrierten NFC-A-Tag. Durch den kleinen Formfaktor (10 x 15 x 1,5 mm), die integrierte PCB-Antenne und MHF4-Anschluss ist das Modul besonders entwicklerfreundlich. NILE eignet sich für diverse IoT-Anwendungen wie Heimautomatisierung, Wearables, industrielles IoT und Smart Medical, mit Unterstützung von Secure Boot, BLE Secure Connections und Privacy. Mit den integrierten Netzwerk- und Wireless-Stacks, Applikation-APIs und erweiterten Sicherheitsfunktionen, die von ARM Trust Zone Cryptocell-310 unterstützt werden, beschleunigt dieses Modul die Markteinführung bei geringeren Entwicklungskosten.

Der schwäbische Sondermaschinenbauer Eutect hat für den Luxemburger Automobilzulieferer IEE S. A. eine Thermodenlötanlage entwickelt, mit der sich Sensormatten für Pkw-Lenkräder verkabeln lassen: Im Fahrzeuginnenraum moderner Fahrzeuge steht Autofahrern ein breites Spektrum an hochwertigen Technologien zur Verfügung. Angesichts der Komplexität dieser Systeme ist deren Fertigung kein Leichtes. Für das IEE S. A. entwickelte HOD-Erkennungssystem (Hands Off Detection Sensing System) wurden spezielle Fertigungslösungen entwickelt. Die HOD-Technologie ermöglicht es festzustellen, ob ein Autofahrer während der Fahrt das Lenkrad hält – eine wichtige Information für Fahrerassistenzsysteme. So müssen beispielsweise Spurhalteassistenzsysteme laut der Verordnung UN-R79 warnen, falls die Hände länger als 15 Sekunden nicht am Lenkrad bleiben. Ein weiteres Beispiel sind automatisiert fahrende Fahrzeuge. Hier muss die Elektronik klar unterscheiden können, ob der Fahrer das Auto steuert oder der Wagen eigenständig fährt.

Datenlogger von Metz Connect und Messgeräte der PowerLogic-Familie von Schneider Electric bilden nun ein System zur Energiedatenerfassung in der Industrie- und Gebäudetechnik. Im Rahmen einer neuen Partnerschaft zwischen Metz Connect und Schneider Electric wurde der Datenlogger EWIO2-M um weitere Templates ergänzt und kann nun über die Modbus-RTU- oder TCP-Schnittstelle einfach und schnell an die Messgeräte der iEM-, PowerTag-, PM- und ION-Serie des französischen Elektrotechnik-Konzerns angebunden werden. Darüberhinaus kann der Datenlogger über die erweiterte Weboberfläche auch konfiguriert werden. Der Logger ermöglicht die Erfassung der Messdaten von unterschiedlichen Medien (z. B. Strom, Wasser oder Wärme), die von den Messgeräten geliefert werden. Er verfügt über acht Zählimpulseingänge sowie über eine M-Bus-Schnittstelle mit integriertem Pegelwandler für bis zu 80 M-Bus-Lasten. Zusätzliche digitale und analoge Ein- und Ausgänge runden das System ab.

Im Auftrag eines großen Automobilherstellers testet das Beratungs- und Engineering-Unternehmen umlaut die Absicherungselemente von Batteriesystemen. Der verwendete modulare Kurzschluss-Tester kommt von Smart Testsolutions. Mit seinem Kurzschluss-Tester für Batteriesysteme bleibt der Stuttgarter Mess- und Testsystemspezialist Smart Testsolutions seinem modularen Entwicklungsansatz treu: Das Testsystem ist in zwei Schränke unterteilt, von denen der eine ausschließlich den Kurzschlussschalter enthält. So kann er sehr nah am Prüfling betrieben werden. Der andere beinhaltet die Messtechnik. Das für umlaut entwickelte System ist das erste dieser Art. Umlaut testet für einen großen Automobilhersteller die Batterie-Absicherungselemente: „Im Falle eines Unfalls muss die Batterie schnellstmöglich vom Bordnetz abgetrennt werden, damit die hohe elektrische Spannung nicht auf die Karosserie geleitet wird.

In May, a new project was started with the IGF project No. 21868 N, in which a gentle TLP joining process (LowTemp-TLP) is to be developed by using ternary systems.

Im Mai wurde mit dem IGF-Vorhaben Nr. 21868 N ein neues Projekt gestartet, bei dem ein schonendes TLP-Fügeverfahren (LowTemp-TLP) erarbeitet werden soll, indem ternäre Systeme zur Anwendung kommen.
Die erste Sitzung des Projekt-begleitenden Ausschusses fand bereits statt. Dort wurde über Einzelheiten und den Sachstand informiert. Ziel ist die Reduktion der Prozesstemperatur beim TLP-Bonden auf unter 150 °C. Transient Liquid Phase Bonding (kurz: TLP-Bonden, deutsch: Flüssigphasensintern) ist eine Verbindungstechnologie für Hochtemperaturanwendungen, die eine stressarme Montage von Mikrosystemen, z. B. Sensoren ermöglicht. Denn beim TLP-Bonden liegt die Prozesstemperatur unter dem Schmelzpunkt der dabei entstehenden Verbindung.

Das in der Elektronikbranche fest etablierte Viscom Technologie-Forum erfolgte in diesem Jahr erstmals in Form einer digitalen Internetveranstaltung. Auf dem Viscom-Campus wurden hierzu der Konferenzsaal und einer der Schulungsräume in professionelle Aufnahmestudios verwandelt. Live-Streamings, fachbezogene Chats, persönliche Video-Meetings und Online-Umfragen sorgten dafür, dass auch ein Networking realisiert werden konnte. Die Teilnehmer konnten sich über den neuesten Stand der Inspektionstechnologien informieren, Fragen an das Fachpersonal stellen und ihrerseits eigene Erfahrungen rund um die Fertigung und Qualitätsprüfung teilen. Auf der Kundensupport-Website von Viscom standen im Nachgang die Workshop-Unterlagen zum Download bereit. „Wir freuen uns sehr, durch das rein digitale Technologieforum eine Möglichkeit geschaffen zu haben, unsere internationalen Kunden über all die neuen technologischen Innovationen von Viscom informieren zu können – trotz der Pandemie“, sagt Dr. Nicolas Thiemeyer, Head of Key Account Management bei Viscom und Moderator während des Events.

Wissen Sie noch? In der Juni-Ausgabe präsentierte ich den Begriff Platooning am Beispiel der Münchner Stadtwerke und deren Nachfolger des Gelenkbusses. Die japanische Sangikyo Corporation hat jetzt noch eins drauf gesetzt und lässt in einem Modellversuch auf japanischen Schnellstraßen Lkw-Konvois mit nur einem Fahrer bewegen. Dieser Modellversuch setzt auf eine Technologie, die am Berliner Heinrich Hertz Institut (HHI) entwickelt wird: Forschende des zum Fraunhofer-Verbund gehörenden Instituts sind seit Jahren am Thema Nutzung von Licht zur Datenübertragung dran. Lange haben sie eher Szenarien denn echte Anwendungsfälle vorgestellt – so das Internet, das in Wartebereichen auf Flughäfen oder Bahnhöfen aus der LED-Deckenbeleuchtung in die Handy-Kameras flimmert. Der Platooning-Pilottest in Japan stellt die Datenverbindung zwischen den Konvoi-Fahrzeugen mit Hilfe der LiFi genannten HHI-Entwicklung her.

Die zwei Trendthemen der productronica 2019 waren Smart Maintenance und Smart Factory. Schon damals zeigte sich, dass der Einsatz von Digitalen Zwillingen zentral für die Implementierung dieser Konzepte ist. So werden diese Themen auch dieses Jahr eine wichtige Rolle auf der Messe spielen. Der Digitale Zwilling ist als Herzstück von Industrie 4.0 mittlerweile zweifelsfrei anerkannt. Drei Foren auf der Messe Mitte November zeigen auf, wie wichtig die Münchner Messe das Thema nimmt: Das ,productronica Forum‘ in Halle A1, die ‚PCB & EMS Speakers Corner‘ in Halle B3 und das ‚Innovation Forum‘ in Halle B2 zeigen auf, welche Chancen sich durch die Digitalisierung für die Elektronikentwicklung und -fertigung ergeben. Das gilt darüberhinaus natürlich für die Ausstellungsbereiche der productronica 2021, für die die PLUS-Redaktion im folgenden einen weiteren Überblick gibt, was die neuen Lösungen für die Elektronikproduktion angeht (Teil 1 dieser Vorschau erschien bereits in PLUS 10/2021).

Mit der Halbleiterkrise folgt das nächste Tief für die Industrie. Insbesondere die Automobilindustrie ist stark betroffen. Neuwagen erhalten analoge Tachometer anstatt digitaler, Produktionsstraßen stehen still und Mitarbeiter müssen trotz voller Auftragsbücher in Kurzarbeit. Ein Grund für die Krise: Versorgungsengpässe bei den Rohstoffen und geopolitische Spannungen. Aktuell sind die entsprechenden Bauteile, wenn überhaupt, nur mit sehr langen Lieferzeiten bei den Herstellern erhältlich. Wie die Industrie auf die langen Lieferzeiten der Halbleiter reagiert: sie weicht auf sogenannte Beschaffungsdienstleister aus. Ein Problem dieser Praxis ist es, dass oftmals nur wenig über die Quellen bekannt ist, aus denen diese Teile stammen. Hierdurch eröffnen sich neue Probleme, denn im sogenannten „freien Markt“ finden sich eine Großzahl an gefälschten, manipulierten und gebrauchten Teilen, welche als Neuware deklariert sind.

Mobilität der Zukunft in der ‘All Electric Society‘: Was bedeutet das für die europäische Leiterplattenindustrie? Die derzeitige Strategie gegen den von Menschen noch beeinflussbaren Teil der globalen Klima-Erwärmung ist die ‚All Electric Society‘. Sie zielt auf ein globales Zukunftsbild, in der CO2-neutral gewonnene Elektrizität die zentrale Energieform darstellt. Dazu gehört auch die Mobilität der Zukunft im Straßenverkehr. Die vier automobilen Megatrends sind: alternative Antriebe mit batterie-elektrischem Antriebsstrang oder mit einer Wasserstoff Brennstoffzelle. Weitere Megatrends sind vernetzte Fahrzeuge (connected cars oder car2x) sowie autonomes Fahren, hier insbesondere in den SAE Klassen 3 bis 5 und neue Mobilitätsangebote (Shared mobility) vom E-Scooter über das E-Bike bis zum BEV, dem batterieelektrischen Pkw.

Weltweit gibt es Hinweise darauf, mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) die Elektronikindustrie partiell oder insgesamt auf ein neues Qualitätsniveau zu heben. Das markanteste und zugleich komplexeste Vorhaben dafür ist das DARPA-Projekt IDEA. Während dieses noch ‚Zukunftsmusik‘ ist, bieten europäische, US-amerikanische und weitere Unternehmen bereits praktisch nutzbare Möglichkeiten der Integration von KI in den Entstehungsprozess von Elektronik an. In Teil 1 und 2 dieses Berichtes wurden die revolutionären Ziele des recht monumentalen Darpa-Projektes IDEA/POSH skizziert. Es ist wahrscheinlich das komplexeste der weltweit laufenden Vorhaben, mittels KI die Entwicklung und Produktion von Elektronik auf ein völlig neues Niveau zu heben.

Die Anwendung selektiver Lötsysteme in der Elektronikfertigung hat erheblich zugenommen. Treibende Kräfte für diese Entwicklung sind unter anderem die von der EU als WEEE-Regulation (Waste Electrical & Electronic Equipment) eingeführte Standards sowie die Restriktionen von gefährlichen Substanzen (Restriction of Hazardous Substances, ROHS). Diese Normen haben die Anforderungen an die Elektronikproduzenten erheblich verschärft.
Anwendungsbereiche: Selektives Löten ist ein wichtiges Verfahren, um bedrahtete Komponenten auf gemischt bestückten SMT-Baugruppen (Surface Mount Technology) zu verlöten. Die Alternativen dazu wären entweder manuelles Löten durch Fertigungsmitarbeiter oder nach dem bereits erfolgten Reflowlöten zusätzlich ein weiterer Durchgang durch eine Wellenlötanlage.

Seit 15 Jahren gehen Experten aus dem Umfeld der Elektronikproduktion zusammen mit Anwendern regelmäßig ,in die Tiefe‘. Anfangs tatsächlich mit Bergwerksbesuch, im Laufe der Jahre nur noch im übertragenen Sinne in Form sehr fundierter Vorträge. Nach dem Ausfall 2020 fand die Traditionsveranstaltung nun Ende September 2021 wieder statt – erstmals in Leipzig. Nach der Pandemie-bedingten Absage im Vorjahr war die Freude groß, dass die Veranstaltung ,Wir gehen in die Tiefe‘ 2021 wieder stattfinden konnte. Wie gewohnt wurden aktuelle Themen in der Tiefe erörtert und dabei auch ein Ausblick auf die weitere Entwicklung gegeben. Die Veranstaltung mit insgesamt zwölf Vorträgen wurde wie in den Vorjahren von Thorsten Schmidthausen, 2ndMax GmbH, zusammen mit den Partnerfirmen ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG, ASYS Automatisierungssysteme GmbH, Christian Koenen GmbH, Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG, Rehm Thermal Systems GmbH, Vliesstoff Kasper GmbH und Zevac AG Deutschland organisiert.

Endlich gab es wieder ein Präsenz-Networking in der Branche: Die 29. FED-Konferenz am 16. und 17. September 2021 in Bamberg war aber nicht allein deshalb erfolgreich. Sie bot viel fachlichen Input im Hinblick auf die Zukunft. Mehr als 250 Personen haben an der Konferenz teilgenommen. Der Veranstalter Fachverband für Design, Leiterplatten- und Elektronikfertigung (FED) zog ein durchweg positives Fazit: „Die Stimmung unter Teilnehmern, Ausstellern und Referenten war ausgesprochen gut. Man spürte förmlich die Freude darüber, sich nach langer Zeit endlich wieder live austauschen zu können“, so Christoph Bornhorn, FED-Geschäftsführer. Die Konferenz stand unter dem Motto: ,Nachhaltig und erfolgreich: Design, Fertigungs- und Managementprozesse in einer neuen Arbeitswelt‘ und bot dazu ein vielfältiges Vortragsprogramm mit etlichen Highlights sowie eine begleitende Ausstellung und eine Abendveranstaltung.

Der Innovationsmanager geht in den Ruhestand: In der Fachwelt gilt er als ausgewiesener Experte der Systemintegration für Elektronik-Produkte und Fachmann für langlebige Chip-Verbindungen. Nachdem er das Fraunhofer IZM dauerhaft als Institutsleiter auf Erfolgskurs gehalten hat, geht Prof. Klaus-Dieter Lang in den Ruhestand.
Strategie: Von der Technologie zur Anwendung: Der studierte Elektrotechniker widmete sich in den 1980ern am Fachbereich Elektronik der Humboldt Universität den Themen Halbleitertechnik, Aufbau- und Verbindungstechnik, Packaging und Qualitätssicherung. Während dieser Zeit promovierte und habilitierte er sich und wurde für die Ergebnisse seiner Arbeit mit dem „Humboldt-Preis“ geehrt. Nach dem Aufbau eines Bereichs „Mikrofügetechnik und optische Verbindungstechnik“ an der SLV Hannover gestaltete er seit der Gründung des Fraunhofer IZM im Jahr 1993 den Weg dieses Instituts aktiv mit und wurde schließlich im Jahr 2010 dessen Leiter.

Inspekto, Pionier der autonomen Bildverarbeitung, hat mit Inspekto S70 Gen.2 eine neue und verbesserte Version seines AMV-Systems (Autonomous Machine Vision) für die industrielle Qualitätsprüfung auf den Markt gebracht. Mit der ersten Generation hatte das global ausgerichtete Unternehmen das erste autonome Maschinenbildverarbeitungssystem der Welt auf den Markt gebracht. Es zeichnete sich durch die Plug & Inspect-Technologie aus, eine adaptive Vision-AI-Technologie, die ohne Systemintegrator auskommt und Computervision, Deep Learning und Echtzeit-Software-Optimierung vereint, was selbstständiges Einrichten, Lernen und Anpassen möglich macht. Auch die nun vorgestellte neue Generation basiert auf dieser Inspekto-Technologie. Sie unterstützt eine noch höhere Anzahl von Anwendungsfällen und ermöglicht eine zuverlässige Qualitätsprüfung auch bei anspruchsvollen Anwendungen wie stark reflektierenden Materialien, beweglichen Teilen und vibrierenden Plattformen.

Ein Jahr der Achterbahnfahrten geht zu Ende. Während die Wirtschaftsweisen die Prognosen stetig nach unten korrigieren, verzeichnet die Forschungslandschaft im Gegenzug – und zum Glück – eine Aufbruchstimmung. Unabhängig von Materialverknappung, Materialhöchstpreisen, Digitalisierungschaos schöpft man hier durch Kreativität und jungen Unternehmergeist neue Hoffnung. Das Zauberwort heißt ,einfach MACHEN!‘ Für Start-ups, die neue Wege einschlagen und interdisziplinäre Zusammenarbeit neu definieren, bestehen gute Chancen. Auch Netzwerken und Austausch vor Ort funktionieren – zumindest in dem kurzen Slot, der zwischen den letzten Pandemie-Meldungen und dem nächsten Katastrophen-Alarm liegt. Im Herbst diesen Jahres fanden wieder Präsenz-Veranstaltungen statt. Das Fenster öffnete sich aber nur kurz, bevor dann einige der geplanten Events wieder zur Online-Veranstaltung zurückgestuft wurden und nun wieder entsprechend geplant wird.

Im August erteilte die bayerische Staatsregierung dem Messeherbst Freigabe. Mitte November konnte die productronica 2021 angesichts der heranrollenden 4. Pandemiewelle gerade noch stattfinden: Mit ihrem Abschlusstag schloss sich insgesamt das Fenster für solche Veranstaltungen wieder. Die Messe selbst fand in einem Ausnahmezustand statt – war aber dennoch ein großer Erfolg.
„Wir sind wirklich sehr glücklich, dass die productronica als Präsenzmesse stattfinden konnte“, so Dr. Reinhard Pfeiffer, stellvertretender Vorsitzender der Geschäftsführung der Messe München. Allerdings trugen mehrere Faktoren – die Planungsunsicherheit und die für Aussteller doch recht knapp bemessene Zeit der Vorbereitung nach Freigabe, die beginnende 4. Pandemiewelle in den deutschsprachigen Ländern und ihre Wahrnehmung in Übersee sowie letztlich die Verschärfung der Hygiene- und Zugangsauflagen von 3G auf 2G (3G+ für Aussteller) – dazu bei, dass man zwangsläufig weit unter den Erfolgszahlen von 2019 bleiben musste: Mit 894 lag die Zahl der Aussteller 2021 nur bei 58 % des Standes von 2019. Mit 20 000 war die Besucherzahl gar nur 45 % der vor 2 Jahren.

Die Semicon Europa, organisiert vom US-basierten Industrieverband SEMI, gilt als Europas führendes Branchentreffen in den Lieferketten für Design und Fertigung von Halbleitern und Systemen. Die diesjährige Veranstaltung lief vom 16. bis 19. November als Präsenz-Event gemeinsam mit der productronica 2021.
Auf dem Programm der Semicon Europa stehen seit jeher die Fortschritte intelligenter Technologien und die digitale Transformation im industriellen Kontext – also der Blick auf die Zukunft. Geboten wurden im November 2021 eine Live-Ausstellung in den Hallen B1 und B2 des Münchner Messegeländes und ein umfangreiches Konferenzprogramm. Dabei galten strenge Hygieneauflagen: 3G+ für Aussteller und 2G für Besucher.

Beim Mikrosystemtechnik Kongress 2021 (8.–10. 11., Ludwigsburg) waren neben vielen Industrievertretern und Verbänden noch mehr Studierende vor Ort. Der Veranstalter VDE war überaus zufrieden ob des gut besuchten Events. Und für den Autor war es eine Freude, so viele junge Menschen und Talente in Aufbruchstimmung zu sehen.
Im etablierten 2-Jahres-Rhythmus folgte das Event in Ludwigsburg auf Berlin 2019. Die Hauptveranstaltungen fanden im sehr schönen und perfekt illuminierten Theater-Saal statt. Das Netzwerken war auf unterschiedlichen Ebenen möglich – und somit war auch genügend Platz, um in diesen Zeiten regelkonform miteinander zu reden, zu fachsimpeln und sein Poster zu präsentieren.

Neue Batterietechnologie spart Rohstoffe: Eisenphosphat ersetzt Nickel-Mangan-Kobalt als Kathodenmaterial: Noch können wir uns den politisch geförderten Elektromobilitäts-Booster mit bis zu 9000 € Subvention pro Fahrzeug leisten. Und noch bleibt dies bei 50 Mio. Bestandsfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren in Deutschland versus 0,6 Millionen batterieelektrischen Pkw (BEV) – Stand Ende 2021 – nur ein größerer Tropfen auf dem heißen Stein. Wenn aber bis 2030 die geplanten 10 Millionen BEVs abends gemeinsam an den Wallboxen laden, stellt sich die noch offene Frage, wo die notwendige Energie herkommt. Auch die Frage, unter welchen Arbeitsbedingungen und mit welchen Umweltschäden Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt gefördert werden, hat bisher nur Wenige interessiert. Ganz abgesehen davon, dass die Preise auch aufgrund der großen Nachfrage der Elektromobilität explodieren. Nickel kostete zum Beispiel im April 2020 ca. 11 000 US-$/Tonne an der London Metall Exchange (LME) und hat sich bis heute auf 20 500 US-$/Tonne verdoppelt.

Kinwong, einer der weltweit größten Leiterplattenhersteller (Platz 3 in China) investiert verstärkt in Entwicklung und Fertigungs-Fähigkeit von HF-Leiterplatten mit hoher Lagenzahl.
Im Zeitalter von 5G sind nicht nur auf Chip- und HF-Bauteilebene neue Materialien und Ansätze erforderlich. Auch die Leiterplatte muss für Hochfrequenz und hohe Geschwindigkeit ausgelegt sein. Das erfordert auch eine darauf ausgerichtete Leiterplattenfertigungstechnologie. Insbesondere wenn man in eine höhere Lagenzahl vordringen will – und das wird mit wachsenden Anforderungen zunehmend notwendig – müssen entsprechende Fähigkeiten des Leiterplattenherstellers durch Entwicklungstätigkeit angelegt und ausgebaut werden.

Elektronische Baugruppen werden in der Industrietechnik oder der Kraftfahrzeugtechnik häufig unter rauen Umgebungsbedingungen betrieben und müssen daher vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Duroplastverkapselung elektronischer Baugruppen bietet eine Alternative zum metallischen Gehäuse. Zu den Umwelteinflüssen, denen die Baugruppen ausgesetzt sind, zählen neben extremen Umgebungstemperaturen auch aggressive Medien. Das Eindringen von Medien bedingt durch Alterung oder Korrosion des Gehäuses kann zu Ausfällen elektronischer Baugruppen führen. Durch eine hermetische Kapselung kann die Einwirkung von Medien und die damit verbundene Schädigung unterbunden werden. Metallische Gehäuse ermöglichen zwar eine hermetische Kapselung, das ist aber mit hohen Kosten verbunden. Kunststoffgehäuse stellen eine kostengünstige Alternative dar, erfordern allerdings auch eine genaue Bewertung von Zuverlässigkeitsaspekten in Bezug auf eine gegebene Anwendung.

Im Rahmen eines Neubaus erweiterte Digital Elektronik (DE) seine Fertigungskapazitäten. Mit der Investition in die neuen Anlagen setzt das EMS- und Mechatronik-Unternehmen seine langjährige Zusammenarbeit mit der Asys-Tochter Ekra fort: Seit 1987 setzt DE auf Maschinen des Druckerherstellers. Am Standort des EMS- und Mechatronik-Unternehmens in St. Leonhard bei Salzburg entstanden zwei neue, hochmoderne Linien. In beiden ist das Drucksystem Serio 4000 von Ekra integriert. „Die neue Fertigungshalle ist hochmodern umgesetzt. Alle Abläufe sind automatisiert, auch das Lager und die Logistik haben wir eingebunden. Damit sind wir höchst flexibel in der Produktion“, so Hans Eichinger, Abteilungsleiter Bestückung bei Digital Elektronik. „Die Drucksysteme mit ihren vielfältigen, nachrüstbaren Optionen haben gut in unser Konzept gepasst.“ Weit über 160 Optionen sind für die neuen Serio 4000-Drucker verfügbar und die Nachrüstung ist jederzeit möglich, so dass die Anlagen auf verschiedene neue Anforderungen in der Fertigung skalierbar sind, betont der Leiter der Bestückung.

Nachlese IMAPS-Herbstkonferenz in München: Zur IMAPS-Herbsttagung vom 21.Oktober bis 22. Oktober fanden viele unserer Mitglieder, Aussteller, Vortragende, Experten und Interessierte wieder den Weg nach München an die Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Wir haben uns über die Resonanz vieler Teilnehmer aus der Industrie und den verschiedenen Forschungsinstituten gefreut. Knapp 80 Teilnehmer (einschließlich Vorstand) suchten das persönliche Gespräch und den Erfahrungsaustausch mit Experten verschiedener Themengebiete vom Material über Aufbau und Montage bis zur Zuverlässigkeit im Betriebsfall. Professor Feiertag und seine Mitarbeiter von der Hochschule für Angewandte Wissenschaften hatten wie in den früheren Jahren alle Vorbereitungen getroffen, dass die Veranstaltung reibungslos stattfinden konnte. So wurde z. B. das Hygiene-Konzept allen Teilnehmern zugänglich gemacht und die Konferenz konnte unter bestmöglicher Vorbereitung zur Einhaltung der Abstandsregeln abgehalten werden.

Wir blicken auf ein erfolgreiches Jahr mit virtuellen und Präsenzveranstaltungen zurück: Das zu Ende gehende Jahr 2021 begann für die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. mit dem ersten virtuellen internationalen MID Kongress, der vorher bereits vom September 2020 in das Frühjahr 2021 verschoben wurde. Das Online-Event wurde sehr gut angenommen. Durch verschiedene Sessions und Break-Out-Rooms konnte sowohl bilateraler Austausch als auch eine Präsentationsmöglichkeit für unsere Mitglieder geschaffen werden. Zudem begeisterte der Kongress durch die übliche Vielzahl an wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Industrievorträgen. Direkt nach dem MID Kongress wurde im Februar der erste MID Day durchgeführt. Diese ‚technical hour‘ gibt in einem einstündigen virtuellen Treffen durch zwei Präsentationen einen Einblick in eines der aktuellen Forschungsprojekte sowie in die Neuigkeiten eines Mitgliedsunternehmens. Das Event wird seitdem vierteljährlich organisiert und die Teilnahme ist für alle kostenfrei.

• Nun auch manuelle Röntgeninspektions-systeme im Portfolio von ATEcare
• Neue Flash Programmer und neuer PXIe Controller von Göpel
• Weltpremiere des LPKF CuttingMaster 3246
• ‚Der Schlaue Klaus‘ von Optimum auch von Prettl ausgestellt
• Neues Fehlerdiagnosesystem von Polar Instruments
• Viscom mit breiter Themenvielfalt und Neuvorstellungen
• Pressekonferenzen und Paneldiskussionen

In den Vorträgen des 23. Europäischen Elektroniktechnologie-Kollegs (EE Kolleg) in der Stadt Colonia de Sant Jordi auf Mallorca wurde anhand von Beispielen aufgezeigt, was bereits im Hinblick auf die Pole-Position möglich ist und wohin sich die Technologie entwickelt.
Wie in den Vorjahren wurde das Europäische Elektroniktechnologie-Kolleg von den Firmen ASM Assembly Systems, ASYS Automatisierungssysteme, Balver Zinn Josef Jost, Christian Koenen, kolb Cleaning Technology, Rehm Thermal Systems und Zevac veranstaltet. Beim Networking, einem wichtigen Element des Kollegs, wurde intensiv über neue Konzepte und Ideen diskutiert. Erneut übernahm Dr. Hans Bell die Moderation. Bei der Eröffnung ging Dr. Hans Bell auf die derzeitige allgemein kritische Situation ein und zählte dazu einige Beispiele auf, was vor hundert Jahren – auch damals gab es eine Wirtschaftskrise und extreme Inflation - in der Stralsunder Zeitung stand. Aber die Technik hat sich rasant entwickelt: beispielsweise realisiert inzwischen TSCM für Apple Nanometer-Strukturen.

Die Industrie 4.0 stellt erhöhte Herausforderungen – auch an den Wareneingang. Damit die wachsende Datenmenge effizient, sinnvoll und gewinnbringend ausgewertet werden kann, ist der Einsatz moderner Wareneingangssysteme sinnvoll. Vielfach beschränkt sich der Wareneingang beim Kunden auf einen Abgleich zwischen Lieferschein und Anliefergut: Sind die richtigen Teile gemäß Bestellung geliefert worden? Stimmen die angegebenen Liefermengen mit der tatsächlich gelieferten Menge überein? Für einzelne Bauteile erfolgt separat ein eingeschränkter Qualitätscheck. Echte Traceability sieht anders aus. Bei den hohen rechtlichen Anforderungen, die heute bestehen, ist es zwingend nötig, genau zu wissen, welches Material von welchem Hersteller aus welchem Produktionslos an welcher genauen Position in einem Produkt verbaut worden ist. Nur die genaue Kenntnis dieser Daten schafft Transparenz und rechtskonforme Rückverfolgbarkeit.

„Ist Elektronik für die Nachhaltigkeit auch wirklich nachhaltig?“ Ankündigung IMAPS-Seminar am 23. März 2023 in Ilmenau: Nach drei Jahren ‚Abstinenz‘ führt IMAPS Deutschland IMAPS die Tradition der Frühjahrsseminare fort. Nachdem die Seminare 2020 und 2021 pandemiebedingt ausfallen mussten und das 2022er zu Gunsten der CICMT Wien mit starkem Engagement von IMAPS Deutschland ausgelassen wurde, ist es nun wieder soweit. Frühjahrsseminare bekommen jeweils ein aktuelles Thema als Grundlage für die Vorträge und Diskussionen, dazu werden Vortragende mit entsprechendem fachlichem Background eingeladen. In der Vergangenheit ging es an verschiedenen Seminarorten zwischen Stuttgart und Berlin, Nürnberg und Rostock immer um ausgewählte aktuelle Themen mit teils provokativen Fragestellungen wie ‚Ist Zuverlässigkeit noch bezahlbar?‘, ‚Package: Der Schlüssel zum optimalen Sensor?!?‘ oder zuletzt 2019 ‚AVT – auch in Serie OK?‘.

Einem Forschungsteam um die Ulmer Physikprofessorin Ute Kaiser ist es gelungen, organische 2D-Polymere an einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) auf submolekularer Ebene in hoher Auflösung abzubilden.
So war es möglich, molekulare Defekte zu finden. Damit lassen sich diese neuartigen, vielversprechenden Materialien wesentlich besser charakterisieren und in ihrer Funktionalität bestimmen.
Die organischen 2D-Polymere sind eine sehr junge Werkstoffgruppe mit großem Anwendungspotential. Neben einem möglichen Einsatz in der Optik oder Biologie könnten 2D-Polymere auch in der Elektronik verwendet werden. Das Besondere an ihnen ist, dass sie sich auch nachträglich noch funktionalisieren und formieren lassen. Die Komposition, Funktionalisierung und Stapelung von organischen 2D-Polymerschichten ist allerdings nicht einfach zu kontrollieren und muss daher überwacht werden.

Vorschau auf die Aktivitäten der Forschungsvereinigung im Jahr 2023: Im Jahr 2023 wird die Teilnahme an der internationalen Fachmesse für gedruckte Elektronik – LOPEC – in München erneut den Auftakt der Öffentlichkeitsarbeit der Forschungsvereinigung bilden. Die Forschungsvereinigung wird sich vom 1. bis 2. März den zahlreichen Messe- und Kongressbesucher:innen präsentieren und über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten räumlicher elektronischer Baugruppen, ihre Mitglieder und deren Angebote sowie aktuelle Forschungsprojekte im Bereich gedruckter Elektronik informieren.

• DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Göpel electronic entwickelt und fertigt elektrische und optische Mess- und Prüftechnik sowie Test- und Inspektionssysteme für elektronische Komponenten, bestückte Leiterplatten sowie Industrieelektronik und Automobilelektroniksysteme. Neue Lösungen unterstützen bei den entscheidenden Faktoren Zeit und Ressourcen im Produktionsprozess von Elektronikbaugruppen. Die AOI-Systemsoftware ‚PILOT AOI Version 7‘ bietet zahlreiche neue Funktionen bezüglich Leistungsfähigkeit und Komfort. Gerade in Hinblick auf Flexibilität beim Einsatz des AOI-Systems in kleinen und mittleren Dienstleistungsunternehmen ergibt sich eine neue, herausragende Möglichkeit: Da diesen Firmen unter Umständen keine Gerberdaten für die AOI-Programmerstellung zur Verfügung stehen, wurde mit dem neuen Software-Release eine Funktion integriert, welche diese Informationen anhand eines Bareboards automatisch generiert.

Neues Datum und neue Fristen für den 15. Internationalen MID Kongress: Der wissenschaftliche Fachkongress wird ganztägig vom 21. bis 22. Juni 2023 ausgetragen, anstatt vom 20. – 22. Juni 2023, wie bisher kommuniziert wurde. Der MID Kongress befasst sich mit aktuellen Themen zu MID-Technologien an dem ca. 200 Personen aus Industrie und Wissenschaft teilnehmen. Die Konferenzsprache ist Englisch. Einreichung von Abstracts und Papieren Expert:innen aus Industrie und Wissenschaft sind eingeladen, einen Beitrag zu den im Schaubild dargestellten Themen zu präsentieren.

Die LOPEC als führende Fachmesse der flexiblen, organischen und gedruckten Elektronik lockte 168 Aussteller und 2.300 Besucher an, die das ganze Spektrum dieser Schlüsseltechnologie bestaunen konnten. Im Vergleich zu früheren Jahren zeigte sich deutlich, welch immensen Schritt nach vorn sie gemacht hat. Zwar stand nur eine der vielen Hallen der Messestadt München für die LOPEC zur Verfügung. Zusätzlich hatten sich die Veranstalter laut Dr. Martin Lechner, Executive Director bei der Messe München, bewusst dazu entschieden, einige Stände im Kongresszentrum (ICM) aufzubauen. Dadurch entstand eine enge Anknüpfung an den parallel abgehaltenen LOPECKongress, auf dem Experten aus 22 Ländern in rund 17 Präsentationen ihr Fachwissen vermittelten. Ihre Expertise strahlte auf die gesamte Messe aus. Sowohl in den Vortragssälen als auch an den Ständen war das Interesse spürbar – die Verzahnung von Kongress und Ausstellern empfand unsere Redaktion als höchst gelungen.

• Galliumnitrid: Übernahme von GaN Systems angekündigt
• Fahrzeug-Architektur nutzt Zone Control Module mit Aurix TC4
• Inspektionslösungen für elektronische Baugruppen in der Smart Factory
• Beschichtung elektronischer Baugruppen in Serie mit neuer Coating-Anlage
• Übernahme von schwäbischem Maschinenbauer unter Dach und Fach
• ‚XPERTS on Tour‘ vermittelt an drei Terminen Leiterplattenwissen
• OE-A aktualisiert Roadmap für flexible und gedruckte Elektronik
• Neue Fertigungslinie für Solar-Mikro-Wechselrichter
• Spezialist für Lithium-Ionen-Batterien übernimmt EMS-Hersteller
• Reinigungssysteme für die Elektronikfertigung in neuem Vertrieb

• Termine 2023
• DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Gespräch mit Robert Jungk, Leiter Operations, KSG: Im August 2022 nahm der Leiterplattenproduzent KSG am Standort Gornsdorf nach vorausgegangenen Tests eine neue Kupferrecyclinganlage in Betrieb, nebst einer Nassprozessanlage mit Vakuumätzmodul, die den Anforderungen der Energieeffizienzstandards IE3 und IE4 entspricht. Wir haben den Leiter Operations Robert Jungk nach den Ergebnissen im laufenden Betrieb gefragt.

Wie bereits berichtet, hat die britische Forschungseinrichtung CSA Catapult zusammen mit Zuken optimierte Werkzeuge zur Erstellung von 3D-Modellen von Powermodulen entwickelt. Diese sind in das EDA-Tool ‚CR-8000 Design Force‘ eingeflossen. Doch die Wissenschaftler von CSA vollzogen einen weiteren wichtigen Schritt: Sie kreierten eine neue KI-gestützte Methodik für das optimale elektrische Design von Leistungselektronik-Konvertern.

Besuchen Sie uns auf der kommenden EIPC-Sommerkonferenz in München! Wenn Sie noch nie in München waren, dann sind Sie wahrscheinlich nicht in der Leiterplattenindustrie tätig. Wenn Sie aber noch nie auf der productronica oder electronica waren, die alle zwei Jahre in München stattfinden und auf der namhafte Unternehmen der Branche vertreten sind, dann ist das wirklich schade. Aber hier ist Ihre Chance! Der EIPC hält dort am 15. und 16. Juni, also in nicht allzu ferner Zukunft, seine Sommerkonferenz ab.

Join us at the upcoming EIPC Summer Conference in Munich! If you have never been to Munich, then you are probably not working in the PCB industry. Well, you may be, but then if you have never attended Productronica or Electronica, a bi-annual gathering in Munich of the illustrious companies who are the foundations of it, then that’s a shame. But here is your chance. The EIPC are holding their Summer Conference there on 15^th & 16^th June, which is not far off now.

Im Rahmen seiner High-End/High-Precision Qualitätssicherungssysteme bietet die japanische Saki Corporation eine Reihe neuer automatischer AXI-Inspektionssysteme (Automated X-ray Inspection) einschließlich umfassender Softwarelösungen und flexibler Hardware-Interkonnektivität für Smart-Factory Fertigungsumgebungen an. Die Zukunft der Elektronikfertigung verlange laut Jaroslav Neuhauser, General Manager von Saki Europe, genauere Inspektion mit minimaler Wartung.

Hypnotisches Blau begrüßt uns an der berühmten Karstquelle der Schwäbischen Alb: Der Beirat der PLUS trifft sich in diesem Jahr in Blaubeuren. Gastgeber ist die Firma Rehm Thermal Systems, die seit Jahresbeginn mit Dr. Paul Wild wieder in dem Gremium vertreten ist. Wie auf dem Bild zu sehen, gaben sich die ersten Beiräte schon früh am Blautopf dem optischen Rausch der Rayleigh-Streuung hin, bei der sich das Tageslicht an den nur wenigen nm großen Kalkpartikeln des Quellwassers bricht und jene bezaubernde Stimmung erzeugt, die seit jeher Menschen begeistert. Auf dem Bild zu sehen (v.l.n.r.): Klaus Decker (Geschäftsführung Leuze Verlag), Markolf Hoffmann (Chefredakteur PLUS), Dr. Josef Sedlmair (F&S Bondtech), Andreas Kraus (Kraus Hardware), Jan Kostelnik (TEBKO). Später stoßen auch die Beiräte Dipl.-Ing. Paul Jung (Fraunhofer IZM), Dr. Sandra Engle (VDMA) und Josef Denzel (Airbus Defence und Space) hinzu und werden in der Rehm-Firmenzentrale von Beirat Dr. Paul Wild empfangen.

Mit der neuen PSoC 4100S Max CPU-Familie verspricht Infineon das erleichterte Design von HMI- (human machine interface) Applikationen. Sie besteht aus Mikrocontrollern auf Basis der Arm Cortex-M0+ CPU und ist gut geeignet für die industrielle Automation, aber auch für Consumer-Anwendungen im Bereich Smart Home mit Touch-Screens bis zu 10 Zoll, für Haushaltgeräte wie Waschmaschinen, Kühl- und Klimaanlagen, Smart Locks, Thermostate und Drucker. PSoC 4100S Max bietet in Verbindung mit der CAPSENSE Touch-Sensing Technologie eine Reihe von praxisgünstigen Lösungen.
Das 32-bit MCU-Subsystem besteht aus einer 48-MHz Arm Cortex-M0+ CPU mit DMA-Controller, 384-KB Flash und 32 KB SRAM, externem MHz-Oszillator und Crypto-Block.