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Die ‚embedded world Exhibition&Conference‘, in diesem Jahr vom 27. Februar bis zum 1. März in Nürnberg abgehalten, gilt als weltweit wichtigste Fachmesse und Kongressveranstaltung für Embedded-Systeme und das thematisch damit verbundene Internet der Dinge. Demonstriert und diskutiert werden Hardware-Produkte, Entwicklungs-Tools, Software und Dienstleistungen für Embedded-Systeme.

Traditionsreiches Familienunternehmen feiert 150-jähriges Jubiläum

In einem dem Anlass gebührenden Rahmen feierte SCHMID Ende September am Hauptsitz in Freudenstadt 150 Jahre Firmengeschichte. Auf einen zweitägigen Technologietag folgte eine Feier für und mit den Mitarbeitern. Am Tag darauf bot ein Expertenforum mit diversen hochkarätigen Vorträgen und die anschließende Abendveranstaltung den geladenen Kunden, Lieferanten und Partnern aus dem In- und Ausland beste Unterhaltung und Austauschmöglichkeiten. Die Feierlichkeiten fanden mit einem ‚Tag der offenen Tür‘ einen gelungenen Abschluss, den viele Mitbürger aus Freudenstadt und die Familien der Mitarbeiter nutzten, um sich beim Firmenrundgang einen umfassenden Einblick zu verschaffen.

Minimalisierung und Robustheit sind nicht nur, aber vor allem bei der Entwicklung von Leiterplatten im Bereich Automotive eine Herausforderung. Elektronische Bauteile müssen in diesem Bereich eine ganze Reihe besonderer Kriterien erfüllen. Die Surface Mount Technologie (SMT) hat sich hier weitgehend durchgesetzt – ‚Floating‘-Elemente geben jetzt neue Impulse.
Die Automobilindustrie unterliegt einem dynamischen Wandel. Neue Fahrzeug-Generationen laufen mit alternativen Antrieben aus den Produktionshallen und bieten hochautomatisiertes Fahren. Hinzu kommt der Wunsch der Anwender nach noch mehr Gadgets, noch mehr Komfort, noch mehr Intelligenz sowie Connectivity und Services. Die in den Getrieben verbauten Elektronikkomponenten sollen auf immer kleinerem Raum immer mehr Leistung erbringen.

Auf dem MikroSystemTechnik Kongress 2023 (MST) in Dresden wurden die „Green ICT Awards“ im Rahmen des Kompetenzzentrums ‚Green ICT @ FMD‘ erstmalig verliehen, um Bachelor- und Masterabschlussarbeiten zu ressourcenschonender Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) auszuzeichnen.Die Bekanntgabe der genauen Platzierung sowie die Preisverleihung fand beim MST Kongress am Dienstag, den 24. Oktober, statt. Nach der Begrüßung durch Chairman Prof. Hubert Lakner, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS, und zwei Keynotes überreichten Prof. Amelie Hagelauer, Institutsleiterin des Fraunhofer-Instituts für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT, und Dr. Stefan Mengel, Referatsleiter im Bundesministerium für Bildung und Forschung, den Green ICT Award.

Jahrelang hat der US-amerikanische Branchenverband IPC die Umweltproblematik in Design und Fertigung von Leiterplatten, Baugruppen sowie Geräten auf Sparflamme gehalten. Jetzt scheint er ihr deutlich mehr Bedeutung beizumessen. Ziel ist die Realisierung einer effektiven Kreislaufwirtschaft.
Mit der Erarbeitung von IPC-1402, deren Arbeitsentwurf im Juni 2022 zur breiten Diskussion freigegeben wurde, strebt der Verband erstmals an, neben bleifreien Loten in einem neuen Standard die Umweltproblematik beim Einsatz von Reinigungschemikalien konzentriert in den Vordergrund zu stellen. Die Richtlinie mit dem Titel ‚IPC-1402: Standard for Green Cleaners Used in Electronics Manufacturing‘ soll als Ergebnis internationaler Arbeit bis Ende des Jahres fertig sein.

Die LOPEC (Large-area, Organic & Printed Electronics Convention) ist die wohl bedeutendste Fachmesse und Konferenz für flexible, organische und gedruckte Elektronik. Jedes Jahr bringt sie Akteure aus der Forschung, Produktion und Anwendung aus allen Kontinenten in der bayrischen Metropole München zusammen. Die Kombination aus Messe und Konferenz ermöglicht es den Besuchern, Zukunftstechnologien aus dem Bereich kennenzulernen und ihr Potential ermessen zu können. Gerade die Konferenzbeiträge aus 22 Ländern weckten großes Interesse und waren bestens besucht. Auch die PLUS hörte sich mehrere Vorträge an (siehe PLUS 3/2023, S. 358), unter anderem von Ezgi Inci Yesilyurt vom Leibniz-Institut für Polymerforschung aus Dresden, die über einen Siebdruckansatz für die Elektrodenfertigung referierte. Für die vorliegende Ausgabe konnten wir ihre höchst interessante Arbeit für die
Technologierubrik gewinnen.

Die Anwendungsgebiete photonischer Verarbeitungseinheiten (PPU) oder photonisch integrierter Schaltkreise (PICs) nehmen kontinuierlich zu, wobei deren Systemintegration durch die Verfügbarkeit ausreichend komplexer und skalierbarer Aufbau- und Verbindungstechniken (AVT) gebremst wird. Dieser Flaschenhals soll durch ein universelles Plattformkonzept, welches im Rahmen des BMBF-Projektes ‚Silhouette‘ entwickelt wird, aufgelöst werden. Zentral ist dabei ein Interposer auf Siliziumbasis, der mit einer polymeren Optiklage erweitert wird. Der Artikel beschreibt den abgestimmten Entwurf sowie die Prozessierung der einzelnen Plattformkomponenten am Beispiel zweier optischer, kryptografischer Anwendungen. Photonic processing units (PPUs) or photonic integrated circuits (PICs) are consistently increasing in complexity, application spectrum, and usage.

Im Herbst letzten Jahres lockte das Expertenseminar ‚Wir gehen in die Tiefe‘ über Trends der Aufbau- und Verbindungstechnik etliche Besucher nach Dresden. Seit Jahren ist ‚Wir gehen in die Tiefe‘ (WgidT) eine feste Größe für den fachlichen Austausch über die Optimierung von Produktionsabläufen in der Elektronikfertigung. Auch 2023 war die Veranstaltung im Dresdner Hotel ‚Mighty Twice‘ ein vielerwartetes Event der zweiten Jahreshälfte. Zwölf Fachverträge, verteilt auf zwei Veranstaltungstage Ende September, warteten auf die Zuhörer – ebenso wie der hochgeschätzte Erfahrungsaustausch mit Experten und Kollegen. Die PLUS nahm am ersten Veranstaltungstag Ende September teil. In der Branche genießt ‚Wir gehen in die Tiefe‘ Kultstatus.

Das Expertenseminar zur Aufbau- und Verbindungstechnologie hat in zwölf Fachvorträgen und einer begleitenden Ausstellung sowie mittels intensivem Erfahrungsaustausch vermittelt, welche Technologien für die Zukunft besonders erfolgversprechend sind.
Neben den Partnerfirmen ASM, ASYS, Christian Koenen, Stannol, Rehm, Vliesstoff Kasper und ZEVAC haben sich weitere Unternehmen, darunter ADL, kolb, MTM Ruhrzinn und Zestron als Aussteller an der 16. Veranstaltung dieser Seminarreihe beteiligt. Wieder einmal ist das Expertenseminar von Thorsten Schmidthausen (2ndMax) in Kirchheim organisiert worden, und wie in den Vorjahren eröffnete und moderierte Prof. Dr. Mathias Nowottnick, IEF/IGS der Universität Rostock, die Veranstaltung.

Das 8. Seminar für aktuelle Trends in der Aufbau- und Verbindungstechnik, das Ende Juni 2013 in Dresden veranstaltet wurde, hatte neben Löten und Prozessoptimierung auch Randthemen der Elektronikproduktion im Blickpunkt. Darunter waren Nacharbeit und Reparatur sowie Reinigen und Schutzlackieren.

Wie schon in den Vorjahren betätigten sich die Firmen ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG, ASYS Group, Christian Koenen GmbH, Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG, Vliesstoff Kasper GmbH, Rehm Thermal Systems GmbH und Zevac AG als Veranstaltungssponsoren und Aussteller. Die Organisation hatte wieder Thorsten Schmidthausen, 4-tec Marketing, übernommen und Moderator war wieder Prof. Mathias Nowottnick, IEF/IGS der Universität Rostock. Die Vorträge wurden von der begleitenden Ausstellung und einem Abendprogramm zum Networking abgerundet.

NORTEC 2020 – die Hamburger Fachmesse für Produktion mit Campus für den Mittelstand, verzeichnete rund 430 Aussteller und 10 000 Besucher. Sie nutzten die Messe zur Information über innovative Fertigungstechnologien, zur Erschließung neuer Geschäftsfelder sowie zum branchenübergreifenden Austausch. Präsentiert wurde die ganze Welt der Produktion im Zeichen von Industrie 4.0, wobei die Robotik breiten Raum einnahm und Lösungen für klein- und mittelständische Unternehmen gezeigt wurden. Die Zukunft ist bereits angelaufen.

Der Startschuss für 6G ist gefallen – es soll 1 Terabit Daten, also 1000 Gigabit, innerhalb einer Sekunde übertragen können. Wie die nächste Generation der Mobilkommunikation entwickelt wird und wofür wir sie brauchen, erklärt Dr. Ivan Ndip, anerkannter Experte und Abteilungsleiter am FhG-IZM in Berlin. Dr. Ndip: 6G ist die sechste Generation der Mobilkommunikation. Bei 5G reden wir über eine Datenrate von bis zu 20 Gigabit/Sekunde und eine Latenz von ca. 1 Millisekunde. Mit 6G haben wir das ambitionierte Ziel, das Fünfzigfache der Datenrate und ein Zehntel der Latenz von 5G zu erreichen. Es gibt sehr viele Anwendungen im Bereich Autonomes Fahren, Medizin, Industrie 4.0, Smart City und Entertainment, die davon profitieren würden – aber eben auch große Herausforderungen, die erst einmal gelöst werden müssen.

Im kleinen Städtchen Blandford im englischen Dorset leben und arbeiten Ingenieure, die ‚out of the box‘ denken, also anders an die Dinge herangehen, als man es normalerweise tut, und sich intensiv mit automatisierter Leiterplatteninspektion beschäftigt haben. Sie haben sich bei der Inspektion vom bisherigen AOI-Ansatz verabschiedet, um dem Anwender einen neuen Mehrwert zu bieten. Das System a3Di von Amfax erreicht damit ‚near zero false calls‘.

Das Belichten von Interconnect Carrier Ist seit jeher ein ungeliebter Kostenfaktor in der Fertigung.
Das Automatische Belichtungssystem MAX9000 der MANIA GmbH will mit diesen alten Zöpfen aufräumen.

Nichts ist so alt wie ein Belichtungssystem von gestern oder gar vorgestern. Insbesondere das konventionelle Ausrichten über ausschließlich fixierte Positionierstifte genügt den heutigen hochgenauen Anforderungen an Produktionsprozessen nicht mehr. Gleichgültig, ob Innenlagen oder Außenlagen, ein- oder doppelseitig, starre oder flexible Interconnect Carrier, die Anforderungen der Endgerätehersteller an Komplexität und Funktion steigen.

Haben Sie in letzter Zeit versucht, einen Handwerker zu finden? Ob Schreiner, Klempner oder Elektriker: rund 175.000 Handwerker fehlen laut Zahlen des Bundeswirtschaftsministeriums. Erwischt man doch einen, darf man sich auf lange Wartezeiten einstellen – und im Gespräch erfährt man, dass uns das dicke Ende erst noch bevorsteht. „Wir finden keine Auszubildenden“, verriet mir neulich ein Elektriker. „Die Industrie zieht sie uns alle ab.“ Dabei sieht es bekanntermaßen in der Industrie ebenso düster aus. Warnungen der UN zufolge werden bis 2030 etwa 30 Mio. weniger Menschen in den fünf wichtigsten Industrienationen in der Lage sein, zu arbeiten. Die Covid-19-Pandemie hat das Problem nochmals verschärft.

So schlicht umschreibt die Firma TECHNOLAM in Troisdorf ihr Tätigkeitsfeld. Schlicht und markant ist auch das Unternehmensmotto ; „Besser sein als andere”.
1994 von Günther Fuchs, einem weltweit erfahrenen „Laminate-Mann” gegründet, hat sich TECHNOLAM innerhalb weniger Jahre zu einem maßgeblichen Basismaterial-Lieferanten auf dem deutschen Markt entwickelt. Bei starrem FR4 sieht sich TECHNOLAM heute als zweitgrößter Lieferant auf diesem Produktgebiet in Deutschland.

Die neue Infineon-Chipfabrik in Dresden ist mehr eine Fab unter vielen: Für die EU ist sie endlich ein vorzeigbares Beispiel, dass das Europäische Chipgesetz wirkt. Derweil verdichten sich die Indizien für ein taiwanesisches Engagement in Sachsen. Der Freistaat hat schon ein paar mal gezeigt, wie langfristige Hochtechnologie-Politik funktionieren kann. Das jüngste Beispiel findet sich ein paar Kilometer weiter östlich. Eskortiert von hochrangiger Politprominenz hat Infineon-Vorstandsvorsitzender Jochen Hanebeck im Mai symbolisch den ersten Spaten für die neue Chipfabrik des deutschen Halbleiter-Herstellers in Dresden geschwungen: Eigens dafür in die Dresdner Heide gereist waren auch EU-Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen (CDU) und Bundeskanzler Olaf Scholz (SPD).

Die Steinacher Firma Becker & Müller fokussiert sich bei der Fertigung von Leiterplatten auf Sonderanfertigungen, Prototypen und Muster. Dazu gehören kundenspezifische Leiterplatten in Übergröße bis zu 427 x 884 mm. Entgegen dem allgemeinen Trend der Miniaturisierung in der Elektronik gibt es auch Anwendungen, welche explizit große Baugrößen der Leiterplatten fordern. Anwendungsbeispiele solcher ‚Big Size PCB‘ sind neben der Medizintechnik vor allem Energieerzeugung und Telekommunikation. Flexible übergroße Leiterplatten werden u. a. in der Industrieelektronik, der Luft- und Raumfahrt sowie in der Militärtechnik verwendet. Darüber hinaus bieten diese Sondergrößen überall dort Kosten- und Sicherheitsvorteile, wo die Kombination separater starrer Leiterplatten durch eine einzelne Einheit ersetzt werden kann.

Wenn man mit Industrieunternehmen, aber auch Vertretern aus Wissenschaft und Politik über Innovationen in Mikrosystemtechnik und Elektronik diskutiert, dann fallen auf der einen Seite häufig Begriffe wie Polymerelektronik, Nanotechnologie oder Embedded Systems. Die Reihe der „High-Tech-Schlagworte" lässt sich beliebig fortsetzen. Auf der anderen Seite ist deutlich festzustellen, dass die Unternehmen in wirtschaftlich eher schwierigen Zeiten zwar bestrebt sind, neue Produkte in den Markt zu bringen, technologische Weiterentwicklungen, insbesondere im Bereich der Sys- temintegration bzw. der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT), aber häufig zurück gestellt werden. „Das bisschen Packaging machen wir im Rahmen der Produktentwicklung so nebenbei" bekommt man aus Industrie, aber auch Förderpolitik, oft zu hören. Vergessen wird dabei häufig, dass die AVT wesentlichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit, die funktionalen Eigenschaften und die Kosten mikrosystemtechnischer oder elektronischer Baugruppen hat. Als ein einfaches Beispiel können hier RFID-Transponder dienen. Bis zu 70?% der Systemkosten entfallen heute auf die substratintegrierte Antenne und das Packaging. Damit sind die Packagingkosten ein wesentlicher Schlüssel für den Einsatz der RFID-Technologie auf Einzelproduktebene.

Digitale Zwillinge (‚Digital Twins‘) gehören längst zum Standard in der Industrie: computergestützte Modelle materieller oder immaterieller Objekte, die parallel zur Fertigung diese spiegeln und virtuell abbilden – teilweise wird auch der Begriff ‚digitaler Avatar‘ verwendet[**]. Nun ist die Virtualisierung industrieller Prozesse an sich nichts Neues. Doch auch in der Leiterplattenfertigung – und in den Bereichen Analytik und Test sowie in der Forschung – wird immer häufiger von virtuellen Zwillingen gesprochen. Es war an der Zeit, dass die PLUS sich dem ‚Trendthema‘ näher widmet. Für die aktuelle Ausgabe haben wir mehrere spannende Artikel gewonnen. So erfahren wir von dem Einsatz des ‚Digital Twin‘-Konzepts bei AOI-Prüfsystemen (S. 1025) und sprechen mit Prof. Dr. Florian Kerber vom Technologietransferzentum ‚Flexible Automation Nördlingen‘ (TTZ) über die Anwendung Digitaler Zwillinge beim EMS-Bestückungsprozess (‚Gespräch des Monats‘, S. 1088).

Ein Interview mit Uwe Veres-Homm über die Situation der Lieferketten: Die Arbeitsgruppe für Supply Chain Services des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS beschäftigt sich seit mehr als zwei Jahrzehnten mit der Analyse von Lieferketten und entwickelt Innovationswerkzeuge für die strategische digitale Transformation von Unternehmen. Wie blickt man dort auf aktuelle Krisenherde, und welche Lösungen werden von der Arbeitsgruppe angedacht? Wir haben Uwe Veres-Homm, stellvertretender Leiter der Abteilung Risiko- und Standortanalyse, befragt.

Neben Design for Manufacturing, Assembly oder Test wird es zukünftig auch ein Design for excellence geben. So nennt die Freudenberg Mektec Europa GmbH ihre Initiative, die nach Geschäftsführer Dr. Wolfgang Bochtler den Elektronikanwendern die flexible Leiterplatte näher bringen soll. Die Vielfalt der Lösungs- und Anwendungsmöglichkeiten flexibler Leiterplatten ist weithin noch nicht bekannt.

Ob nun die Redewendung ‚auf den Nägeln brennen‘ aus dem mönchischen Bereich stammt oder aber aus der Folterkammer, wird wohl nicht mehr zu klären sein. Auch Sagen und Märchen werden zur Herkunft herangezogen. Unangenehm muss es auf alle Fälle gewesen sein, wenn man zu eifrig bei der Andacht war oder unaufmerksam. Heiß wird es auch im Reflowofen: die Temperaturen müssen über den Schmelzpunkt der Legierung gebracht werden, damit Benetzung und eine Lötstelle entsteht. Andererseits muss man aufpassen, dass es nicht zu warm wird, denn dann leiden Bauteile und Leiterplatten.

... gleichzeitig zu hoffen, dass sich etwas ändert." (Albert Einstein). Das gilt besonders in Forschung & Technologie – hier ist Innovation der Motor von Industrie und Wirtschaft. Doch davor kommt erst einmal Entwicklung und damit Design bzw. Konstruktion.

Es ist so eine Sache – mit der Schablone. Ihr haftet etwas Zwiespältiges an. Wenn Jemand schablonenartig denkt oder handelt, dann neigt er womöglich zu einer einfältigen Denk- und Handlungsweise. Das gibt auch die eine oder andere zeitgenössische Verlautbarung wieder: „Rechts und links sind alte Schablonen der politischen Gesäßgeographie", meinte ein ehemaliger Bundesminister hierzulande. Noch ein Hinweis gefällig? „Die alten Schablonen greifen in der komplexen Wirklichkeit des 21. Jahrhunderts nicht mehr", so in etwa ein damaliger Bundeskanzler Österreichs.