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Für den im bayrischen Delling bei Seefeld ansässigen Elektronik-Systemlieferanten und Auftragsfertiger TQ mit weltweitem Einzugsgebiet ist das Jahr 2013 ein bedeutender Sprung nach vorn: Durch die im Juli abgeschlossene Übernahme der insolventen SRI in Durach und deren Weiterführung als SRI Radio Systems GmbH in der TQ-Gruppe gab es im Geschäftsjahr 2012/13 einen Umsatzsprung auf 220 Mio. €, von 133 Mio. € im Vorjahreszeitraum.

Der ‚Dreamliner' Boeing 787 wurde von Boeing als Prestigeprojekt konzipiert. Das neue Flugzeug soll neue Maßstäbe in der Passagierluftfahrt setzen. Schon in der Entwicklungsphase gab es jedoch viele Probleme, so dass sich die Auslieferung der ersten Maschinen um 27 Monate auf Ende 2009 verzögerte. Ende 2012 und 2013 warf eine Pannenserie immer neue Fragen zur Sicherheit auf. Dabei nahmen Vorfälle in der Stromversorgung und in der Bordelektronik einen Spitzenplatz ein. Dieser Beitrag will einen Einblick in die Situation vermitteln. Es stehen zahlreiche Fragen im Raum, beispielsweise welche Gefahr die Verteilung der Entwicklungs- und Fertigungsaufgaben solch komplexer Vorhaben auf mehrere Kontinente durch extremes Outsourcing mit sich bringt. Aber auch, mit welcher Gründlichkeit und Verantwortung das Projektmanagement und die Konstrukteure vorgingen.

In den letzten fünfzig Jahren haben Elektronik und Mikroelektronik in weit größerem Umfang politische, wirtschaftliche und soziale Veränderungen bewirkt als jemals eine Technologie zuvor. Elektronik hat einen Beitrag zur Emanzipation breiter Bevölkerungsschichten geleistet, technische Prozesse effizienter gestaltet und unser Alltagsleben durchaus bequemer gemacht. Am Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik der Technischen Universität München (HNLME) werden seit vielen Jahren Forschungsarbeiten für den Einsatz von Mikroelektronik in der personalisierten Medizin durchgeführt.

Nachfolgend wird über die vor zehn Jahren von Balver Zinn als neuer Service für Kunden gestarteten Lotbadanalysen und die Weiterentwicklung dieses Services informiert. Die RoHS-Richtlinie und die damit verbundenen Alternativen zu den traditionell verwendeten bleihaltigen Loten haben nicht nur den Markt der Lotlieferanten bewegt, sondern auch den Bedarf an Kundenunterstützung enorm erhöht. Lothersteller wurden so vom reinen Metalllieferanten zum Anlagenberater (Tiegelmaterialien) und Dienstleister (Lotwechsel).

Eine Traceability-Lösung sollte Bestückungsdaten zweifelsfrei einer Leiterplatte oder einem Endprodukt zuweisen können. Bei vielen Systemen ist diese Zuweisung nach manuellen Eingriffen aber nicht mehr sicher. Darum integriert Essemtec das Identifikationssystem nun direkt in den Bestückungskopf. Manuelle Eingriffe sind Gift für viele automatische Produktionen. Sie werden meist nicht registriert und stören die Datenerfassung. Grund dafür sind die Trennung von Identifikationssystem und Produktionssystem wie das folgende Beispiel zeigt: Ein Barcode-Leser identifiziert eine Leiterplatte am Eingang des Automaten.

Nach dem Elektromobilitäts-Hype vor zwei, drei Jahren, folgte die Ernüchterung. Erst 16?000 Elektrofahrzeuge fahren derzeit auf deutschen Straßen und 200?000 sind weltweit unterwegs (Abb. 1). Den deutschen Herstellern wurde zunächst der Vorwurf gemacht, sie würden den Trend verschlafen und seien zu sehr in ihre exzellenten Verbrennungsmotore verliebt. Französische Hersteller waren mit konstruktiven Schnellschüssen vorgeprescht, während die japanischen Hersteller das Hybridsegment pflegten (Abb. 2).

Das zehnjährige Firmenjubiläum beging die cms electronics gmbh. Das Unternehmen wurde 2003 durch ein Management Buyout gegründet. Durch umsichtiges Management und mit qualifizierten, engagierten Mitarbeitern gelang es dem mittelständischen Kärntner Unternehmen sich nachhaltig unter den TOP 20 der deutschsprachigen EMS-Anbieter zu etablieren.

Die 3D-MID-Baugruppeninspektion bei der Harting AG mit dem AOI-System Viscom S6056 MID wird beschrieben. Dabei wird auf die besonderen Herausforderungen der 3D-MID-Inspektion und deren Lösung eingegangen. Die Harting AG setzt für ihre qualitativ anspruchsvollen Kunden aus den Branchen Automobil- und Medizintechnik immer häufiger die 3D-MID-Technologie (Molded Interconnect Device) ein. Diese dreidimensionalen Bauteile aus Kunststoff weisen Leiterbilder auf, so dass elektronische Bauteile unmittelbar darauf bestückt werden können.

Wo andere Produzenten von Leiterplatten Personal reduzieren oder ganze Fertigungsstätten schließen, geht es bei Varioprint in die andere Richtung. Und das obwohl die Schweiz nicht gerade das Niedriglohnland par excellence ist. Oder gerade deswegen?

Andreas Schmidheini, Geschäftsführer der Varioprint AG, im schweizerischen Appenzeller Land in Heiden, sieht das Unternehmen weiterhin auf dem richtigen Kurs: „Bei Varioprint haben wir schon seit jeher auf absolut höchste Qualität gesetzt. Das erfordert neben einem modernen Maschinenpark auch das entsprechende Personal. Doch das Tüpfelchen auf dem i macht die permanente Optimierung der Prozesse aus", stellt Schmidheini unumwunden klar. „Nur die Maschinen alleine sind nicht die Lösung. Da gehören auch Fachleute mit hohem Verständnis für die ineinander greifenden Prozesse dazu. Und das muss täglich aufs Neue bewiesen werden", rundet der Geschäftsführer seine Ausführungen ab.

In der Messkette stellt eine Backplane das Verbindungsglied zwischen Messsignal, Signalkonditionierung und Messdatenerfassung dar. Sie ermöglicht den komfortablen Anschluss von Sensorik und Messverstärkern und leitet das optimal angepasste Signal an das PC-Messsystem weiter. Mit der AP2a präsentiert der Messtechnikspezialist BMC Messsysteme nun eine Neuauflage seiner analogen Backplane.

Anhand eines beispielhaften Fertigungsprojektes zeigt die Firma tecnotron elektronik die wirtschaftliche Umsetzung der umfangreichen und komplizierten Prüfung. Es handelt sich um eine Baugruppe eines langjährigen Kunden, für den tecnotron ein maßgeschneidertes Prüfkonzept für das hochzuverlässige Leistungsnetzteil erstellt hat. Das Gerät kommt später in einem Luftfahrzeug zum Einsatz. Es wurden sehr hohe Anforderungen an die Qualität und die Rückverfolgbarkeit der fertigen Geräte gestellt, die nur mit einem separat entwickelten Prüfgerät sichergestellt werden konnten.

Die Firma LFG-Oertel ist sowohl im Bereich der Leiterplattenfertigung, als auch im Bereich der Baugruppenfertigung auf hohe Flexibilität und niedrige Stückzahlen spezialisiert. High-Mix/Low-Volume wird hier täglich aktiv umgesetzt. Limata-Direktbelichter der 200er-Serie helfen dabei in der Fertigung.

Im Vorfeld der Investitionsentscheidung analysierte man bei LFG-Oertel in Gera zunächst die Anforderungsprofile sowohl von der Produktion als auch vom Vertrieb. Kürzere Lieferzeiten und höhere Flexibilität im Fertigungsprozess sollen eine schnellere Reaktion gerade bei Eildiensten erlauben. Neben dem Plus an Flexibilität lag technisch das Augenmerk auf den höheren Anforderungen in der Registrierung und bei feineren Auflösungen. „Mit dieser neuen Maschine möchten wir technisch den steigenden Anforderungen unserer Kunden begegnen und zusätzliche Reserven für die Zukunft abbilden", stellt Lutz Kretzschmar, Produktionsleiter der LFG-Oertel, gleich klar.

Hochkomplexe elektronische Baugruppen mit immer mehr Funktionen untergebracht auf kleinster Fläche, womöglich noch auf flexiblem Träger – das sind die Herausforderungen, mit denen sich Testingenieure immer mehr konfrontiert sehen. Darüber hinaus stellt sich die Problematik der fortschreitenden Miniaturisierung gepaart mit höheren Signalfrequenzen sowie die Herausforderung, kleinste Kontakt-Pads mit geringem Rastermaß prozesssicher zu treffen, um Signale mit bestmöglicher Performance zu übertragen. Die neue Fine-Pitch-Kontaktierstation KT-MCS-500 von Konrad Technologies ist für die beschriebene Problematik entwickelt worden und bietet Vision-gestützt eine auf 10 µm genaue Kontaktierung, die sowohl für Kleinserien als auch für großvolumige Fertigung genutzt werden kann.

Obwohl die erste IPC/FED Conference on Embedded Components, die in Frankfurt veranstaltet worden ist, einen umfassenden und aktuellen Überblick über die noch junge Technologie des Einbettens von Komponenten in Leiterplatten geboten hat, waren nur etwas über 50 Teilnehmer aus ganz Europa und den USA gekommen. Die Vorträge wurden von einer Tischausstellung begleitet, in der ECT-Produkte und dafür geeignete CAD-Tools vorgestellt wurden.

Nach der offiziellen Begrüßung und einer kurzen Einführung informierte Jürgen Wolf, Würth Elektronik, ausgehend von der Historie über die Entwicklung der ECT (Embedded Component Technology) zur Realisierung von multifunktionellen Leiterplatten (MFB) und Packages (MFP) in Gegenwart und Zukunft. Dabei ging er u. a. auf die von der Hofmann Leiterplatten GmbH entwickelte und patentierte AML-Technik (Aktiver MultiLayer), die i²Board-Technik der Schweizer Electronic AG und die ECP-Technik von AT&S sowie das Einbetten von MOSFETs durch Infineon ein.

In der Surface Mount Technology ist die beidseitige Bestückung von Leiterplatten der Standardfall. Beim Löten der zweiten Baugruppenseite hängen die SMD-Bauelemente dann wie selbstverständlich Kopf über an der Leiterplatte. Während des Reflow-Prozesses ist es nicht auszuschließen, dass die zuvor realisierten Lötstellen wieder aufschmelzen und das Bauelement direkt am flüssigen Lot hängt.
In Surface Mount Technology, double-sided population of printed circuit boards is the normal procedure. During the soldering of the second side of such assemblies, SMD components are thus suspended upside-down from the board. During the reflow process, one cannot ignore the possibility that previously soldered joints will then remelt, leaving such components suspended by the liquid solder itself.

Die Entwicklung zuverlässiger elektronischer Baugruppen bedarf einer frühzeitigen Berücksichtigung von Zuverlässigkeit im Entwicklungsprozess, denn das spart Kosten, da aufwändige Re-Designs und böse Überraschungen im Einsatz vermieden werden können. Ein wichtiger Teil in diesem Prozess ist die beschleunigte Lebensdauerprüfung, die auf der Kenntnis der zugrundeliegenden Mechanismen und Modelle aufbaut. Zur weiteren Beschleunigung dieser Tests und zur Entwicklung eines besseren Verständnisses der Schadensentwicklung sind Verfahren zur frühzeitigen Erkennung von Fehlern unabdingbar. Im vorliegenden Artikel wird ein neues am Fraunhofer IZM und der TU Berlin entwickeltes Verfahren zur Detektion von Schäden in elektrischen Verbindungen vorgestellt. Es steht in enger Beziehung zu Lebensdauertests und Modellen, welche Teil einer systematischen und anwendungsbezogenen Vorgehensweise zur Absicherung der Lebensdauer sind.

Ultradünne Kupferfolien für HDI-Feinstleiter sind seit Jahren auf dem Markt. Die Version mit einer leicht abziehbaren Kupferfolie als Träger ist die einzige Version die sich nachhaltig auf dem Markt durchsetzte. Mit neuen Forderungen seitens HDI und Mobile Devices sowie CSP-Anwendungen, sowie verbunden mit spezifischen Anforderungen für Leiterplatten mit eingebetteten Komponenten, wurden neue Kupferfolien von 2 bis 5 µm mit sehr flachem Treatment entwickelt. Den spezifischen Anforderungen für 2,5 bis 3D-Konstruktionen und System in Package, sowie für neue Coreless-Aufbauten wird mit solchen Kupferfolien Rechnung getragen.

Die organische Elektronik ist ein noch junger aber sehr dynamischer Zweig der Halbleiter-, Mikro- und Optoelektronik, der aber auf den Gebieten Flachdisplaytechnik, Photovoltaik und Beleuchtungstechnik bereits vielversprechende Innovationen hervorgebracht hat. Insbesondere steht die Technologie der organischen Elektrolumineszenz auf dem Sprung zur breiten Markteinführung. In Sachsen ist in jüngster Vergangenheit ein weltweit führendes Cluster dieser Technologien entstanden.

Von Roth & Rau - Ortner GmbH aus Dresden ist nun ein mobiler Reinraum-Roboter auf dem Vormarsch in die Halbleiterfabriken. Scout active heißt er. Als Spezialist für Fabrikautomatisierung hat das Unternehmen den frei navigierenden Roboter gemeinsam mit seinem Partner MetraLabs GmbH entwickelt. Ausgestattet mit einem Sechs-Achs-Roboter übernimmt Scout active den flexiblen automatisierten Materialtransport in Halbleiterfabriken und anderen reinen Produktionsumgebungen. Der Roboter kann damit Wafer-Kassetten nicht nur transportieren, sondern diese auch selbständig abholen und abstellen. „Bisher war Scout nur als reines Transportfahrzeug bekannt", so Dr. Karli Hantzschmann, Bereichsleiter Automation von Roth & Rau - Ortner GmbH. „Jetzt wird er zu einem aktiven System, das Operatoren neben den notwendigen Transportaufgaben auch das Materialhandling abnimmt – so können Fabs effizienter produzieren und damit wertvolle Zeit und zugleich Kosten sparen."

In Japan macht man endlich ernst mit einem massiven Übergang auf Stromerzeugung durch Solaranlagen. Wer im Herbst 2012 quer durch das Land fuhr, konnte schon sehen, dass der Einsatz von Solaranlagen zur Energieerzeugung innerhalb von wenigen Monaten einen kräftigen Sprung nach vorn machte. Diese Entwicklung wird 2013 noch um ein Mehrfaches getoppt. Der Markt explodiert förmlich und wird 2013 zum umsatzstärksten der Welt. Die Installationen von Solaranlagen stiegen im ersten Quartal 2013 um 270 % (bezogen auf die installierte Gigawatt-Leistung).