Artikelarchiv

Der Einladung zur zweiten International Conference for Electronic Packaging and Assembly Technology – China SMT Forum nach Shanghai folgten über 250 Teilnehmer aus verschiedenen Bereichen der chinesischen SMT-Industrie. Der von Business Media China BMC sehr gut organisierte und inhaltlich ausgewogene Kongress bot durch die simultane Übersetzung (Englisch – Chinesisch) allen Zuhörern den gleichen Zugang zu den Referaten. Auf zwei Leinwänden wurden die Vorträge parallel jeweils in Englisch und in Chinesisch präsentiert. Durch die Wahl des Sheraton Grand Shanghai Tai Ping Yang Hotels war der pro- fessionelle, technische Ablauf des Kongresses garantiert. In den Pausen bot sich die Möglichkeit, einige Produkte ausstellender Firmen näher kennen zu lernen. Zu den Ausstellern zählten XYZTec und Zhouxin Electronics. Die regen Diskussionen zwischen Teilnehmern, Referenten und Firmenvertretern zeigten, dass das Kongressangebot eine volle Resonanz erfuhr.

Am 11./12. September feierte die ProCon X-Ray GmbH, Garbsen, die vor 5 Jahren erfolgte Markteinführung ihres ersten Produkts, des Desktop-3D-Röntgen-CT-Systems CT-MINI, mit einer Vortragsveranstaltung und einem Festabend.

Ein junges Unternehmen mit langjähriger Erfahrung und starken Partnern

Bei der Begrüßung stellte Geschäftsführer Joachim Gudat sich und seine Firma vor und erläuterte danach die Fundamente beim CT-MINI-Start. Die vor 5 Jahren gegründete ProCon X-Ray GmbH entwickelt seit Anfang 2004 in Garbsen 3D-Röntgen-Computer-Tomographiesysteme für die zerstörungsfreie Produktprüfung, wobei unter anderem ein hoher Wert auf eine einfache Bedienbarkeit sowie ein hohes Qualitätsniveau gelegt wird. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Kunden und anderen Partnern werden Verbesserungsmöglichkeiten entdeckt und neue Lösungen entwickelt. So ist es durch die Kooperation mit dem Entwicklungszentrum für Röntgentechnik EZRT der Fraunhofer-Institute IZFP in Saarbrücken und IIS in Erlangen möglich geworden, beim CT-MINI eine quasi Echtzeit-3D-Rekonstruktion aus den Röntgenbilddaten zu realisieren.

Intel hat bekannt gegeben, dass die Entwicklungsphase für seine nächste Fertigungsprozess-Generation abgeschlossen ist. Die Größe von Transistoren schrumpft auf 32 nm, was eine größere Dichte, noch höhere Energieeffizienz und eine gesteigerte Leistungsfähigkeit verspricht. Das Unternehmen liegt nach eigenen Angaben im Zeitplan, um im vierten Quartal 2009 mit der Produktion von Prozessoren in 32-nm-Technologie zu beginnen. Damit sieht es sein Tick-Tock-Modell bestätigt, nachdem in einem jährlichen Rhythmus abwechselnd neue Prozessor-Architekturen und Fertigungsprozesse eingeführt werden sollen.

Firmeninhaber Manfred Fink hat der PLUS-Redaktion die neuen Anlagen vorgestellt, mit denen der SMT-Dienstleister sein Angebot um außergewöhnliche Dienstleistungen erweitert.

Die Firma LM-Electronic hat im Sommer 2008 die Fischer Baugruppen GmbH, Amtzell, übernommen, die sich auf die Fertigung von flexiblen Schaltungen im Rolle- zu-Rolle-Verfahren spezialisiert hatte. Die Fertigungseinrichtungen wurden inzwischen in die LM-Electronic Fertigungsstätte nach Sigmarszell verlagert. Zudem ist das Personal, das große Erfahrungen und spezielles Know-how in der Rolle-zu-Rolle-Folienbestückung hat, komplett übernommen und bereits verstärkt worden. Dadurch konnte das bisherige Dienstleistungsangebot in kurzer Zeit erheblich erweitert werden, so dass nun auch die Bestückung von flexiblen Schaltungen im Endlosformat bzw. in Überlängen angeboten werden kann. Die Rolle-zu-Rolle-Bestückung besteht aus dem separaten Rolle-zu-Rolle-Lotpastendrucksystem, dem Rolle-zu-Rolle-Bestück- und -Lötsystem und dem separaten Schneid- tisch.

Bericht zum 10jährigen Jubiläum der iTAC Software AG

Elektronische Schaltungen und Baugruppen weisen heute eine hohe Komplexität auf und bestehen zum Teil aus einer Vielzahl an Bauelementen. Dazu wird in der Regel eine außerordentlich hohe Zuverlässigkeit der Baugruppen gefordert. Besitzen zudem Hersteller von Baugruppen und Schaltungen unter- schiedliche Fertigungsstandorte, so müssen alle Standorte dieselbe Qualität ihrer Produkte vorweisen können. Ein derartiges Paket an Forderungen lässt sich mit moderner Software und entsprechenden Prüfmaschinen erfüllen. Ein Unternehmen, das sich inzwischen seit 10 Jahren mit großem Erfolg mit der Entwicklung von Software zur Verfolgung und Überwachung der Produktionsprozesse – so genannten Produktionsablaufsystemen oder Manufacturing Execution System MES – befasst, ist die iTAC Software AG mit Sitz in Dernbach bei Koblenz. Zur Feier des 10jährigen Bestehens hatte das Unternehmen etwa 120 Gäste aus der Wirtschaft in das Klostergut Besselich in Urbar geladen.

Liebe Mitglieder, in diesem Jahr findet am 17. März 2009 wieder das IMAPS-Seminar statt. Die zeitliche Nähe zur CICMT, die voriges Jahr erstmals außerhalb der USA in München ausgetragen würde, hatte uns dazu bewogen, nicht kurz vorher das deutsche Seminar durchzuführen. Die Technische Universität Ilmenau wird wie bereits vor zwei Jahren Austragungsort der Veranstaltung unter einem interessanten Motto sein: Ist Zuverlässigkeit noch bezahlbar? Sie finden hier das vorläufige Programm, es lagen zum Redaktionsschluss leider noch nicht alle genauen Vortragstitel vor. Entnehmen Sie diese bitte der Internetseite. Ort: TU Ilmenau, Humboldtbau, Humboldthörsaal, ab 9.00 Uhr.

Am 14. und 15. Oktober 2008 veranstaltete IMAPS-Deutschland e.V. seine Jahreskonferenz. Veranstaltungsort war erstmals die Hochschule München. Den über 130 Teilnehmern wurden 18 Fachvorträge geboten, in denen Entwicklungen auf den Gebieten Dünn- und Dickfilmtechnik sowie Packaging und Elektronik-AVT vorgestellt wurden. Die Konferenz wurde mit einer Ausstellung sowie der Mitgliederversammlung und einem Geselligen Abend abgerundet, so dass auch die Kommunikation nicht zu kurz kam.

Sitzung über LTCC-Themen

Nach der Konferenzeröffnung durch den 1. Vorsit- zenden Dr.-Ing. Jens Müller informierte John Whitmarsh, ESL, Reading, Großbritannien, über Dickfilmpasten für die Herstellung preiswerter isolierter Aluminiumsubstrate für den Einsatz als integrierte Wärmesenke für Hochleistungs-LED. Er stellte dabei zwei neue Pasten aus seinem Hause vor, von denen eine auf Glas- und die andere auf Polymerbasis aufgebaut ist. Vergleichenden Untersuchungen mit diesen zeigten, dass damit beschichtetes Aluminium nur einen geringen Wärmewiderstand von weniger als 2 W/K hat. Nur die deutlich teureren 4 W/mK ableitenden IMS können damit konkurrieren.

Nachdem die deutschen Hersteller von Maschinen und Anlagen zur Elektronikfertigung für 2008 mit einem Umsatzplus im Vergleich zum Vorjahr von 5?% gerechnet haben, ändert sich die Situation für 2009. Mehrheitlich sinkende Auftragseingänge dämpfen die Erwartungen für 2009 deutlich auf 2?% Zuwachs, wie vom VDMA während der electronica 2008 verkündet. Das große Spektrum der Rückmeldungen der Geschäftsklimaumfrage, die als ad-hoc-Einschätzung unter den Mitgliedern des Fachverbandes Productronic im VDMA vor der electronica 2008 durchgeführt wurde, spiegelt die gestiegene Unsicherheit in der Branche wieder. Volker Pape, Vorstand der Viscom AG und Vorsitzender des VDMA-Fachverbandes Productronic, betonte, dass die Branchenteilnehmer trotz gesunkener Wachstumsprognosen in den diversen Kundenmärkten zwar weniger dramatisch als erwartet reagierten, die Unsicherheiten für die Entwicklung der heterogenen Branche im nächsten Jahr bleiben aber bestehen. So meldete zum Befragungszeitpunkt immerhin ein Drittel der Befragten eine gleich bleibende oder bessere Auftrags- lage als noch vor einem Jahr, nur 16?% sah sinkende Umsätze für das Jahr 2008. Für 2009 werden sinkende Umsätze von 51?% der Befragten vorhergesehen.

Im Jahr 2008 feierte die Business Unit Thick Film (TFD-TH) der W. C. Heraeus GmbH, Hanau, ihr 40-jähriges Bestehen. Dies ist Anlass für einen kurzen Rückblick auf die Entwicklung dieses Geschäftsbereiches.

Als traditionsreiches Familienunternehmen mit über 150 Jahren Erfahrung in der Edelmetall- und Hochtemperaturtechnologie ergriff Heraeus 1968 die Chance, Dickfilmpasten in den damals aufstrebenden europäischen Markt der Mikroelektronik zu liefern. Ein zunächst nur kleines, fünfköpfiges Team startete in Hanau mit der ambitionierten Aufgabe, Dickfilmpasten zu entwickeln.

Neue Impulse zur Entwicklung und Produktion von räumlichen elektronischen Baugruppen

Förderpreis der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. verliehen

Im Rahmen des 8. Internationalen Kongresses MID 2008 im Fürther Konferenzzentrum wurde am 24. September der MID-Förderpreis 2008 und MID-Diplompreis verliehen. Der mit 1000?€ dotierte Preis ging an Dr.-Ing. Thomas Peitz, Innovationsmanager bei DEA Process Equipment GmbH. Zusätzlich wurde in diesem Jahr ein mit 500?€ dotierter Diplompreis an Johannes Hörber, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl FAPS (Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik, Universität Erlangen-Nürnberg), verliehen. Mit diesem Preis will die Forschungsvereinigung 3-D MID e. V. Absolventen von Universitäten und Fachhochschulen auszeichnen, die mit ihren Arbeiten besondere Akzente für die weitere Entwicklung der Technologie räumlich integrierter elektronischer Baugruppen gesetzt haben.

Mit Hilfe eines analytischen Modells wird die Abhängigkeit des Wärmedurchgangs durch eine Zwei- ebenenleiterplatte von der Geometrie und Anordnung von Thermal Vias untersucht. Das Modell zeigt, dass die Wärmedurchgangszahl je nach Metallisierungsdicke und Lotfüllung um Zehner- potenzen variiert werden kann. In einer experimentellen Studie wird das Wärmespreizvermögen von drei unterschiedlichen Typen von Leiterplatten verglichen (eine starre und eine flexible Leiterplatte auf FR4-Basis mit Thermal Vias und eine Metallkernleiterplatte), die jeweils als Schaltungsträger von Operationsleuchten auf der Basis von Leistungs-LEDs dienen. An Hand von Temperaturmessungen mit miniaturisierten Thermoelementen zeigt sich, dass alle drei Typen die thermischen Anforderungen erfüllen. Der Wärmewiderstand der FR4-basierten Leuchten lag unter 1,2?K/W, jener der Metallkernleiterplatte sogar unter 0,6?K/W. // 

In a first part we investigate the effect of thermal vias on the heat transfer coefficient through the PCB using a simple analytical model. It shows that thermal vias can increase the heat transfer coefficient by orders of magnitude. The model considers the arrangement and geometry of the vias, their metallization thickness and solder fillet. The further part is devoted to an experimental investigation of the thermal performance of three prototypes of high-power LED-based hospital-operation theatre lamps. The heat spreading ability of three different types of PCBs – two FR4-based prototypes with Thermal Vias and a further one with an insulated metallic substrate (IMS) – is assessed by single point temperature measurement with miniaturized thermocouples. All three prototypes fulfill their thermal requirement satisfactorily: the total thermal resistance of the FR4-based prototypes was below 1.2?K/W, the one with the IMS even below 0.6?K/W.

Die Entwärmung auf herkömmlichen Leiterplatten kann auch ohne spezielle Leiterplattentechnologien wie Aluminiumkern oder Dickkupferkern durch Layoutmaßnahmen erfolgen. Die beste Entwärmung ist die Erhöhung des Wirkungsgrades, da die dadurch nicht erzeugte Verlustleistung (= Wärmeleistung) nicht abgeführt werden muss. Eine Möglichkeit wird durch Verminderung der DC-Flussverluste, die durch eine Vergrößerung des Leiterquerschnitts der Leiterbahnen erzielt wird, erreicht. Eine zweite Möglichkeit ist die Minimierung der Schaltverluste durch Verringerung der Ladungskapazitäten in der Schaltung. Diese Reduktion führt zu einer niedrigeren Verlustleistung in den wärmekritischen Bauteilen einer Bau- gruppe.

Das TherMoire®-Verfahren ermöglicht die Messung der Verwölbung von ebenen Oberflächen und deren Veränderung bei thermischer Belastung. Es wird dabei das Prinzip des Schattenmoire genutzt. Es kann ein Temperaturbereich von bis zu ca. 260?°C analysiert werden. Beispiele von praktischen Messungen an BGAs, Leiterplatten und SMT-Steckern zeigen, dass die Änderungen der Verwölbungen über den betrachteten Temperaturbereich teilweise sehr groß (z.B. 140?µm bei BGA) sein können. Diese starken Verwölbungen können eine Quelle von Schädigungen an gefertigten Baugruppen sein. // 

The TherMoire®-technique allows the measurement of changes in the warpage of flat surfaces under changing thermal conditions. The principle of shadow moiré is being used. The analysable temperature can reach up to 260°C. Examples of mea- sured BGA’s, printed boards and SMT-connectors demonstrate, that the changes in the warpage across the analysed temperature range can be (example measurement 140?µm for a BGA) very large. This large warpage is a possible source of damages on assembled boards.

Langzeitdrift oder sogar Ausfall sind bei Drahtwiderständen häufig auf eine extreme thermische Belastung im Pulsbetrieb zurückzuführen. Um die Hintergründe hierfür zu verstehen, wurde das Impulslastverhalten zweier Widerstandstypen miteinander verglichen, die den Herstellerangaben zufolge völlig gleich sind. Hierzu wurde der dynamische Temperaturverlauf im Widerstandsdraht im unmittelbaren an eine Pulslast analysiert. Unter denselben Pulslastbedingungen zeigte eine Widerstands- type eine Spitzentemperatur von 405?°C, während die andere sogar 1000?°C überstieg, was zweifelsfrei schädlich ist: Die Komponente fiel vorzeitig aus. Aus der Untersuchung wurde geschlossen, dass die Pulslastfestigkeit von Drahtwiderständen unmittelbar mit der Wärmekapazität des Drahtes zusammenhängt.// 

Short temperature peaks at a destructive level frequently cause a long-term resistance drift or even a failure in case of pulse load operation. In this paper this aspect is investigated by comparison of two types of wire-wound power resistors with identical data sheet parameters (resistance value, design, nominal power). With a specific measuring circuit the dynamic temperature in the resistor wire as function of time was recorded during the dynamic cooling phase immediately after a pulse. In this way a peak temperature of e.g. 405?°C was observed in one resistor type whereas the peak temperature in the other one at the same pulse load condition ex- ceeded 1000?°C which is undoubtedly detrimental. From this investigation it is concluded that the pulse load resistivity of a wire-wound resistor can be improved by increasing the thermal capacitance of the resistor wire.

In diesem Beitrag wird ein kalorimetrischer Feuchte- sensor vorgestellt, der komplett in LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics)-Technologie aufgebaut werden konnte. Die Funktion des Sensors beruht auf einem thermischen Messprinzip, bei dem die Wärmeleitfähigkeit eines Referenzgases (z.B. trockene Luft) mit jener der umgebenden Luft, die als Mess- atmosphäre dient, verglichen wird. Der Sensor wird mit Platinwiderstandselementen aufgebaut, die als Heizwiderstände und gleichzeitig als Temperatursensoren betrieben werden. Werden die Widerstände mit einem Stromimpuls beaufschlagt, so stellen sich in den beiden Widerständen unterschiedliche Temperaturwerte ein. Jener Widerstand, der trockener Luft ausgesetzt ist, wird weniger abgekühlt als jener, der sich unter Einfluss der Umgebungsatmosphäre mit erhöhter Luftfeuchte befindet. Der Entwurf des Sensors beruht auf einer Temperaturverteilungs- analyse unter Einsatz der Finiten Elemente-Methode (FEM). // 

A calorimetric humidity sensor is here described which can be completely implemented in LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) applications. The sensor utilises the thermal conductivity of gas where the conductivity of the gas being measured is compared to a reference gas (e.g. dry air). The device uses platinum resistance thermometry where elements of this metal are both heating resistors and measurement elements. When these are energised with a current pulse, as a result of differences in the conductivity of reference and measurement gas, they attain different temperatures, with the resistance exposed to dry air suffering lower heat losses than the one exposed to moist air. The sensor design is based on a temperature distribution simulation, carried out using FEA (Finite Element Analysis).

Veranstaltungsvorschau

Literatur

Termine

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Innovationen dienen der Existenzsicherung von Unternehmen und sind bedeutende Triebfedern für deren Wachstum. Deshalb sollten sie als permanente unternehmerische Herausforderung begriffen werden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, was Unternehmen tun können, um Innovationen zu fördern und sie mit Erfolg zu vermarkten.

Mit der Einführung eines eigenen Green IT Label als erster IT-Anbieter Ende 2008 will Fujitsu Siemens Computers seine Position als ein führender und innovativer Anbieter umweltverträglicher Computertechnologie stärken. Mit dem Label werden ab sofort Produkte gekennzeichnet, die sich entsprechend qualifiziert haben. Das Label soll Kunden helfen, sich im Dschungel der Green IT zurechtzufinden, indem es auf den ersten Blick erkennbar macht, dass Produkte entsprechend den weitreichenden Unternehmensrichtlinien zu Energieeffizienz und Nachhaltigkeit entwickelt wurden. Das Green IT Label bietet Kunden anhand strenger Kriterien einen Sofortüberblick über die Energieeffizienz und die Umweltverträglichkeit von Produkten während ihres gesamten Lebenszyklus – von der Fertigung bis hin zum Recycling. Außerdem hat das Label die Funktion einer internen Benchmark und ermöglicht Fujitsu Siemens Computers auf diese Weise kontinuierliche Verbesserungen bei der Realisierung einer nachhaltigen IT.

Obwohl Produkt- und Markenpiraterie für Unternehmen westlicher Länder wie Deutschland eines der größten Probleme darstellt, mangelt es nicht nur am Bewusstsein. Auch wird nach wie vor das vorhandene Instrumentarium zum Schutz vor Verletzung des geistigen Eigentums bei weitem nicht völlig ausgeschöpft. Zu diesem Ergebnis gelangt eine aktuelle Untersuchung der Hochschule Darmstadt [1]. Eines der Versäumnisse ist, dass 65?% aller deutschen Unternehmen, die in China Produkte vertreiben, aus Kostengründen auf die Anmeldung von Schutzrechten verzichten. So bleibt vielen Unternehmen im Schadensfall praktisch keine Handlungsmöglichkeit. Zur Vorbeugung und späteren Identifizierung von Originalware durch den Zoll können aber auch technische Sicherungsmaßnahmen beitragen.