Artikelarchiv

Aufschwung und Preiskrieg

Wie viel Leidensdruck verträgt die Branche?

Anziehende Lieferzeiten von Rohmate- rialien folgen den gestiegenen Auftragseingängen in der Leiterplattenbranche. Entspanntere Gesichter, soweit es um die Auslastung geht, quer durch die Branche von Schweizer Electronic AG bis KSG und von Multek bis hmp. Mit einem erfreulichen Book to Bill (B/B) von 1,13 für Dezember schloss die Branche das Jahr 2003 ab, nachdem das letzte Quartal mit immerhin 1,06 B/B eine gewisse Nachhaltigkeit der verbesserten Branchensituation aufzeigte. Auch in den USA weiterhin freudige Gesichter. Kein Wunder bei einem Plus von 9 % beim Um- satz im Dezember und satten 29,8 % beim Auf- tragseingang. Im 4. Quartal summiert sich dieses auf einen B/B von 1,11. Konkret heißt dies, dass der Auftragseingang 11 % über dem Umsatz liegt und damit ein höherer Umsatz in den nächsten Monaten in den USA zu erwarten ist. Auf der Materialseite freuen sich die Laminatoren über +27,5 % Auftragseingang von Laminat- + Prepreg-Fläche im Dezember.

Für die Durchführung chemischer und galvanischer Prozesse in der Leiterplattenfertigung haben sich horizontale Durchlaufanlagen als besonders geeignet herausgestellt. Allerdings stellen die ständig stei- genden Anforderungen neuer Produkte entsprechende Herausforderungen an die Konstrukteure der An- lagen dar. Zur horizontalen galvanischen Kupferabscheidung hat HMS Höllmüller Maschinenbau GmbH einen Compact Plater auf den Markt gebracht, der diesen Forderungen gerecht wird.

Kräftiges Wachstum im dritten Quartal des Geschäftsjahrs 2003/2004

Außerordentlich zufrieden zeigte sich der Vorstand der AT&S mit der Entwicklung des Konzerns im dritten Quartal des laufenden Geschäftsjahrs: der Umsatz konnte in den ersten 9 Monaten um 16 % auf 237,7 Mio. e und der Gewinn sogar um 29 % auf 10,8 Mio. e gesteigert werden. Vorstandsvorsitzender Willi Dörflinger unterstrich die Richtigkeit des Asienengagements und lobte die ausgezeichnete Performance der Werke in China und Indien.

Vielen Geräteentwicklern, Designern und Ge- räteproduzenten sind die umfangreichen Vorteile flexibler Leiterplatten noch immer unbekannt. Sie schwören traditionsgemäß auf starre Leiterplatten, im progressiven Fall auch auf FPGA- und ASIC-Einsatz. Der nachfolgende Beitrag soll eine Grundübersicht über die Arten, Möglich- keiten und Besonderheiten von Flex-Leiterplatten bieten. Im Anschluss werden Hinweise für ergänzende weiterführende Richtlinien gegeben. // 

A surprisingly large number of product developers, designers and product manufacturers appear unaware of the numerous advantages offered by flexible PCB’s. So they swear by conventional rigid boards, albeit in some cases using FPGA and ASIC’s. The paper provides a basic overview of the various types of flexible PCB, the options that these offer and special features. The paper concludes with suggestions for further reading and guidelines.

Anti-Statik-Spray HP 5500

Optische Kontrolle der Schablonenlage für Schablonendrucker

PHP-9OO Permanent Hole Plugging Ink

Flexible Lötstopplacke für alle Anwendungsfälle!

FPC – gewusst wie

Hoher Zuspruch bei Workshop UltraCaps im ZVEI

Sitzung der Fachabteilung Bestückung am 24. und 25. März 2004 bei SEHO

Grundlegende Positionen des ZVEI zur Ingenieurausbildung

Neue ZVEI-Schriftenreihe RECHT VERMERKT

Inlandsmessen 2004 für Unternehmen aus den neuen Bundesländern

Schlaglicht Rezession oder Stagnation ?

Termine des Fachverbandes

ZVEI-Services GmbH – Aktuelle Seminartermine 2004

International Material Data System

Erwartung an Halbleitermarkt in Deutschland für 2004 weiter positiv

Dieser Beitrag schildert die Pb-frei-Problematik aus der Sicht eines Bauelementeherstellers. Die Umstellung auf Pb-freie Anschlüsse und auf Gehäusematerialien, die den höheren Temperaturen der Pb-frei-Prozesse standhalten, wird insbesondere am Beispiel von IC-Packages aufgezeigt. Die Marktdurchdringung Pb-freier Produkte hängt von der – derzeit noch etwas schwachen – Kundennachfrage ab. // 

The problems involved in converting to lead- free for connections and to packaging materials, where higher solder temperatures are involved, are illustrated in terms of IC packages. The pace of transition to lead-free technology depends on customer demand, which is at present subdued.

Der Sonderforschungsbereich 356 „Produktionssysteme in der Elektronik" wurde am 1. Juli 1992 in Erlangen eingerichtet und hat das Ziel, zur weiteren Entwicklung der Elektronikproduktion beizutragen. Nachfolgend werden dessen aktuellen Forschungsschwerpunkte zum Laser-Einsatz auf dem Gebiet der Mikro-Schweiß- und -Löttechnik sowie zu Trends bei Mess- und Prüfstrategien vorgestellt. // 

The Special Research Sector 356 “Production Systems for Electronics” was launched in Erlangen on the 1st July 1992. Its goal is the further develop- ment of electronic production processes. Some of the main thrusts of this are reported here, including the use of lasers for micro-welding and soldering, and also trends in measurement and testing stra- tegies.

Dr. Wolfgang Schruttke begrüßte im Namen der ZAVT GmbH mehr als 70 interessierte Teilnehmer zum Statusseminar über Baulemente für die bleifreie Verarbeitung am 22. Januar 2004 im CARTEC Tech- nologie- und EntwicklungsCentrum in Lippstadt.

Mit den Richtlinien WEEE und RoHS verbietet die EU u. a. Blei und Halogene zum 1. Juli 2006 als umweltbelastende Bestandteile von elektronischen Baugruppen und Geräten. Bis auf wenige Aus- nahmeregelungen müssen bis dahin alle Produkte und Prozesse auf alternative Materialien umge- stellt werden.

KohYoung-Systeme bieten eine neue Alternative für die 100 %-ige Inline-3D-Lotpastendruck-Inspektion

Für die Inline-Lotpastendruck-Inspektion wurden bisher meistens die Inspektionsmöglichkeiten der Schablonendrucker genutzt oder einfache 2D-Systeme auf Scannerbasis eingesetzt. Dies rührte daher, dass die bisher am Markt verfügbaren 3D-Systeme relativ teuer und dazu ziemlich langsam sowie deren Programmierung auf- wändig und deren Genauigkeit unzureichend waren. Die meisten Lotpastendruck-Inspektionssysteme ar- beiten mit Vergleichsanalysen und „Golden Board“-Aufnahmen. Diese Art der Inspektion erfordert eine Bibliothek mit einer großen Menge an Bilddaten, die während der Programmierung erstellt werden muss. Die Daten umfassen Bilder der auf die Pads gedruckten Lotpastendepots. Diese müssen vom Bedienpersonal hierfür ausgesucht werden. Das Erstellen einer solchen Bibliothek erfordert viel Zeit, Aufwand und Erfahrung. Während der Inspektion in der laufenden Produktion (Echtzeit-Kontrolle) erfassen die Inspektionssysteme dann jedes Lotpastendepot und beurteilen, ob dieses mit einem Bild in der Bibliothek übereinstimmt.

Das Reflowtemperaturprofil ist mit entscheidend für die Optimierung von SMT-Prozessen bzw. -Linien. Denn bei einem passenden Reflowprofil gibt es weniger Lötfehler. Viele Anwender scheitern allerdings dabei, ein optimales Reflowprofil zu finden. Der von der Indium Corporation of America angebotene ReflowCoach™ bietet nun eine Unterstützung bei der Reflowtempera- turprofil-Optimierung.

Neue strategische Aufstellung: Aus Siemens Dematic wird der Bereich Siemens Logistics and Assembly Systems (L&A)

Eine Stärkung der Logistiksparte verspricht sich die Siemens AG durch die Integration der bisher selbstän- digen Siemens Dematic AG (Geschäftsvolumen rund 2,6 Mrd. e, weltweit 10 000 Mitarbeiter) in den Mutterkonzern. Mögliche Synergien im Siemens-Verbund sollen damit noch intensiver genutzt werden, insbesondere in der Produkt-Entwicklung und -Innovation sowie im globalen Vertrieb und Service-Geschäft. Als Pro- duktname für die Produkte und Systeme der Logistik- automatisierung soll „Dematic“ nach der im Frühjahr erfolgten Verschmelzung beibehalten werden.

Nicht nur aus Lotpasten, sondern auch aus Leiterplatten und Bauelementen sowie Schmierstoffen dampfen Bestandteile aus, die sich später in der Lötanlage als Niederschlag wiederfinden. Was sie dort anrichten, reicht von lästig, wenn eine regelmäßige Reinigung der Anlage erforderlich ist, über ärgerlich, wenn Leiter- platten verschmutzt werden, bis hin zu handfesten Pro- duktionsausfällen, die durch verschmutzte Sensoren, verklebte Antriebselemente und ähnliches hervorge- rufen werden. Beim Übergang auf bleifreie Fertigung werden sich die Probleme aufgrund höherer Prozesstemperaturen und anderer Pastenformulierungen noch verschärfen. Durch gezieltes Abscheiden der verdampften Bestandteile aus dem Prozessgas können die zuvor geschilderten Probleme allerdings verhindert werden. Hierzu werden seit einigen Jahren sogenannte Konden- satmanagementsysteme angeboten. Aber viele Kondensatmanagementsysteme verlagern das Problem der Verschmutzung lediglich von der Ofenmuffel in ein separates Aggregat.

Höhensensor für JR-2000 und JSR-4400 Roboter

Valor stellte neue Version der Trilogy 5000 und Enterprise 3000 vor

Tecnomatix Unicam bietet mit eM-DFM Expert eine neue DFM-Lösung an

Universal erweiterte den Bereich Hochgeschwindigkeitsbestückung

Neuer Finepitch-Drucker mit Vision von ESSEMTEC

Neuer HF-Testadapter mit integrierbarer Bildverarbeitung und Sensorik von Rohde & Schwarz

Tyco Electronics stellt mit der ROV-Serie neue Bauelemente zum Überspannungsschutz vor

Bob Willis is a process engineer providing engineering support in conventional and surface mount assembly processes. He is providing training (seminars and workshops), consultancy and product failure analysis. He is also running production lines for suppliers at exhibitions. In this article Bob Willis concentrates on secondary reflow, which is not only a lead-free soldering defect. // 

Bob Willis ist ein Prozessingenieur, der Ingenieursdienstleistungen für Loch- und Oberflächenmon- tageprozesse anbietet. Er bietet Training (Seminare und Workshops), Beratung und Produktfehlerana- lysen an. Er betreut für Lieferanten auf Ausstellungen auch Fertigungslinien. In diesem Beitrag konzentriert sich Bob Willis auf das sekundäre Reflow, das nicht nur ein Bleifrei-Lötprozess-Fehler ist.

Deutsches IMAPS-Seminar 2004 in Göppingen

2nd European Advanced Packaging Conference/Workshop

Noch zu haben: Proceedings

Kontakte und Adressen des IMAPS-Vorstandes

Das Fine Pitch Wire Bonden hat in den letzten Jahren immer wieder physikalisch vorausgesagte Grenzen überschritten. Die ständig wachsenden Anforderungen, getrieben vom Chipdesign, mit immer kleiner werdenden Bondpadabmessungen und -abständen, verlangen von jedem Lieferanten, seine Ge- räte und Prozesse auf die neuen, ständig steigenden Anforderungen auszurichten.

Die Halbleiterindustrie befindet sich derzeit im Aufwärtstrend aus einer tiefen Krise heraus, die bisher nicht gekannte Auswirkungen speziell auf die Lieferanten von Equipment zum Bonden hatte. Umsatzeinbußen waren eng mit Entlassungs- wellen gekoppelt. Dennoch haben die meisten Hersteller von Wire Bondern die Zeit genutzt, sich mit neuen Geräten auf den kommenden Bedarf einzustellen. Die Erhöhung der Anzahl von I/O- Anschlüssen bezogen auf die Chipfläche und die Verringerung der durch die Bondpads vereinnahmten Chipfläche führte dazu, dass namhafte Chiphersteller derzeit schon Chips mit einem Bond Pad Pitch von 45 µm und geringer anbieten. Mehr- fache Bondpadreihen und gestapelte Chips fordern die Kreativität für neue und hochgenaue Draht- bogenformen bei gleichbleibender Produktivität heraus.

Erhöhte Produktivität bei der Montage von Photonik-Bauteilen durch kontrollierte Klebstoffdosierung

Neue Plattform für das Dick- und Dünnfilm-Lasertrimmen von GSI Lumonics

EEC&S Waferprober RM0408

Steuergeräte auf Keramik-Basis bilden die Grundlage eines Dieselschnellstartsystems von BERU

Von der Idee zum Serienprodukt

Dr.-Ing. Ingo Kriebitzsch ist neuer Forschungsbeiratvorsitzender

Ansprechpartner und Adressen:

Mit dieser Ausgabe ist die VTE Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik zu einem neuen und bedeutenden Teil der PLUS geworden. Damit ist das Weiterleben der VTE auf Dauer gesichert. Außer dem handlicheren Format und dem anderen Layout wird sich vorerst an der VTE nur wenig ändern. Denn in der „neuen alten" VTE wird auch zukünftig schwerpunktmäßig über die Verbindungs- techniken der Elektronik informiert werden. Selbstverständlich werden auch die bisherigen Autoren, sofern sie sich weiter für die VTE engagieren, zu Wort kommen. Die spezifischen Inhalte und die hohe Qualität der Beiträge der VTE werden auch in der PLUS erhalten bleiben, so dass die neue VTE im Prinzip die alte ist. Die Redaktion hofft sehr, dass sich die Leser rasch an die neue Aufmachung der VTE in der PLUS ge- wöhnen und sie weiterhin schätzen werden. Die Redaktion ist für alle Anregungen im Hinblick auf die Weiterentwicklung der VTE dankbar – aber auch für kritische Kommentare. Lassen Sie uns deshalb wissen, wie wir die VTE in der PLUS weiter verbessern können!

Der DVS

Ausschuss für Technik im DVS

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Karl Lindner 65 Jahre

Termine

Technologies for the waferlevel fabrication of planar PEM fuel cells between 1 mm2 and approximately 1 cm2 were developed. These MEMS based micro fuel cells may be potential power sources for future applications like wireless sensor networks, chip cards or autonomous microsystems. The investigations focused on patterning and deposition technologies for the fabrication of micro flow fields, design studies for integrated flow fields, material compatibility for fuel cells, patterning of membrane electrodes, serial interconnection of single cells in a planar arrangement, laminating and assembling processes. Although wafer technologies were applied, foil materials were used which allow for low-cost fabrication in future production. Prototypes of self breathing PEM fuel cells with a size of 1 cm x 1 cm and 200 µm thickness were fabricated. Figure 1 shows a micro fuel cell. V/I curves were measured at a variety of ambient conditions. Stable operation was achieved at 80 mW/cm2 at room temperature with dry hydrogen fuel. // 

Es wurde eine Technologie für planare PEM- Mikrobrennstoffzellen mit einer Größe von 1 mm2 bis 1 cm2 entwickelt, die auf Waferleveltechnologien beruht. Diese auf MEMs-Technologien basierenden Mikrobrennstoffzellen können mögliche Energiequellen für zukünftige Anwendungen wie drahtlose Sensornetze, Chipkarten oder autonome Mikrosys- teme sein. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf Strukturierungs- und Abscheideprozesse zur Herstellung der „Mikro-Flow-Fields“, Designstudien des integrierten „Flow-Fields“, Untersuchungen zur Materialkompatibilität für Brennstoffzellenanwendungen, Strukturierung der Membran-Elektroden-Einheit (MEA), Serienverschaltung von Einzelzellen in einer planaren Anordnung sowie Laminations- und Assemblyprozessen. Obwohl Wafertechnologien angewendet wurden, wurden auch Folien verwendet, die eine preiswerte Herstellung in zukünftigen Produkten zulassen. Es wurden Prototypen selbst- atmender Mikrobrennstoffzellen mit einer Größe von 1 cm x 1 cm und einer Dicke von 200 µm aufgebaut. Bild 1 zeigt eine aufgebaute Mikrobrennstoffzelle im Größenvergleich mit einem Euro-Cent. Die Prototypen wurden bei verschiedenen klimatischen Umgebungsbedingungen elektrisch durch Strom-Spannungs-Kennlinien charakterisiert. Im Dauerbetrieb wurde unter allen Bedingungen eine Leistungsdichte von 80 mW/cm2 erreicht.

Mit Flip Chips bestückte flexible Schaltungsträger eröffnen neue Perspektiven bei der Miniaturisierung mobiler Elektronikgeräte. Es werden Ent- wicklungen beschrieben, die auf die wirtschaft- liche Herstellung von Baugruppen in Flip-Chip-Technik mit einem Bauelemente-Pitch von 40 µm und darunter abzielen. Die Flip-Chip-Technik erreicht und unterschreitet damit Rastermaße, wie sie sonst nur mit fortgeschrittener Wirebond-Technologie möglich sind. Zur Entwicklung gehören kleberlose Flexmaterialien, neueste Methoden der Laserdirektstrukturierung von dünnen Resist- und Kupferschichten. Als Alternative zur beherrschenden Subtraktivtechnik wurden die Möglichkeiten eines additiven Kupferaufbaus feinste Leiter untersucht.// 

Flip-chips mounted on flexible circuit boards, offer new concepts for construction of miniaturized hand-held devices. Developments are described which allow cost-effective production of assemblies using flip-chip technology with component pitches of 40 µm or even less. Flip-chip techno- logy achieves and falls short of pitches, which usually are attainable only using advanced wire-bond technology. These developments include adhesive-free flexible materials as well as recent methods of laser patterning of thinner copper and resist layers. The capabilities of an additive copper build-up of finer-pitched track structures are investigated as an alternative to the dominating subtractive technology.

Die zweite DVS/GMM-Fachtagung „Elektronische Baugruppen – Aufbau- und Fertigungstechnik" bot die Möglichkeit, sich über den aktuellen Stand und Zukunftstrends zu allen relevanten Themenbereichen in der Baugruppenfertigung aus der Praxis sowie Forschung und Entwicklung zu informieren und mit Fachkollegen intensiv zu diskutieren.

Der Fachkreis BFE – Blei-Freie Elektronik hat eine Testplatine für das Bleifrei-Wellenlöten entwickelt. Diese wurde von Hubert Ebert, JUMO GmbH & Co. KG, Fulda, bei einem BFE-Meeting im Oktober 2003 in Nürnberg erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt und vom BFE bei der Wellenkampagne W5 genutzt

A hermetic packaging approach for RF MEMS devices is presented. For this purpose, a planar CPW feedthrough through a glass frit sealant between two high resistivity silicon wafers was developed and optimized by 3D full-wave simulation. Test structures and complete RF MEMS switches were fabricated and characterized. Return loss of -20 dB was achieved on an 8.7 mm long CPW with two hermetic transitions up to 100 GHz. The presented sealed RF MEMS switch is fully functional with excellent performance. For the hybrid integration on a module board a flip-chip transition was optimized for W-Band with better than 0.4 dB simulated insertion loss. // 

Eine hermetische Gehäusungstechnik für RF-MEMS-Bausteine wurde entwickelt. Hierzu wurden koplanare Wellenzüge (CPWs) mittels Glasfrit- versiegelung unter zwei hochresistiven Silizium- wafern durchgeführt und mittels 3D Full-Wave- Simulationen optimiert. Teststrukturen und voll- ständige RF Bausteine wurden hergestellt und charakterisiert. Reflektionsverluste von weniger als -20 dB konnten mit einem 8,7 mm langen CPW Leiterzug für 100 GHz realisiert werden. Ein solcher hochoptimierter RF-MEMS-Baustein wurde hybrid in Flipchip-Technik auf eine Modul- platine integriert. Für W-Band Anwendungen konnte ein Einspeiseverlust von kleiner 0,4 dB ermittelt werden.

This paper presents the possibility of a piezo- electric micro-switch for RF application. The switches we fabricated consist of micro-cantilevers using PZT thin films with the length of 300 µm and the width of 50 µm. The cantilevers are actuated as unimorph actuators that can be deflected by applying voltage between upper and lower electrodes. We could obtain large deflection of 4.3 µm even at the low voltage of 6.0 V, which is well compatible with conventional IC drivers. This result indicates that the RF-MEMS switch using piezoelectric PZT thin films is advantageous to the low voltage switching devices compared with conventionally proposed electrostatic ones. // 

Piezoelektrische Schalter für RF Anwendungen bieten neue Möglichkeiten. Hier wurden Schalter aus mikrostrukturierten Zungen aus in Dünn- schichttechnik abgeschiedenem PZT mit einer Länge von 300 µm und 50 µm Breite hergestellt. Als unimorphe Aktuatoren bewegen sich diese Zungen in Abhängigkeit einer angelegten Spannung zwischen oberer und unterer Elektrode. Es konnte Auslenkungen von 4,3 µm mit nur 6,0 V Auslenk- spannung erzielt werden, die mit den Spannungen heutiger IC-Schaltkreise kompatibel ist. Die Resultate weisen auf einen Vorteil der piezoelektrischen Aktuatoren gegenüber konventionellen, elektrosta- tischen Schaltern hin.

Die originäre Leistung der Mikrosystemtechnik ist die Systemintegration verschiedener Technologien und Komponenten und der Brückenschlag zwischen Makro-, Mikro- und Nanowelt. Dementsprechend vielfältig sind die Systemintegrationstechniken und ihre Aufgaben. Die Aufbau- und Verbindungstechnik ist ein Schlüsselelement der Systemintegration. Sie ist häufig sowohl der limitierende Faktor für die Gesamtgröße eines Mikrosystems als auch – bei kleinen oder mittleren Stückzahlen – entscheidend für die Kosten. Die Umsetzung in erfolgreiche Produkte erfordert vor allem die Beherrschung fle- xibler Fertigungsverfahren, die mit den Kostenstrukturen von Massenfertigungsverfahren mit- halten können und gleichzeitig der Tendenz nach individualisierten Produkten Rechnung tragen. // 

The original role of microsystem technology is a systems integration of various technologies and components, and as an initial link between macro-, micro- and nano-technologies. Accordingly, a wide range of systems integration technologies are involved, these being applied to a multiplicity of tasks. Assembly and interconnection technologies are a key element in systems integration. In many cases, they are the key factor in determining overall size of the assembly and also, in the case of short- or medium-sized production runs, critical in determining costs. Translating technology into a commercially successful product demands, above all, the use of flexible production methods, capable of competing with cost structures of mass-production, but also acknowledging a trend towards customized products.

Der Anteil der Elektronik am Wert eines Automobils nimmt immer mehr zu. Die Forderungen nach Sicher- heit, Zuverlässigkeit, Umweltverträglichkeit und Fahrkomfort haben immer mehr und immer komplexere Baugruppen zur Folge. Deren reibungsloses Zusammenspiel erfordert eine domänenorientierte System- architektur und die Verwendung von standardisierten Schnittstellen. Aus Kostengründen ist eine Aus- tauschbarkeit und Wiederverwertbarkeit der einzelnen Module in Zukunft unerlässlich. Dies lässt sich nur durch intensive und langfristige Zusammenarbeit – nicht nur innerhalb der Wertschöpfungskette, sondern auch der Wettbewerber untereinander – erreichen.