Artikelarchiv

Metall-Halid-Perowskite gelten als besonders vielversprechende Materialien für Solarzellen der nächsten Generation. Dafür wurde ein neues Modell zur Bestimmung der Photolumineszenz-Quantenausbeute entwickelt.

Metal-halide perovskites are considered particularly promising materials for next-generation solar cells. For this purpose, a new model for determining the photoluminescence quantum yield was developed.

VDE und ZVEI veranstalteten gemeinsam das 10. Symposium Mikroelektronik 2021 – Corona-bedingt online. Das Motto ,Innovation schützt Klima‘ gilt insbesondere für die in nahezu alle neuen Entwicklungen benötigte Mikroelektronik. Zu deren erfolgreicher Realisierung muss Europa auch hier technologisch souverän bleiben.
Durch neue ökologische und gesellschaftliche Herausforderungen wie Klimawandel und Mobilitätswende steigt die Nachfrage nach Produkten der Mikroelektronik immer mehr. Neben den Halbleiterbausteinen für die Computer- und die Kommunikationstechnik gewinnt die Leistungselektronik, etwa für Prozesse der Energieumwandlung, zunehmend an Gewicht. Diese Trends sowie die Bedeutung der Mikroelektronik für den Wirtschaftsstandort Deutschland standen beim 10. Symposium Mikroelektronik im Zentrum der Diskussion.

Chipmangel in der Autoindustrie Vielschichtige Gemengelage und ,dumm gelaufen‘: Der Chipmangel ist in aller Munde und die große Sorge vor allem der Automobilindustrie. Von VW, Audi, Mercedes BMW bis zu Porsche fallen Schichten aus, schließen Werke vorübergehend und werden Fahrzeuge im sechsstelligen Bereich nicht produziert. Kunden warten auf ihre Fahrzeuge und bekommen allenfalls eine Quartalsangabe für einen Liefertermin. Aber nicht nur in Europa und Deutschland, sondern weltweit klemmt es in der Automobilindustrie. Von Hyundai in Südkorea bis Subaru oder Toyota in Japan – die meisten Automobilhersteller sind vom Chipmangel betroffen.

Report from the EIPC 7^th Technical Snapshot Webinar: In EIPC’s seventh Technical Snapshot webinar on 14^th April 2021 the EIPC team had brought together an outstanding group of experts in the context of current supply chain issues and material price pressures facing the PCB industry, particularly in Europe. Each a leading authority in his field, they analysed and commented upon the areas of concern and responded to questions raised by a capacity audience.

Bericht vom 7. EIPC Technical Snapshot Webinar: Im siebten Technical Snapshot Webinar des EIPC am 14. April 2021 hatte das Organisationsteam eine Gruppe herausragender Experten zusammengebracht, die zum Thema aktuelle Probleme der Lieferkette und des Preisdrucks bei Materialien, mit denen die Leiterplattenindustrie, insbesondere in Europa, konfrontiert ist, einiges beitragen konnten. Jeder von ihnen führende Autorität auf seinem Gebiet, analysierten und kommentierten sie die Problembereiche und beantworteten die Fragen des großen Publikums.

Rehm Thermal Systems hat mit der CondensoXM smart einen Dampfphasenlöt-Allrounder für die Elektronikproduktion mit besonderen Anforderungen konzipiert. Mittels Reflowlöten ist in vielen Fällen eine hochwertige Verlötung der Kontaktierung möglich und somit für eine optimale Funktionalität der Komponenten gesorgt. Wenn aber Bauteile auf dem Board sehr groß oder massereich sind, oder wenn Vakuumlötprozesse inline realisiert werden sollen, kann der Lötprozess mit Hilfe von heißem Dampf besser geeignet sein. Denn die Wärmeübertragung ist hierbei bis um das Zehnfache höher als beim Konvektionslöten. Die neue Anlage ist insbesondere für mittleren Durchsatz bei kleinen und mittleren Serien geeignet. Sie ist in jede Fertigungsumgebung integrierbar, kann aber auch als Insellösung mehrere Fertigungsbereiche bedienen – sowohl manuelle als auch automatisierte Beladung sind möglich. Eine optionale zusätzliche Vakuumpumpe bringt mehr Ausfallsicherheit, was bei kritischen Baugruppen mit erhöhten Anforderungen an den Vakuumprozess notwendig sein kann.

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.

Russland unternimmt – wie die USA, Japan und Deutschland – Anstrengungen, seine Elektronikindustrie deutlich zu stärken. Die neue Elektronikstrategie soll das Land bis 2030 vor allem in der Mikroelektronik unabhängiger vom Weltmarkt und von Sanktionen machen. Vergleiche zeigen, dass die Bemühungen Russlands um mehr nationale Sicherheit inhaltlich dem sehr ähnlich sind, was in den anderen genannten Ländern passiert. Für deutsche Firmen hält die russische Elektronikstrategie zahlreiche Geschäftsmöglichkeiten bereit. Trotz allenthalben spürbarer und leider zunehmender Anti-Russland-Politik seitens USA und anderer NATO-Mitgliedsstaaten sind deutsche Firmen immer noch oder bereits wieder im russischen Elektronikmarkt tätig. Russland seinerseits setzt seit vielen Jahren auf Technologien und Ausrüstungen aus den westlichen Ländern, insbesondere aus Deutschland.

Die Erfindung der Rakel geht schon einige Jahre zurück. In der Seefahrt war sie, mit Leder bespannt, zum Reinigen der Deckplanken bereits so bekannt, dass sie sogar in Richard Henry Danas 1840 Memoiren ‚Two Years Before the Mast‘ Erwähnung fand. Seither machte sie eine steile Karriere: Nicht nur als Auto-Scheibenwischer, sondern auch beim Lötpastendruck hat sie sich bewährt. Bei all den bezüglich Rakel für Lötpastendruck erteilten oder angemeldeten Patenten – die doch eine gewisse Erfindungshöhe aufweisen (sollten!) – wundert es nicht, dass man die Übersicht verliert. Viele Firmen haben sich auf dieses Element als einen wichtigen Beitrag im Reflowlöten gestürzt und nicht nur Neues auf den Markt gebracht, sondern über ihre innovativen Produkte auch beinahe unglaubliche Versprechungen verbreitet.

Umfassender Service für den Produktlebenszyklus: Viele der als Bestücker oder Auftragsfertiger gestarteten Unternehmen haben sich zu modernen, zukunftsorientierten EMS-Unternehmen (Electronic Manufacturing Service) entwickelt. Sie bieten nun ein umfangreiches Service-Portfolio entlang der kompletten Wertschöpfungskette und für den gesamten Produktlebenszyklus. Im Zuge der Digitalisierung wird das Dienstleistungsangebot weiter ausgebaut und mit Online- bzw. Portallösungen ergänzt.

Was passiert, wenn aufgrund von wirtschaftlichen Krisen die benötigten Bauteile für die Bestückung nicht rechtzeitig verfügbar sind? Neben den Terminen sind die Kosten ein entscheidender Faktor. So kann sich die Herstellung einer Platine wegen der Verwendung einer speziellen Legierung unverhältnismäßig verteuern. Damit auf dem Weg von der Bauteilbeschaffung bis hin zur Montage des Endprodukts keine Zeit verloren geht, setzt die wtronic – electronic production GmbH auf einen Ansatz mit abgestimmten Lieferketten und einem engmaschigen Netz aus Materialzulieferern im mitteleuropäischen Raum. Dabei begleitet der Elektronik-Experte den Kunden von der Materialbeschaffung über die Bestückung bis hin zur Endmontage.

Der Laser als berührungslos arbeitendes Werkzeug hat enormes Potential für verschiedenste Anwendungen der Automobilindustrie. Beim Leiterplatten-Nutzentrennen für die Branche verspricht der Einsatz von Lasertechnik hohe Qualität, Flexibilität und Kosten-Effizienz. Leiterplatten kommen in Fahrzeugen fast überall zum Einsatz: In der Bordelektronik und Sensorik, bei der Beleuchtung und bei vielen weiteren Anwendungen im Auto. Gerade bei sicherheitsrelevanten Einsatzbereichen muss eine Leiterplatte sehr hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Damit dies gewährleistet ist, kommt es in der PCB-Produktion auf jedes Detail an. Beim Nutzentrennen als letztem Schritt in der Leiterplattenherstellung werden die Boards aus einem Nutzen vereinzelt. Im Gegensatz zu mechanischen Trennverfahren wie dem Fräsen oder Stanzen lagert sich beim Laser-Prozess auf den bestückten Leiterplatten kein Staub ab, der bei der späteren Nutzung zu Fehlfunktionen führen könnte.

Das 11. Berliner Technologieforum hatte die Digitalisierung in der Elektronikfertigung im Blick. Pandemiebedingt konnte die von mehreren Firmen getragene Veranstaltung am 20. Mai 2021 nur als halbtägiges Webinar durchgeführt werden. Trotzdem war das Interesse angesichts des aktuellen Themas groß. Digitalisierung und Webinar passen schließlich auch gut zusammen. Die Digitalisierung ist ein bedeutender und sich schnell ausbreitender Megatrend, der sowohl für jede einzelne Person als auch für alle Teile der Gesellschaft grundlegende und langfristige Veränderungen mit sich bringt. Früher wurde mit dem Begriff Digitalisierung die Umwandlung analoger Werte in digitale Formate bezeichnet.

Am Ende von Teil 1 dieses Beitrags wurde die dreigliedrige Struktur der Elektronikindustrie Russlands samt deren Anteil am Branchenumsatz bereits angesprochen.
Die Organisationen mit staatlicher Beteiligung bestehen vorwiegend aus Großunternehmen (teils Nachfolger der sowjetischen Großbetriebe), während die Organisationen mit privatem russischem Kapital meist nach 1992 gegründete KMU sind. In der Mikroelektronik sind 10 Organisationen tätig, die die Massenproduktion von Mikroelektronik betreiben (Abb. 5). Hinzu kommen etwa 65 Designzentren für den Entwurf der Schaltkreise. Daneben gibt es ca. 90 Hersteller passiver Bauteile. Tabelle 3 enthält einige ausgewählte Informationen, die den ökonomischen Zustand der Elektronikindustrie im Jahr 2018 verdeutlichen. Führt man die fragmentarischen Angaben von Tabelle 2 und 3 zusammen, kann angenommen werden, dass der Gesamtmarkt für Elektronik (Eigenproduktion und Importe) gegenwärtig eine Größe um 50 Mrd. $ oder mehr hat und dass der Importwert von Elektronik bei ca. 25 Mrd. $ liegt. Der staatliche Teil (der militärisch-industrielle Komplex eingeschlossen) könnte dann Elektronik im Wert von etwa 10 Mrd. $ produziert haben.

Die Auftragsbücher im Maschinen- und Anlagenbau haben sich im März kräftig gefüllt. Die Bestellungen legten um real 29 % im Vergleich zum Vorjahr zu. Dabei verzeichnete nicht nur das Ausland ein deutliches Plus von 34 %, auch das Inland wies eine erfreuliche Bilanz (+20 %) auf. „Zum einen hinterließ die Corona-Pandemie im März des vergangenen Jahres bereits erste Spuren in den Orderbüchern, daher ist die Vergleichsbasis entsprechend niedrig. Zum anderen profitieren die Unternehmen nun davon, dass sich der Auftragseingang eindeutig beschleunigt“, erläuterte VDMA-Chefvolkswirt Dr. Ralph Wiechers. Besonders kräftig legten im März die Bestellungen aus dem Euro-Raum (+43 %) zu, aus den Nicht-Euro-Ländern kamen 30 % mehr Aufträge.

Graphen: Wie schnell kommt das seit mehr als zehn Jahren stark gehypte Wundermaterial mit nur einer kristallin gebundenen Atomlage (‚2D‘) aus Kohlenstoff aus den Labs in die Fabs der diversen Anwendermärkte? Das ist die grundsätzliche Frage, die ein neuer Report des britischen Marktforschers IDTechEx aufwirft und gestützt auf eine Reihe von quantitativen Analysen und Interviews mit führenden Forschern und Entwicklern zu beantworten sucht. Unter dem Titel ‚Graphene Market and 2D Materials Assessment 2021-2031‘ untersucht der IDTechEx-Analyst Dr. Richard Collins die derzeitige Situation und die längerfristige Entwicklung der entstehenden Märkte für die extrem dünnen Schichten aus Graphen und 2D-Materialien ähnlichen Typs mit nur wenigen Atomlagen.