Artikelarchiv

Der anhaltende Trend zur Miniaturisierung bei höherer Funktionalität erfordert immer wieder neue Technologien. Durch clevere Kombination vorhandener Fertigungstechnologien sind die in den vergangenen Jahren bei Schweizer Electronic verschiedene Verfahren (iBoard, Heat Sink, FR4-Flex, Wirelaid, Combi-Board sowie Cavity Board) zur Serienreife gebracht worden, die im Folgenden beschrieben wer- den.

Die Anzahl elektronischer Baugruppen im Auto- mobil sowie in unserem täglichen Umfeld steigt stetig. Der Leistungsbedarf, insbesondere im Bereich der Automobil-Elektronik steigt dadurch drastisch an. Erfordernisse diese Leistung bedarfsgerecht zu regeln, sowie knapper werdende Einbauräume sind dabei Treiber des Trends, immer mehr Funktionalität in immer geringeren Volumen unterzubrin- gen.

Einsparung von Edelmetallen bei Kontaktsystemen

AMI DODUCO hat ein Kompetenzteam geschaffen, das aus den Bereichen Entwicklung, technischer Kundenberatung, technischem Vertrieb und Fertigung besteht. Dieses kann bei der Bestimmung des technisch minimal notwendigen Edelmetalleinsatzes Hinweise geben, diese Vorstellungen durch innovativen Fertigungstechnologien umsetzen und durch modernste Prüftechniken und ein eigenes Prüflabor diese intelligenten Lösungen verifizieren.

Nachrichten//Verschiedenes

Alois Kubat 60 Jahre

B&B übernahm MWL

ESEC meldet Rekordergebnis bei sinkendem Auftragseingang

IMST-Prüfzentrum von RegTP akkreditiert

Neues von Dyconex

Motorola und Fraunhofer-Gesellschaft forschen gemeinsam

Suez steigt bei BuS mit knapp 50 % ein

Technolam nahm neues Distribution-Center für Nan Ya-Basismaterial in Betrieb

Hervorragende Elektrokonjunktur in 2000 gute Aussichten für das laufende Jahr

Knürr AG verlegt Verwaltung nach Arnstorf

Future Electronics ist weltweiter Distributor für FPAA von Anadigm

Übernahme von JIT durch Flextronics weltweit abgeschlossen

paragon erhielt ersten bedeutenden Bluetooth-Auftrag

Gebr. Schmid setzt auf Expansion

Lloyd Doyle gewinnt mit AO.Tweitere Anwender

Amkor und Toshiba schlossen Joint-Venture-Vereinbarung ab - Amkor Iwate Co. startete bereits am 1.01.2001

Agilent Technologies mit neuem Team für Baden-Württemberg und neuen Telefonnummern

Orbotech beendete das Jahr 2000 mit weiteren Großaufträgen

S & P setzt auf Qualifizierung in der Mikroelektronik

ATN hat nach dem Umzug in größere Räumlichkeiten eine neue Adresse

Sigtronics: Paul Makin ist neuer Sales und Marketing Director

feinfocus zertifiziert nach höchstem Qualitätsstandard

Ruwel auf dem Weg zur AG

Älteste Resco-Anlage gesucht

Zum ersten Mal ist mit FLO/PCB 3.1 von Flomerics eine Software auf dem Markt, die qualitativ genaue Aussagen über den Temperaturverlauf einer Leiterplatte und ihrer Komponenten in einem Konvektionsofen macht.

Das Fehlerrisiko beim ersten Reflowlöten einer neuen Leiterplatte kann erheblich reduziert werden, wenn die thermische Reaktion der Leiterplatte und der Bauteile auf die Temperatur- und Strömungsumgebung des Reflowkonvektionsofens bekannt ist. Geometrisch eindimensionale Schätzungen können zwar pauschale Werte der zeitlichen Temperatur der Leiterplatte liefern, besser ist aber eine 3-dimensio- nale transiente Lösung, die die unterschiedlichen thermischen Trägheiten und Wärmeübergänge sowie die Beeinflussung bzw. geometrische Behinderung der Bauteile untereinander berücksichtigt.

Einer internationalen Forschergruppe an der Ohm Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Nürnberg ist es erstmalig gelungen, die Leiterplatte für ein UKW-Radio komplett durch Tintenstrahldruck herzustellen. Unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Werner Jillek wurden nanoskalige Metallpartikel in einer Größe von 5 bis 10 nm auf eine Polymerfolie in der Größe von ca. 4 cm x 4 cm gedruckt und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen. Nach dem Fixieren der Bauteile mit elektrisch leitfähigem Kleber und dessen Aushärtung ist die Empfangs- und Klangqualität des tintenstrahlgedruckten Radios nicht von der eines in konventioneller Techno- logie hergestellten zu unterscheiden.

Die IPC-Richtlinie IPC-A-610C „Abnahmekriterien für elektronische Baugruppen" ist für technische Unternehmensmitarbeiter ein anschauliches und hilfreiches Arbeitsmittel. Sie wird deshalb nicht nur in Deutschland, sondern auch weltweit zunehmend für die Schulung des Firmenpersonals zu Qualitäts- fragen und -kontrolle eingesetzt. In der Einleitung zu IPC-A-610C sagen die Autoren jedoch klar, dass die Qualitätsplanung bzw. -sicherung für das Endprodukt Baugruppe bereits viel früher beginnt, nämlich bei der Auswahl, Qualitätskontrolle und richtigen Handhabung der Leiterplatten, Bauelemente, Lote, Flussmittel, Maschinen. Immer wichtiger ist z. B. hinsichtlich der engeren Prozessfenster bei bleifreien Loten die richtige Zeit-/Temperatureinstellung des Lötprozesses. Die Hauptdevise muss sein: Der Prozess soll nicht Dich beherrschen, sondern Du den Prozess.

Nach Fertigstellung und Bezug des Erweiterungsneubaus im Jahr 2015 baut die Optiprint AG, Berneck, Schweiz, ihr Technologiepotential konsequent weiter aus. CEO Hans-Jörg Etter und Sales Manager Gerhard Popp informierten über den aktuellen Stand des Schritt um Schritt erfolgenden Ausbaus.

Die WEEE-Richtlinie der EU fordert den Einsatz bleifreier Elektronikprodukte ab Juli 2006. Als Alternative zur Verzinnung von Steckverbindern mit erhöhten Anforderungen aus Zinn-Blei-Elektrolyten wird ein bleifreier Zinnelektrolyt auf Organosulfatbasis vorgestellt, mit dem gut lötbare und selbst über Kupfersubstraten ausgesprochen whiskerresistente Schichten abgeschieden werden. Ihr Glanz entspricht dem von Zinn-Blei-Schichten.// 

The WEEE Directive from the EU requires electronic products to be lead-free with effect from July 2006. As an alternative to tin-lead plating of connectors with demanding specifications, this article describes a lead-free pure tin electrolyte based on an organo-sulphate system from which whisker-resistant deposits with good solderability can be achieved, even on to copper substrates. The tin deposits are bright and comparable in appearance to bright tin-lead deposits.

Elektroindustrie mit gelungenem Start ins Jahr 2017

2016 drittes Rekordjahr in Folge für deutsche Elektroexporte

Videoüberwachung-Verbesserungsgesetz rasch verabschieden

Neue ,Initiative Smart Living‘ – Plattform für den Markterfolg von Smart Home

ZVEI-Publikation: Im Smart Building steht der Nutzer im Mittelpunkt

ZVEI-Grünbuch zur Digitalisierung der Gesundheitswirtschaft: ,Veränderungen gemeinsam gestalten‘

Termine ECS-PCB-Automotive 2017

Beim Löten elektronischer Baugruppen liegt der Schwerpunkt der Vakuumanwendung auf der Entfernung von flüchtigen Substanzen aus den Lötstellen und der damit verbundenen Reduktion der Porenbildung. Gründe hierfür sind die stetige Zunahme der Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen an elektronische Produkte sowie höhere Stromdichten z.B. in Powermodulen und damit einhergehende größere Verlustleistungen. Schon heute erreichen einige Module >200 W/cm² Verlustleistung. Poren sind für die Wärmeabfuhr äußerst hinderlich und daher in Powerapplikationen unerwünscht.

Die Bewunderung für den weisen Philosophen Laozi, bekannter auch als Laotse oder Lao Tzu (‚Alter Meister'), kennt auch im Westen kaum Grenzen. Dessen philosophische Richtlinie kann in der elektronischen Fertigungstechnik vielleicht ein guter Vorschlag sein, wenn man die Profile für schwierige Baugruppen am Reflow-Ofen finden möchte.

Misst man den Konjunkturmotor an dem Ergebnis des größten europäischen Leiterplattenherstellers, dann müsste er auf Hochtouren laufen. Die AT&S berichtete wiederholt von dem besten Quartalsergebnis der Unternehmensgeschichte, also noch einer Steigerung gegenüber dem spektakulären Ausnahmejahr 2000. Beflügelt von dieser Entwicklung und im Vertrauen auf die eigene starke Position und strategische Ausrichtung werden ehr- geizige Ziele laut: Umsatzmilliardär will man in eini- gen Jahren werden – heuer liegt man in etwa bei einer Drittel Milliarde – und weltweit den fünften Platz der Weltrangliste unter den Leiterplattenherstellern erreichen. Statistikfans können sich dann freuen: endlich ein Europäer unter den Top10 der Weltrangliste, die bisher von den Japanern und Taiwanesen beherrscht werden und unter denen bemerkenswerterweise 2003 kein USamerikanischer Herstel- ler mehr zu finden ist. Die Sache hat jedoch einen Haken: das erforderliche Wachstum zum Erreichen dieses Zieles wird in China und Indien generiert, in den österreichischen Werken ist allenfalls die Erhaltung der Arbeitsplätze angesagt. Wahrscheinlich wird sich das Headquarter der zukünftigen Top5 auch dann noch in Wien und nicht in Schang- hai befinden, aber wo der Schwerpunkt strategischer Unternehmensbereiche liegen wird, bleibt abzuwarten. Bereits heute wird in Hong Kong eingekauft und in Schanghai Forschung betrieben.

Als Metallresist eingesetzte Reinzinnschichten kön- nen in Verbindung mit alkalilöslichen Resisten zu Ätzfehlern führen. Untersucht werden diese in Abhängigkeit vom Leiterplattenlayout und der Zinnschichtdicke. Durch geeignete Stripppara- meter lassen sich die Ätzfehler reduzieren und bei Einsatz alkanolaminhaltiger Stripper ganz ver- meiden. // 

When metallic resists of pure tin are used in conjunction with alkali-soluble organic resists, etch defects can occur. These have been studied as a function of printed circuit board layout and thickness of the tin layer. By using carefully selected stripping conditions, the incidence of etch defects is greatly reduced, and where alkanolamine containing strippers are used, can be completely eliminated.

Mit einer neuen, patentierten Goldnachtauchlösung lässt sich die Korrosionsstabilität von Nickel-Gold deutlich verbessern und damit einen wichtigen Beitrag zur Einsparung der Gold leistet. Im Salpetersäuretest ist bereits für 0,3 µm dicke Schicht eine signifikante Verbesserung des Korrosionsverhaltens festzustellen. Die Wirkung der Nachtauchlösung beruht auf einer Hydrophobierung der Goldoberfläche sowie einer Blockierung der Poren. Der Hydrophobierungseffekt kann durch vergleichende Kontaktwinkelmessungen nachgewiesen werden. Die Nachtauchlösung hat zudem keinen negativen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der beschichteten Oberflächen. Auch die Löt- und Dünndraht-Bondbarkeit der Goldoberflächen sind gewährleistet. Die Nachtauchlösung bietet auch einen Schutz für Zinnschichten, was für den Einsatz auf selektiv goldbeschichteten Bauteilen von außerordentlicher Bedeutung sein kann.// 

Thanks to a novel patented gold post-dip solution, the corrosion resistance of nickel-gold layers is significantly improved, thereby allowing a worthwhile economy in the gold required. Thus, using the nitric acid test, significant corrosion improvements can be seen even with 0.3µm thick layers. The working of the new solution is based on a hydrophobisation of the gold surface and well as a sealing of the pores in the layer. This hydrophobisation effect can be confirmed by comparative contact angle measurements. The new solution has no adverse effects on the electrical properties of the coated surfaces, and solderability and thin-wire bondability are likewise unaffected. The solution can also be used on tin coatings which, in the context of selective gold plating, can be extremely useful.

Einleitung

Galvanisch abgeschiedenes Palladium beziehungsweise Palladiumlegierungen werden – jeweils mit Goldflash – seit vielen Jahren in der Steckverbinderindustrie als Ersatz für Hartgold eingesetzt [1, 2]. Die Überzugseigenschaften der Palladium-Nickel-Legierung sind in vielerlei Hinsicht mit denen von Hartgold vergleichbar. In puncto Abriebverhalten ist Palladium-Nickel gegenüber Hartgold sogar überlegen und verbessert in Kombination mit einer Deckschicht aus Gold auch die Gleiteigenschaften. Ein typischer Schichtaufbau als Kontaktmaterial besteht dabei aus 1 bis 3 µm Nickel, 0,5 µm Palladium-Nickel und 0,1 µm Flashgold. Die Verwendung dieser Schichtkombination, anstelle von 0,5 bis 1 µm Hartgold direkt auf Nickel, stellt nach wie vor ein deutliches Einsparpotential dar. Ein ausführlicher Kostenvergleich wird in [3] gegeben. Im Folgenden werden die am Markt bekannten Verfahren beschrieben und der neue ammoniak- und chloridfreie Elek- trolyt Palluna® ACF-100 der Umicore Galvanotechnik GmbH ausführlich vorgestellt.

HMS Höllmüller hat gemeinsam mit der Markus Hofstetter AG eine Rolle-zu-Rolle-Anlage für die Galvanisierung von ultradünnem Polyimid-Material mit 0,1 µm Kupfer-Kaschierung entwickelt und realisiert. Das Grundkonzept ist, Kupfer bis zur gewünschten Stärke aufzubauen anstatt es von 17 µm abzuätzen. Dadurch ergibt sich ein riesiges Einsparungspotential. Im Folgenden wird der Stand des Projekts 7 Monate nach seiner erstmaligen Präsentation auf der Productronica vorgestellt.

Wie es zustande kam

Als der Trend zu flexiblen Schaltungen immer deutlicher wurde, hat Hofstetter entsprechend reagiert (PLUS 1/05, S. 78). Für Sheet-Material wurden Spezialgestelle entwickelt, bei denen Kontaktleisten über den gesamten Seitenrand die Folienschaltungen komplett spannen und somit für die erforderliche Stabilität bei der Prozessierung in Vertikal- anlagen sorgen.

Gerade in Zeiten der Wirtschaftskrise benötigen viele Unternehmen einen langen Atem und unternehmerische Kreativität. Dass sie beides hat, beweist die IMO Oberflächentechnik GmbH aus Königsbach-Stein. Nach dem starken Auftragseinbruch in den vergangenen Monaten, speziell im Bereich der Automobilindustrie, verlief auch die Produktion bei IMO rückläufig. Das erste Quartal war sehr schwierig. Aufgrund der sehr kurzfristigen Geschäftsprozesse als Lohnbetrieb ist es besonderes schwer, auf die Gegebenheiten des Markts rechtzeitig zu reagieren. In kürzester Zeit wurden Kostensenkungsmaßnahmen eingeführt und umgesetzt. Neben Einsparungen bei der Beschaffung von Material, Hilfs- und Betriebsstoffen ist auch die Energieeinsparung zu einem wichtigen Thema geworden. Bereits seit Jahren zählt das Unternehmen zu den Vorreitern beim Umweltschutz und arbeitet so schonend als möglich mit den vorhandenden Ressourcen. Was bisher von außen eher belächelt wurde, hat sich nun in Zeiten der Krise bezahlt gemacht. Ideen zur Senkung der Energiekosten gab es einige, nur fehlte es immer an der Zeit, diese im Detail zu realisieren. Nun wurde die Situation genutzt, um Prozesse in allen Bereichen zu überdenken, zu verbessern und um Verschwendungen zu vermeiden.

In this paper Kinsus Interconnect Technology Corporation, one of the key substrate manufacturers discusses recent improvements in the substrate fabrication technology especially regarding to metallisation, registration and alignment, thickness reduction and test methods.//

Kinsus Interconnect Technology Corp., einer der füh renden Substratehersteller Taiwans, berichtet über die jüngsten Entwicklungen der Substrattechnologie in Fareast. Besonders wird aufdie Metallisierung, Registrierprozesse, die Dickenreduktion des Basis- materials sowie moderne Testmethoden eingegangen.

Während der BMI (Body Mass Index) sich leicht berechnen lässt (Körpergewicht in kg dividiert durch das Quadrat der Körpergröße mit m2), stritten sich die Fachleute lange, wo und wie man denn nun eigentlich die Schicht einer Heißluft-Verzinnung messen sollte. Da der MIL-Std vor langer Zeit für eine chemische Verzinnungsschicht geschrieben wurde, die ziemlich gleichmäßig dick ist, konnte die heißverzinnte Leiterplatte diesen Standard erfüllen oder nicht, je nachdem, ob in der Mitte des Meniskus gemessen wurde oder am Knie einer Durchkontaktierung. Nikolaus Fodor, dessen Geschäft zum Teil von solchen Maschinen abhing, konnte sich darüber recht echauffieren. Als Schutz gegen den Verlust der Lötbarkeit, war eine richtig ausgeführte Heißverzinnung dem chemischen Zinn überlegen und genoss deswegen lange Zeit einen guten Ruf in der Industrie.

Enayati mit breiter Palette galvanischer Reel-to-Reel- und Einzelteilbeschichtung

Die Enayati GmbH & Co. KG aus Birkenfeld ist ein Dienstleistungsunternehmen im Bereich der galvanischen Beschichtung von Stanzstreifen, gegurteten Stiften und Vollbändern. Nach der Firmengründung 1984 entwickelte sich das Unternehmen durch stetes Wachstum; schon bald waren Erweiterungen der Produktionsflächen notwendig. Im Jahr 2001 entschloss sich die Geschäftsführung, auf einem 15 000 Quadratmeter großen Grundstück, moderne und zukunftsorientierte Produktions- und Verwaltungsgebäude mit einer Nutzfläche von 12 000 Quadratmetern zu errichten. Inzwischen sind dort 130 Mitarbeiter tätig. Das Spektrum der Enayati-Kunden aus aller Welt stammt überwiegend aus den Branchen Automotive IT/Telekommunikation, Consumerelek- tronik und Medizintechnik. Im September 2006 wurde zusätzlich die Enayati Galvano GmbH & Co. KG gegründet, die auf die Beschichtung loser Teile in Trommel- und Gestellgalvanik spezialisiert ist. Auf 6000 Quadratmetern Nutzfläche erwirtschaften die 15 Mitarbeiter einen Jahresumsatz von zwei Millionen Euro [1–3].

Dreidimensionale, spritzgegossene Schaltungsträger und flexible Leiterplatten auf Basis von Thermo- plasten oder anderen innovativen Materialien weisen sehr gute Potentiale für die Realisierung miniaturisierter mechatronischer Baugruppen auf. Ein Problem stellen jedoch die im Vergleich zu FR-4 größeren thermischen Ausdehnungskoeffi- zienten der modernen Kunststoffmaterialien dar. Die zukünftig kommenden bleifreien Verbindungstechniken erfordern eine Neuqualifizierung der bisher eingesetzten Substratmaterialien, Komponenten und Medien. Denn eine optimale Verbindungsqualität muss für die Metallisierung der Substrate, für die Kontaktierung der Bauelemente und für das Kleben von Komponenten sichergestellt werden. Für die Qualität der Lötstellen ist die mechanische Festigkeit zwischen Bauelement und Metallisie- rung bzw. Substrat einer der wichtigsten qualitativ messbaren Werte. Ein sehr gutes, allerdings zer- störendes Prüfverfahren hierfür ist das Abscheren. Unterschiedlichste Materialpaarungen und Prozess- parameter lassen sich damit objektiv vergleichen. // 

Three-dimensional, injection-moulded circuit car- riers and flex printed circuit boards using thermoplastic resins or other innovative materials offer exciting prospects for implementation of miniaturised mechatronic assemblies. However one outstanding problem is the coefficient of thermal expansion, which for many modern polymers, including some of these materials, is rather larger than that of FR4. The coming requirement that only lead-free solders be used for interconnections, places a new constraint on materials, components and compounds previously deemed to be satisfactory. Optimum interconnect quality demands nothing less than satisfactory per- formance from substrate metallising, contacting of the components and sub-assemblies and adhesive bonding of components. In terms of soldering, the key readily-measurable parameter as a quality crite- rion is the mechanical strength of the component-to-metallised surface bond. An excellent test for this, albeit a destructive one, is measurement of sheer-strength. This allows a range of material combinations and process parameters to be objectively assessed.

Dieses Whitepaper untersucht die potenziellen Aspekte der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Wearables, d. h. von smarten Geräten oder Kleinstcomputern, die direkt am Körper getragen werden. Dieser Beitrag erklärt im Einzelnen, welche Prüfungen Hersteller berücksichtigen sollten, um sichere und zuverlässige Geräte auf den Markt zu bringen.

Laut dem US-Marktforschungsunternehmen Gartner werden 2016 fast 275 Millionen Wearables verkauft und damit ein Umsatz [1] von fast 30 Mrd. $ erzielt. Für Wearables wird bis mindestens 2026 ein jährliches Umsatzwachstum im zweistelligen Bereich vorausgesagt. Bis dahin sollen mit den smarten Geräten weltweit Umsätze von über 150 Mrd. $ erzielt werden [2]. Diese Trends deuten für die Hersteller aller Arten von Wearables auf signifikante Marktchancen – von Smartwatches und Fitness-Armbändern über intelligente Kleidung und Accessoires sowie Augmented-/ Virtual-Reality-Headsets bis hin zu Gesundheits- und Wellnessgeräten.

Das Bauteil „Leiterplatte" wird als die Basis der Elektronik bezeichnet, weil alle anderen Bauelemente durch diese Schaltung erst miteinander verbunden und dadurch funktionsfähig werden. Leiterplatten haben einen Anteil vom Verkaufswert des Fertigproduktes von ca. 3 %. Daher ist ihr „Schicksal" eng mit der Entwicklung der Elektronik-Weltproduktion verbunden. Deshalb zunächst ein Blick auf die Elektronikfertigung allgemein.

Elektronik

Die Elektronik ist heute der größte Industriezweig der Welt. Die jährlichen Wachstumsraten liegen meist im oberen einstelligen, manchmal sogar im zweistelligen Bereich. Für 2005 wird weltweit mit einem Umsatz-Wachstum in der Elektronik um 8,3 % gerechnet. Interessant ist dabei jedoch die regionale Verteilung, wo diese Elektronik gefertigt wird. Während ursprünglich Amerika und Europa das Zentrum der Elektronikfertigung waren, übernahm inzwischen Asien den Spitzenplatz.

Elektrolytisch erzeugte Zinn- und Zinnlegierungsniederschläge werden in der Bauteile- als auch in der Leiterplattenherstellung als lötbare und kor- rosionsbeständige Oberflächen eingesetzt. Eine Anforderung ist eine konstante Lötfähigkeit über einen langen Zeitraum hinweg. Deshalb ist es notwendig, einen Weg zu finden, der die Oxidation der Niederschläge verhindert oder zumindest stark verzögert. Nachfolgend wird ein neues, paten- tiertes Verfahren vorgestellt, welches dies durch einen Zusatz im Elektrolyten erreicht. Die erziel- ten Ergebnisse bezüglich der Reduktion der Oxi- dationsbildung und der Verbesserung der Lötfä- higkeit werden dargelegt. // 

Electrodeposited tin and tin alloy coatings are used in components and on printed circuit boards to provide solderable and corrosion-resistant surfaces. One requirement of such coatings is that they maintain their solderability, long after they have been formed, and the key to this is preventing or at least hindering, oxidation processes in air. A new patented process is described which achieves this, using an additive in the electrolyte. The results, in terms of reduced rates of oxide formation and maintained solderability, are detailed.

Neue Mitglieder in der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V.

MID-Kalender 2017

Ansprechpartner und Adressen

Flexible Leiterplatten weiter groß im Kommen

Medizintechnik wird kleiner und mobiler

Themen für die Zukunft

 Das Unternehmen

Mikrospritzgießen mit System

3D-MID mit integrierten Mikrostrukturen

9. DVS/GMM-Tagung ,Elektronische Baugruppen und Leiterplatten – EBL 2018‘

Erfolgreich durchgeführt: 5. DVS-Tagung ,Weichlöten 2017 – Ist Korrosion vermeidbar? – Forschung und Praxis für die Elektronikfertigung‘

Termine 2017

Termine 2018

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

LEONI FLAMECON® – Strukturierte Metallisierung von der Idee zu technischen Umsetzung

In der Zentralen Forschung und Entwicklung (ZFE) der LEONI AG wurde im letzten Jahr eine Anlage entwickelt, mit der auf verschiedenste Substrate Strukturen „geschrieben“ werden können. LEONI ist seit 2003 Mitglied der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D?MID?e.V.

Rückblick und Motivation

Seit 50 Jahren werden bei LEONI, Kabelsätze für die Automobilindustrie hergestellt. Die anfangs relativ einfachen Kabelsätze wurden im laufe der Zeit immer komplexer und stellen heute für die Zulieferer immer größere Herausforderungen bzgl. Konstruktion, Fertigung, Qualität, Logistik, Datenmanagement und Preisdruck dar. Um dem Kunden den größtmöglichen Nutzen bereitzustellen, werden bei vielen Herstellern individuelle Fahrzeugausstattungen angeboten. Dies hat zur Folge, dass die Zulieferer der Automobilindustrie ein Höchstmaß an Flexibilität realisieren müssen.

Einleitung

Die Tin Whisker User Group der International Elec- tronics Manufacturing Initiative (iNEMI) hat vor zwei Jahren eine neue Unterteilung der Matt- und Glanzzinnelektrolyte verabschiedet (Tab. 1) [1]. Hierbei wurde die aus dem Jahr 2006 stammende Unterteilung im Hinblick der Definition der Glanzzinnelektrolyte revidiert. In dieser früheren Definition wurden gleichzeitig die im Vergleich zu Mattzinnschichten erhöhte Spannung im Kristallgefüge und der hohe Kohlenstoffeinbau thematisiert, die mit einem erhöhten Risiko zur Whiskerbildung einhergehen sollen [2, 3]. Diese Empfehlung zum damaligen Zeitpunkt beruhte überwiegend auf Erfahrungen mit Glannzzinnelektrolyten der ersten Generation und spiegelt nach heutiger Einschätzung nicht mehr den Stand der Technik wider. Es wurde wiederholt auf die gute Leistung moderner Glanzzinnelektrolyte im Hinblick auf Whiskerbildung an anderer Stelle hingewiesen und es wurden hierzu umfangreiche Untersuchungen vorgestellt. In diesen konnte kein erhöhtes Risiko zur Whiskerbildung im Vergleich zu Mattzinnelektrolyten nachgewiesen werden [4?–7].

Andrea Althaus, geb. Pink, Mitglied der Geschäftsführung der PINK GmbH Vakuumtechnik, stellte der PLUS-Redaktion im Juli die PINK-Gruppe und deren vielfältiges Angebot vor. Die Firmen der PINK- Gruppe sind spezialisiert auf die Herstellung von anwendungsspezifischen Vakuum-, Thermo- und Plasma-Anlagen, die u.a. in der Elektronikproduktion eingesetzt werden.

Die 1986 von Friedrich Pink und seiner Ehefrau gegründete Firma PINK ist aufgrund ihrer gezielten Produkt- und Kundenausrichtung auf Vakuum-, Thermo- und Plasma-Technologien und -Anwendungen in den vergangenen Jahren stetig gewachsen. Heute gehören drei weltweit agierende Firmen mit ca. 260 Stamm-Mitarbeitern und derzeit ca. 40 Leiharbeitern zur PINK-Gruppe, die ein reines Familienunternehmen ist.

Direktbelichtungssysteme kommen in der Leiterplattenbranche immer häufiger zum Einsatz. In diesem Jahr hat die Schmoll Maschinen GmbH, Rödermark, ein neues LDI-System auf den Markt gebracht und bereits zehn Systeme ausgeliefert. Das Zehnte wurde bei der Schwanz GmbH installiert. Mit diesem belichtet der Hildesheimer Leiterplattenhersteller ausschließlich Lötstoppmasken. Er hat die gesamte Produktion umge- stellt und ist mit den Ergebnissen mehr als zufrieden.

Neue Verfahren zur strukturierten Metallisierung von Kunststoffen

MID-Kalender

Ansprechpartner und Adressen

Wärmemanagement, Miniaturisierung und 3D-Schaltungen sind nach wie vor Themen, mit denen sich Leiterplattenproduzenten, Zulieferer und Elektronikdienstleister auseinandersetzen. Das zeigte sich auch auf den Messeständen der electronica in diesem Jahr.

Substrat mit ultradünnen Materialien für Mehrlagen-Flex-Schaltungen

Dyconex (ein Unternehmen der Micro Systems Technologies Inc. – MST) stellte auf der Messe ein neues Demonstrator-Substrat aus ultradünnen Materialien vor. Neben hoher Zuverlässigkeit und integrierter Funktionalität ist die Miniaturisierung eine der Hauptanforderungen an elektronische Schaltungen. Um Flächen- und Volumenbedarf zu reduzieren, reicht es nicht aus, nur immer kleinere Strukturbreiten zu realisieren, da hier technologische Grenzen gesetzt sind. Daher ist es erforderlich, auch die Sub- stratdicke zu verringern.

FELA ist in Deutschland die Nummer 5 unter den Leiterplattenherstellern und hat den Sprung vom einfachen Leiterplattenhersteller zum innovativen Systemanbieter vollzogen. „Gestalten Sie mit uns die Zukunft!" Unter diesem Motto stellt sich das Unternehmen heute im Markt auf. Das Motto macht neugierig: Dafür interessierte sich auch eine dreißigköpfige chinesische Delegation aus Guangzhou – konkret bei Medizintechnik ,Made in Germany' und bei anderen innovativen Produkten.

Bisher wurden die HF-Eigenschaften von LTCC Mehrlagenkeramik nur in vereinzelten Arbeiten systematisch untersucht. Ebenso fehlt es der Industrie an vergleichenden Tests der verschiedenen LTCC Substrate und Leiterbahntechnologien. Aus diesem Grund wurde im Rahmen des F&E-Projektes EASTON eine solche Untersuchung bis 40 GHz durchgeführt, die von zahlreichen Material- und Modulherstellern unterstützt wurde. Ein Testverfahren für den zuverlässigen Vergleich der HF- Eigenschaften verschiedener LTCC-Materialsys- teme unter nahezu identischen Bedingungen wurde entwickelt und mehrere Messungen an Teststruk- turen durchgeführt. // 

Up to now the high frequency performance of multilayer LTCC has hardly been treated in scientific investigations. The industry is missing comparative tests between various LTCC substrates and its appropriate conductor technology. There- fore the partners of the R&D project EASTON initiated such an investigation in a frequency range up to 40 GHz, which has been supported by mate- rial suppliers and manufacturing companies. A reliable test procedure has been carried out to compare the microwave behaviour of various LTCC material systems under identical conditions.

Der Berliner Leiterplattenhersteller CONTAG fertigt Leiterplatten-Prototypen schnell und in hoher Qualität auch in Sonderausführungen. Seit über 35 Jahren ist das Unternehmen ein in der Elektronikindustrie anerkannter Partner. Am Hauptsitz in Berlin wurde 2015 mit 90 Mitarbeitern ein Umsatz von 9 Mio. € erwirtschaftet. Drei Beispiele sollen zeigen, wie leistungsfähig das Unternehmen ist und wie vielfältig die technologischen Herausforderungen sein können.

Die umfangreiche technologische Ausstattung bei CONTAG erlaubt die Anwendung in vielen innovativen Bereichen. Von flexiblen und dehnbaren Leiterplatten bis zu Feinstleitern ist vieles möglich. Mit den ersten kleinen Serien eröffnet sich für CONTAG ein neues Marktfeld. Das Unternehmen kann als einer der ersten Leiterplattenhersteller dehnbare Leiterplatten in Serie anbieten.

Die Elektronikindustrie steht unter Druck, in naher Zukunft keine bleihaltigen Lote in der Fertigung mehr verwenden zu dürfen. Der Einsatz von reinem Zinn ist eine Alternative und möglicherweise das einfachste System, das ohne Aufwand in be- stehende Zinn/Blei-Anlagen übernommen werden kann. Die Furcht vor Whiskerbildung hat den Gebrauch von Rein-Zinn bisher jedoch beeinträch- tigt. Zinnwhisker mit einer Länge von wenigen Mikrometern bis einigen Millimetern können aus galvanisch abgeschiedenem Zinn herauswachsen und Kurzschlüsse verursachen, insbesondere bei Fine Pitch-Komponenten mit hoher Anschlusszahl. Die das Whiskerwachstum beeinflussenden Fak- toren und Kräfte werden untersucht und beruhend auf dem derzeitigen Verständnis der Wachstums- mechanismen verschiedene Methoden beschrieben, mit denen die Whiskerbildung auf ein Minimum beschränkt oder ganz ausgeschlossen werden kann.// 

The electronics industry is under sustained pres- sure to replace lead-based solders with alternative materials. One option is the use of pure tin, and possibly the most attractive in that it can be used as a drop-in replacement in most existing tin-lead soldering machines. However to date, worries about whisker formation have limited the uptake of this option. Tin whiskers of up to a few millimetre length can grow out of electrodeposited tin coatings and result on short-circuits, especially on fine-pitch assemblies with high packaging densities.  Factors and parameters affecting whisker growth were investigated. Based on current understanding of the whisker formation process, strategies are described to reduce the problem to a minimum or perhaps eliminate it entirely.

Ministerin Bulmahn informiert sich über MID-Forschung

HNI-Studie bestätigt MID-Potenziale

Flip-Chip on MID – Herausforderungen für räumlich spritzgegossene Schaltungsträger (3-D MID) im Fine-Pitch Bereich

Japanese MID Association

Vorbereitungen zur Productronica 2003 beginnen

Im zweiten Teil des Beitrages zum Thema „Bleifreie Lote auf SnZn-Basis" wird über Ergebnisse von Forschungsvorhaben an zinkhaltigen Loten berichtet, die an der Fachhochschule Augsburg unter Leitung von Prof. Dr. Villain und an der Fachhochschule Nürnberg unter Leitung von Prof. Dr. Jillek durchgeführt wurden. Untersucht wurden die Zuverlässigkeitseigenschaften, wie z. B. die Festigkeit vor und nach Temperaturwechseln (- 40 °C/80 °C, -20 °C/80 °C), die Änderung des Widerstands von in Reihe geschalteten Nullohm-Widerständen der Bauform 1206, das Kriechverhalten (anhand von Masterkriechkurven bei homologen Temperaturen von 0,65 bis 0,9) und die Gefüge (metallografische Auswertungen) sowie das Migrationsverhalten. // 

Part 2 of this contribution reports the results of research on zinc-containing solders carried out at the Fachhochschule Augsburg under the direction of Prof. Villain and the Fachhochschule Nuremberg under Prof. Jillek. Reliability parameters studied included tensile strength before and after thermal cycling (-40 ºC/80 ºC, -20 ºC/80 ºC), changes in electrical resistance of a series connection of Nullohm resistances of type 1206, creep behaviour (in terms of master creep curves at homologous temperatures of 0.65 to 0.9) and metallographic structure, as well as migration behaviour.

Das so genannte Organische Metall ist eine spezielle Form von leitfähigen Polymeren. Es hat metallische Eigenschaften, obwohl es ein organisches Material ist. Es wird synthetisiert und dispergiert und liegt anschließend in Form von 10 nm kleinen Primärpar- tikeln vor [1]. Bereits vor mehr als 15 Jahren hat Ormecon, das heutige Enthone Nano Science Centre, den Effekt der Kupferpassivierung mit Hilfe des Organischen Metalls veröffentlicht [2]. Seit circa zehn Jahren wird es kommerziell speziell in chemisch abscheidenden Zinnprozessen verwendet. Hier wird das Organische Metall in einem Predip vor der eigentlichen Zinnabscheidung eingesetzt. Mittlerweile ist der Prozess weit verbreitet und in der Leiterplattenindustrie als eine der sehr guten Alternativen für bleifreie Anwendungen bekannt. In diesem Prozess (Ormecon® CSN) scheidet sich eine 80 nm dünne Schicht des Organischen Metalls im Predip ab. Die Oberfläche wird passiviert und das Kupfer wird dabei gezielt in der einwertigen Form (Cu+) oxidiert. Zusätzlich nimmt das Organische Metall durch seine katalytische Wirkung an der Zinnabscheidung teil. Es sorgt für den Elektronentransport für das gelöste zweiwertige Zinn (Sn2+), das sich anschließend auf der Kupferoberfläche abscheidet. Seit über zehn Jahren zielt die Forschung der Orme- con darauf ab, eine lötfähige Endoberfläche zu entwickeln, die hauptsächlich aus dem Organischen Metall besteht, ohne eine zusätzliche Metallschicht nachträglich abzuscheiden. Vor einigen Jahren wurde das erste Organic Metal Nanofinish vorgestellt [3]. Es war bereits mehrfach bleifrei lötfähig, allerdings neigte es zu Verfärbungen. Jetzt, mit dem neuen Komplex aus dem Organischen Metall und Silber wurde eine Oberfläche entwickelt, die bezüglich Tempe- raturbeständigkeit, Verfärbungen und Lötfähigkeit sowie auch in anderer Hinsicht hervorragende Eigenschaften aufweist.

Die Gramm-Edelmetalltechnik EMT - erfolgreicher Geschäftsbereich der Gramm-Oberflächentechnik Gruppe mit insgesamt 250 Mitarbeitern an sechs Standorten in Deutschland und den USA - konnte pünktlich zum 10jährigen Bestehen des Bereiches das Rezertifizierungsverfahren nach der DIN EN ISO 9001:2000 durch den TÜV-Hessen abschließen.

Das erste Gesamtverzeichnis der europäischen EMS-Unternehmen führt mehr als 1400 Unternehmen mit ihren Niederlassungen auf und bietet so einen bisher nicht gegebenen Einblick in diese Industrie. Einige interessante Aspekte, wie zum Beispiel Gründe für den Verbleib in Europa, werden in diesem Beitrag dargestellt. Darüber hinaus werden Marktdaten und ein kurzer historischer Abriss gegeben.

Die Elektronikindustrie ist anerkanntermaßen – noch deutlich vor dem Automobilsektor – die größte Industrie weltweit und ihre Wachstumsraten lassen weiterhin eine goldene Zukunft erwarten. Trotz dieser prominenten Position gibt es nur wenige verlässliche Daten und die Informationen über das Gesamtvolumen variieren beträchtlich, je nachdem, welche Quelle genutzt wurde. Die Einschätzungen für das Jahr 2005 reichen von 800 bis zu 1100 Mio. €. Die früher übliche Abgrenzung zwischen den Anwendungen verwischt sich. Konsum und Kommunikation, Unterhaltung und Geschäftsanwendungen sind keine getrennten Bereiche mehr, sondern sie dienen in unterschiedlichen Kombinationen den jeweiligen Bedürfnissen der Endabnehmer. Die Globalisierung brachte Kostensenkungen: das gleiche Produkt ist fast überall auf dem Globus zu haben. Vielleicht werden noch kleinere lokale Anpassungen vorgenommen, doch im Allgemeinen überschwemmen die Produkte alle Märkte.

Elektronikprodukte müssen immer höhere technische Anforderungen und Standards erfüllen. Neben der hohen Qualität und Zuverlässigkeit spielt auch die Kosteneffizienz eine zentrale Rolle. Auf der Messe electronica stellte Henkel deshalb sein breites Produktportfolio für den Schutz von bestückten Leiterplatten, Wärme- management und Lötmaterialien vor.

Henkel ist weltweit mit führenden Marken und Technologien in drei Unternehmensbereichen tätig: Laundry & Home Care, Beauty Care und Adhesive Technologies. Das 1876 gegründete Unternehmen hält mit rund 50?000 Mitarbeitern und bekannten Marken global führende Marktpositionen im Konsumenten- und im Industriegeschäft. Im Geschäftsjahr 2015 erzielte Henkel einen Umsatz von 18,1 Mrd. € und ein bereinigtes betriebliches Ergebnis von 2,9 Mrd. €. Im Elektronikbereich sind die Produkte der Sparte Adhesive Technologies von Interesse, wovon hier einige Innovationen erläutert werden.

Press-Fit technology offers the possibility of lead- free solderless mounting of power modules. Advantages of this new technology for power modules in comparison to existent technologies are shown. Results regarding high current behaviour, vibration loads and mounting are presented. The measured low electrical and thermal contact resistance shows the ability to use the contact technology for a wide range of currents and applications.// 

Die Press-Fit-Technologie ist eine lötfreie Verbindungstechnik für den Montageprozess von Leistungshalbleitermodulen. Ihre Vorteile im Vergleich zu bestehenden Technologien werden aufgezeigt. Die Qualifizierungsergebnisse zeigen geringe elektrische und thermische Kontaktübergangswiderstände. Die Leistungsfähigkeit der Press-Fit Kontakttechnik wurde nachgewiesen und steht für den Gebrauch in Anwendungen mit hohen Strömen im Medium- Powerbereich bereit.

Der steigende Kostendruck im Halbleiterbereich fordert von den Herstellern neue, günstigere Packaginglösungen. Die Ausrüstung von Interpo- sern und FlipChips mit Lotkugeln, sogenannten bumps, gewinnt dabei immer mehr an Bedeutung. Unter den verschiedenen Technologien erweist sich der Schablonendruck von Lotpaste und das nach- trägliche Umschmelzen als besonders kostengün- stiges Verfahren. Allerdings werden für optimale Druckergebnisse an alle beteiligten Komponen- ten und ihr Zusammenspiel hohe Anforderungen gestellt – Druckmaschine, Lotpaste, Schablone und Trägermaterial müssen perfekt aufeinander abgestimmt werden. Schablonen zum Lotpastendruck auf Wafer und Interposer erfüllen prinzipiell die gleiche Funk- tion wie SMT-Schablonen, nur werden an sie weit höhere und teilweise widersprüchliche Anforde- rungen gestellt.

Elektronikhersteller müssen immer häufiger vielfältige Produkt- und Materialmixe verarbeiten. Dazu sind flexible Systeme notwendig, die einen hohen Durchsatz ohne Rüstwechsel realisieren können. Speziell für diese Anforderungen hat Rehm Thermal Systems die gängige Beschichtungsmethodik verbessert. Dazu hat das Unternehmen die neue Vorhangdüse VarioFlex für hochselektive Conformal-Coating-Prozesse mit der Protecto-Anlage entwickelt.

Mit der Protecto hat Rehm eine vielseitig einsetzbare Anlage für hochselektive Beschichtungs- und Dispensprozesse erfolgreich am Markt etabliert. Die Auftragsverfahren Dispensen, Sprühen, Jetten und Vorhanggießen lassen sich mit dem System problemlos ‚On-the-Fly’ realisieren, sodass nahezu jedes Bauteil optimal mit dem entsprechenden Lack geschützt werden kann.

Die Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC)- Technologie bietet neue Möglichkeiten zur Reali- sierung von SMT-Sicherungen mit speziellen Charakteristiken. Wichtige Anforderungen an SMT- Sicherungen und Möglichkeiten zur Herstellung werden erläutert. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Realisierung einer trägen Schaltcharakteristik mit hohem Ausschaltvermögen bei Spannungen ab 125 V, da sie die härtesten Ansprüche hinsichtlich Aufbau, Fertigung und Material stellt.//

The Low Temperature Cofired Ceramics Technology (LTCC Technology) offers new ways to realize SMTfuses with special characteristics. This article focuses on the requirements for SMT fuses and different manufacturing techniques. The main area offocus arefuses with slow characteristicsfor high switched power at voltages higher than 125 V as these pose the highest stress with regards to material, assembly and manufacturing.

Aufbau von optischen Systemen durch Löten - Der Aufbau von optischen Systemen durch Kleben gehört zu den etablierten Verfahren. Allerdings beschränken zugleich die verwendeten organischen Polymere den Einsatz. Um eine deutlich höhere Beständigkeit gegen UV-Belastungen oder klimatische Beanspruchungen sowie eine allgemein höhere Langzeitstabilität zu erreichen, sind andere Fügetechnologien erforderlich. Hier wird beim Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena an das Reflowlöten oder das Laserlöten als Alternativtechnologien gedacht.

Bei der Untersuchung zur Charakterisierung von funktionellen Beschichtungen zeigen die Schichten besondere Eigenschaften in der Benetzbarkeit, der Oberflächenenergie, dem Elastizitätsmodul und der Härte. Durch die Verwendung von hydrophilen bzw. hydrophoben Beschichtungen auf Stahlgewebe ist es möglich, das Druckverhalten von Pasten positiv zu beeinflussen. Ziel ist es, mit beschichteten Sieben im Siebdruckprozess feinere Strukturauflösungen von bis zu 30 µm Leiterbahnbreite zu ermögli- chen. // 

Diverse methods concerning the characterisation of functional coatings indicate special properties in terms of surface energy, modulus of elasticity and hardness. Therefore, the utilisation of hydrophilic or hydrophobic coatings on steel fabrics allows upgrading the printability of the paste. The main objective is to realize line-structures with the thickness of about 30 µm or even less in fine-line-printing using coated screen fabrics.

Qualifizierte Reinigung ist in der Elektronikfertigung zu einem unverzichtbaren Produktionsschritt geworden. Ob Schablone oder Lötrahmen, Sieb oder Baugruppe – die Sauberkeit der einzelnen Kompo- nenten hat entscheidenden Einfluss auf ein hochwertiges Produktionsergebnis mit geringen Ausfall- quoten. Mit einer optimal auf den Prozess und die Sauberkeitsanforderungen abgestimmten Reinigung können Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit erhöht werden.

Der vertikale System-in-Package (SiP)-Ansatz gewinnt zunehmend an Bedeutung. Doch während SoC- oder Leiterplatten-Designer mit hochentwickelten EDA-Werkzeugen arbeiten, existiert für 3D-integrierte Schaltungen noch keine vergleichbare Automatisierung. Dieser Artikel stellt einen Entwurfsansatz vor, der dem Designer nicht nur die zeitraubende Platzierung der Bauelemente in 3D weitgehend abnimmt, sondern außerdem bereits in einem sehr frühen Entwurfsstadium eine Vorausschau auf verschiedene technologische Realisierungsmöglichkeiten bietet. So können mehrere AVT-Alternativen anhand einer konkreten Schaltung objektiv miteinander verglichen werden.// 

The vertical System-in-Package (SiP) approach is gaining more and more importance. While SoC- and PCB-designers are operating with highly developed EDA tools, there is a lack of automation for the design of integrated 3D solutions. This is particularly true for SiP, integrating heterogeneous components (IC‘s, passives etc.) over several vertical modules. This article presents a development workflow, that not only reliefs the designer from the time consuming 3D component placement. It also features a preview to different technological realizations, allowing the comparison of several technological options on an objective base.

Das Seminar Wir-Gehen-In-Die-Tiefe (WGIDT) 2015 bot nicht nur einen Überblick über aktuelle Trends in der Aufbau- und Verbindungstechnologie der Elektronik, sondern auch tiefer gehende Informationen sowie nützliche Informationen für die tägliche Praxis. Das Spektrum der Themen reichte von der Löttechnik für Leistungselektronik und andere Anwendungen über die Inspektion bis hin zur Zuverlässigkeit. Die begleitende Ausstellung bot ergänzende Informationen.

Nachdem in den letzten beiden Heften vor allem über die Neuheiten im Bereich Bauelemente und über die allgemeinen Entwicklungstrends berichtet wurde, wird anhand ausgewählter Beispiele verdeutlicht, dass auch sonst vom Material bis hin zur Prüftechnik viel Neues präsentiert wurde. Im Bereich Dienstleistungen wurde beispielsweise auch über Mechatronic-Lösungen und Kooperationen informiert.

Gut drei Jahre sind seit der Umstellung auf die RohS-konforme Elektronikproduktion vergangen. Ausreichend Zeit, um sich mit den Eigenschaften bleifreier Lote vertraut zu machen und individuell den eigenen Lötprozess entsprechend anzupassen. Erhöhte Prozesstemperaturen, Einbußen bei Benetzung und Durchstieg, erhöhte Metallablegierung gelten unter anderem als Nebenwirkungen dieser gesetzlich vorgeschriebenen Technologieumstellung. Neben den weit verbreiteten silberhaltigen Legierungen SAC305 und SAC387 und der Zinn-Kupfer-Legierung Sn99Cu1 (Sn99,3Cu0,7) haben dotierte Varianten wie beispielsweise Felder-Sn100Ni+®, Felder-Sn99Ag+®, Flowtin oder Sn100C die Auswahl an bleifreien Loten stark erweitert. Zugaben beispielsweise von Nickel, Kobalt, Germanium, Wismut oder Indium in ppm-Höhe beeinflussen Fließverhalten, Oxidbildung und Viskosität des schmelzflüssigen Lotes. Einige dieser Dotierungen gelten als Glanzbildner, andere machen den Einsatz von Schutzgas in Wellen- und Selektivlötanlagen nahezu überflüssig oder verlängern die Standzeiten von Anlagenteilen (Wellendüsen, Lot- pumpen, etc.). Im Verlauf der letzen zwei Jahre haben die stark schwankenden Börsennotierungen für Nichteisen- und Edelmetalle eine weitere Diskussion angeregt. Ein Anstieg des Silberanteils im Lot um ein Prozent bewirkt eine Kostensteigerung von etwa 4,00 Euro/kg. Dehalb ist zu Recht die Frage zu stellen, wie hoch ist der Einfluss von Silber auf die Verarbeitbarkeit und Zuverlässigkeit des Lotes ist oder, anders ausgedrückt, wie viel Silber im Lot erforderlich ist.

Vorstandvorsitzender des VdL Erich Kirchner auf der Mitgliederversammlung des Fach- verbandes Bauelemente der Elektronik im ZVEI

Grüne Lieferbedingungen 2002 jetzt auch in Englisch

Neu vom Fachverband: Weißbuch „Langzeitversorgung der Automobilindustrie mit Elektronischen Baugruppen“ des Fachverbandes im Internet verfügbar

Neue Publikation des Fachverbandes; Leitfaden Aufbewahrungsfristen für Dokumente

Global electronics.net - Messenetzwerk und Internetportal

Wahlen zum Vorstand und Lenkungsausschuss des VdL

Nach 25 Jahren Ende des AGB-Gesetzes

Positionspapier des ZVEI und der Kooperationspartner AMA und IVAM zum Thema Mikrosystemtechnik

Termine des Fachverbandes Bauelemente der Elektronik, des VdL und des EITI

ZVEI-Services GmbH-Aktuelle Seminartermine 2002

Im Rahmen des vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) geförderten Projekts Mecha- tronic arbeiten LPKF und BASF bereits seit einiger Zeit zusammen an der Entwicklung eines geeigneten Werkstoffs für LDS (Laser-Direkt-Strukturierung). Im Juni 2004 wurde nun auch die gemeinsame kommer- zielle Vermarktung mit einem BASF-Kunststoff aus dem Ultramid-Sortiment in einem Lizenzvertrag vereinbart.

Einleitung

Neue Fertigungsmethoden und Applikationen in der Elektronikfertigung erfordern auch verbesserte Reinigungstechniken. In der Vergangenheit wurden neue Reinigungsverfahren entwickelt, die gestei- gerten Ansprüchen genügen. Bei neuen Laserbearbeitungsverfahren, die zum Bohren von Leiterplatten, Freischneiden von Kon- taktierungsflächen oder Strukturieren von Oberflächenschichten eingesetzt werden, entstehen die so genannten Laserschmauchspuren, die vor einer weiteren Bearbeitung der Oberfläche entfernt werden müssen. Zur Lösung dieser Probleme ist ein Hochdruck-Wasserstrahl System namens SPOX?-HPFB, ein kleines, kompaktes Reinigungsaggregat entwickelt worden, dass in bestehende Bearbeitungsprozesse ohne besondere Platz- oder Betriebsmittelanfor- derungen eingebracht werden oder auch zur Nutzenreinigung als separates Aggregat aufgestellt werden kann.

- Charakterisierung und praxisnahe Methoden zur Prüfung von Leiterbahnen auf LDS-MID als Metall/Kunststoff-Verbundsystem

- Neues Mitglied in der Forschungs- vereinigung 3-D MID e.V.

- MID-Kalender

Bleifreier Dickschichtwerkstoff für Keramikmodule

DuPont präsentiert das bleifreie Silber/Platin-Leiter- material LF171, das dem gegenwärtigen bleihaltigen Produkt QS171 hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit in nichts nachsteht. Die Dickschicht-Werkstoffe werden im Siebdruckverfahren auf Keramik-Substrate und Dielektrika aufgebracht und anschließend gebrannt, um Verbindungsleitungen und Anschlusspads herzustellen.

Der Autor dieses Beitrags besuchte letztes Jahr die IPCA Expo in Indien. Diese wird von der Indian Printed Circuit Association organisiert. Dadurch, dass der Autor das letzte Mal vor sieben Jahren in dem Land weilte, hatte er ausreichend Abstand, sich aufmerksam nach Veränderungen in Indien umzuschauen. Diese sind beträchtlich, besonders wenn man die Entwicklung des Landes im Kontext mit China und anderen Ländern Asiens sieht.

Obwohl seit der Reise fast ein Jahr vergangen ist, sind die zusammengetragenen Informationen von großem Interesse und geben Einblick in die Entwicklung der indischen Elektronikindustrie, insbesondere der Leiterplattenbranche und auch der EMS-Dienstleister. Den Informationen von der Messe konnte der Autor weitere Erkenntnisse aus dem Besuch von vier indischen PCB-Firmen in Lucknow, Bangalore und Nanjangud sowie vom Besuch des Atotech Tech Center in Bangalore hinzufügen.

Bleifreie und bleihaltige Baugruppen wurden ge- fertigt und optischen, radioskopischen und elek- trischen Tests unterzogen. Die Ergebnisse und die Zuverlässigkeit der Tests wurden bezüglich systematischer Unterschiede zwischen bleifreiem und bleihaltigem Lot analysiert. In Teil 1 wird über die Untersuchungen und in Teil 2 über die Ergebnisse berichtet.// 

Electronic assemblies, both lead-free and con- taining lead are tested, after production using optical, radioscopic and electrical methods. Test results, and the reliability of the test methods have been analysed with emphasis on systematic diffe- rences between lead-free and lead-containing assemblies. Part 1 describes the study and Part 2 details its findings.

Einleitung

Alle Komponenten zur Herstellung elektronischer Baugruppen sind bisher – basierend auf jahrzehntelangen Erfahrungen – auf die bleihaltigen Lötprozesse abgestimmt, seien es Leiterplatten, Bauelement(anschlüss)e oder die für die Prozesse notwendigen Hilfsstoffe. Auch die Prüfmethoden wie Automatische Optische Inspektion (AOI) oder Röntgeninspektion (X-Ray) haben ihre Auswerte- algorithmen auf bleihaltige Lötstellen über Jahre hinweg optimiert.

Konventionelle Leiterplatten sind robust, zuverlässig und haben sich seit Jahrzehnten in der täglichen Praxis bewährt. Herstellungsbedingt sind sie jedoch nur als zweidimensionale Bauteile einsetzbar, wodurch sich in vielen Anwendungsfällen Einschränkungen beim Design der Bauteile ergeben. Daher wird seit vielen Jahren intensiv an der Herstellung von spritzgegossenen Schaltungsträgern geforscht. Neben der Dreidimensionalität vereinen diese auch als MID (Mol- ded Interconnect Device) bezeichneten Systeme mechanische und elektrische Funktionen in einem Teil.

3D-MID – Dreidimensionale Schaltungsträger Dreidimensionale spritzgegossene Schaltungsträger gelten als die Technologie, um komplexe elektrische und elektronische Baugruppen zu miniaturisieren und durch die Integration von Funktionen zu verdichten. Leiterbahnen und elektronische Komponenten können direkt auf diese aufgebracht werden. Platinen und Leitungskabel sind überflüssig. Auch anspruchsvolle Mechatroniksysteme, die elektrische und mechanische Funktionen in sich vereinen, sind mit ihnen umsetzbar.

Im folgenden Beitrag werden Untersuchungen und Lösungsansätze beschrieben, die beim Einsatz neuer bleifreier Weichlotpasten im SMT-Prozess zu definierten Prozessparametern führen sowie deren Einfluss auf die Verbindungsbildung anhand metallurgischer Analysen veranschaulichen. Aus diesem Grunde wurde in systematischen Unter- suchungen das Ausfallverhalten bleifreier Lötverbindungen für verschiedene Lote sowie Sub- stratmetallisierungen am Beispiel quaderförmi- ger Chipwiderstände analysiert und Einsatz- grenzen für zukünftige Standard-Technologien bleifreier Elektronikprodukte diskutiert.// 

Investigations and solutions are described in the following contribution, which lead with use of new lead-free solder pastes during SMT process to defined process parameters as well as illustrate their influence on the solder joint formation on the basis metallurgical analyses. Therefore the failure behaviour of lead free solder joints for different solder alloys as well as substrate metallizations was analyzed by the example of chip resistances and limitations of use for future stan- dard technologies of lead free electronics pro- ducts was discussed.

Mit der weiteren Zunahme von hochdichten mehrlagigen flexiblen Schaltungsträgern sind optische Inspektionen allein nicht mehr ausreichend. Eine elektrische Prüfung solcher flexibler Schaltungen wird unumgänglich. Sie stellt ganz besondere Anforderungen an das Testsystem.

Unter den verbreitetsten MID-Verfahrenstechniken 2K-Spritzguß, Heißprägen und Laserdirektstrukturierung hat zweifelsfrei die LPKF-LDS®-Technologie in den letzten Jahren den größten Anteil am Wachstum der MID-Technologie, insbesondere aus weltweiter Sicht. Erst kürzlich hat Molex als Global Player unter den Herstellern von Elektronikkomponenten über die Auslieferung der zwanzigmillionsten Antenne für Mobiltelefone in LDS-Technik informiert. Dr. Ellen Maaßen (seit kurzem McMillan), Direktorin der Antenna Business Unit von Molex Inc. in Shanghai, einigen Lesern noch als aktive Mitgestalterin der deutschen MID-Szene in der zweiten Hälfte der 90er Jahren bekannt, sagt: Wir haben die Entwicklung dreidimensionaler Schaltungsträger seit zehn Jahren begleitet und zur Durchsetzung dieser innovativen Technologie beigetragen und fügt hinzu, sie erwarte, dass sich das LDS-Verfahren von LPKF zum Standardprozess im Bereich der Fertigung von Mobilfunk- antennen durchsetzen wird.

Mit neuen Kontaktwerkstoffen ohne Kadmium, einem neuen Chrom(VI)-freien Silberanlaufschutz, einem neuen bleifreien Chemisch Nickel/Gold-Verfahren und einem neuen Flussmittel für die bleifreie Heißluftverzinnung sowie weiteren Produkten können nicht nur die Forderungen der RoHS erfüllt werden, sondern resultieren auch bessere Eigenschaften.

Warum man hierzulande auf sein Schwarz- oder Roggenbrot nicht nur fettige Leberwurst streicht, sondern auch vorher noch eine gute Lage Butter, bleibt zuweilen unerfindlich. Hingegen sind die verschiedenen Lagen auf der Leiterplatte eher erklärbar.

Meist werden die Leiterbahnen aus einer Kupfer-folie herausgeätzt und schon den frühen Fachleuten war es bekannt, dass Kupfer zwar gute elektrische Eigenschaften hat und erträgliche Kosten erlaubt, jedoch auch schnell oxidiert. Löten – und das ist ja meistens die Fügemethode bei den Bauteilen – lässt sich jedoch oxidiertes Metall nicht oder zumindest nicht ohne Zuhilfenahme anderer Mittel. Flussmittel ist so eine Chemikalie, die zwar einerseits das Löten erlaubt, andererseits aber auch Rückstände auf der Baugruppe hinterlässt, die oft nicht akzeptabel sind.

In der langen Erfolgsgeschichte der MID-Technologie ist die Herausforderung der Kfz-Industrie immer ein Gradmesser für die Zuverlässigkeit und das Vertrauensniveau gewesen. Hervorgerufen ist die hohe Hürde eines Technologieeinsatzes im Automobil durch ein mannigfaltiges Anforderungsspektrum, das in Kombination mit der Reproduktionsanforderung, sehr hohe Ansprüche stellt. Das Automobil ist die Summe von etwa 20 000 Einzelkomponenten – jedes einzelne Bauteil muss den Anforderungen an Lebensdauer, Qualität und Qualitätseindruck erfüllen. Bedingt durch das Einsatzspektrum des Automobils sind die Anforderungen an alle Komponenten entsprechend hoch. Die Ableitung aus anderen Industriezweigen stellt sich in der Regel als nicht zielführend dar.

Jeder, der sich im Rahmen eines größeren Entwicklungsprojekts oder auch zur eigenen Erbauung mit dem Design von Systemen für Anwendungen wie Steuerungen oder Server für Datenzentren befasst, wird über kurz oder lang auf den kompakten und trotzdem leistungsfähigen Einplatinenrechner Raspberry-Pi stoßen. Er ist im Zuschnitt eines PCs oder Heimcomputers der Pionierzeit ausgelegt, als ,Hacking' noch ein positiv besetzter Terminus war.

Der Raspberry Pi, von seinen Fans auch ,Raspi‘ genannt, hat sich mittlerweile einen geradezu legendären Ruf erworben. Das vor allem, weil das Konzept von der britischen Raspberry Pi Foundation ausdauernd gepflegt und laufend aktualisiert wird, auch was die Software- und Betriebssystem-Kompatibilität (Linux, Android, Risc) betrifft. Ein Blick auf die zugehörigen Wikipedia-Seiten und in die einschlägigen Foren genügt, um das zu belegen.

Mit nachfolgendem Abstract wird ein Ausblick auf das interessante Thema des dreidimensionalen Bestückens im Standardbestückautomaten gegeben. Der Artikel wird in der nächsten PLUS-Ausgabe 12/09 im Abschnitt Baugruppentechnik/Packaging mit dem Schwerpunktthema 3D-Bestückung publiziert. 

Die Einführung von bleifreiem Lot bringt für die Produktions-Manager neue Herausforderungen mit sich, was die Wahrung der Qualität und Ausbeute in ihren Fertigungseinrichtungen betrifft. Omron hat eine Reihe wegbereitender Forschungsvor- haben gestartet, um die besten Methoden zu erkunden, die eine Verwendung von bleifreiem Lot ohne Beeinträchtigung der Produktionsqualität ermöglichen.//

Introduction of lead-free soldering makes new demands on Production Management, mainly in respect of maintaining high quality and acceptable yields in the various manufacturing stages. Omron have initiated a series of pathfinding research strategies, aimed at eliciting the best methods for using lead-free solders without prejudice to product quality.

Die Elektronikindustrie hat sich in den letzten Jahren daran gewöhnt, daß bei den Jahresverhandlungen jedes Mal ein niedriger Preis erzielt werden kann. Das ging sogar so weit, dass bei der Erteilung des Erstauftrags schon festgelegt wurde, um welchen Prozentsatz der vereinbarte Preis jedes Jahr reduziert werden muss – und selbst das war nicht genug, denn es wurden weitere Nachlässe gefordert. Jede Einsparung durch Rationalisierungsmaßnahmen oder konstruktive Vorschläge wurde von den Auftraggebern ganz selbstverständlich eingefordert.

Wiesauplast als kunststoffverarbeitendes Unternehmen auf dem Weg in die MID-Welt

Seit mehr als 50 Jahren steht der Name Wiesauplast für Erfahrung, Kompetenz und Innovation in Sachen Kunststofftechnik. Um die langjährige Tradition auch in Zukunft fortzuschreiben, hat das Unternehmen in Wiesau, im Herzen von Europa, im Jahr 2005 ein neues Werk errichtet. Mit über 30 000 m2 Produktionsfläche, modernster Technologie und circa 400 engagierten und qualifizierten Mitarbeitern in zwei Werken, verfügt Wiesauplast über eine der weltweit modernsten Produktionsstätten für Kunststoffteile. Das im Jahr 2007 in Betrieb genommene, neu errichtete Werk in Mexiko wurde aufbauend auf der Philosophie des Stammwerkes in Wiesau geplant und verwirklicht. Das Unternehmen wird auf der Productronica 2009 auf dem Gemeinschaftsstand der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. Halle B3 Stand 481/12 als Aussteller vertreten sein. C. Goth, Geschäftsführer der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e.V., sprach mit Herrn Görmiller, Direktor MID and Electronics der Wiesauplast.

Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. verleiht MID Industriepreis

MID-Kalender

Beim schweizerischen Spezial-Leiterplattenhersteller Optiprint sichern heute wie schon seit 20 Jahren ständige technische Innovationen und Investitionen sowie engagierte und qualifizierte Mitarbeiter den Markterfolg.

Kurt Etter und der im Jahre 2004 verstorbene Roman Kürsteiner haben 1985 als Spin-Off die heute von Hans-Jörg Etter geführte Optiprint AG gegründet. In einer ehemaligen Weberei in Rehetobel fanden sich geeignete Räumlichkeiten für die damals etwa 50 Mitarbeiter. Bereits im ersten Geschäftsjahr wurde trotz großer Konkurrenz die Gewinnzone erreicht und eine Erfolgsgeschichte begann.

Schön, wenn es Partner wie die Becker & Müller Schaltungsdruck GmbH gibt, die Materialbestände, Daten und offene Aufträge übernehmen und abarbeiten können und so einer reibungslosen Materialversorgung der Kunden nichts im Wege steht. So geschehen im Falle der Häfele GmbH aus Aulendorf, einem Hersteller von spezialisierten Leiterplatten. Im Juni 2016 ging dort eine jahrzehntelange Ära zu Ende, die Häfele GmbH musste ihre Tore schließen. Becker & Müller übernahm Betriebsbereiche.

Am gleichnamigen EIPC-Workshop, der am 8. Dezember 2016 in London Heathrow veranstaltet wurde, haben 25 Experten teilgenommen. Organisatoren waren neben dem EIPC Dr. Despina Moschou, Bath University, und Dr. Peter Hewkin, Centre for Business Innovation. Im Workshop wurde das Innovationspotential aufgezeigt, das die Leiterplattentechnologie und medizinische Fortschritte für die Weiterentwicklung der Bio-MEMS-Technologie bieten.

Mit wachsender Verknüpfung von elektrischen und mechanischen Systemen und deren Automatisierung in industriellen, automotiven und Consumer-orientierten Anwendungen steigen die Anforderungen an die Treiber für die gewünschte Funktionalität. Hier punktet Infineon mit neuen Bausteinen für Automobilanwendungen. Die Trenchstop 5 Auto IGBTs sind dafür ein Beispiel. Sie vereinen die Vorzüge der Trench- und Feld-Stop-Zellentechnologien. Mehrere Varianten für 600 bis 1700 V sind für Motorantriebe, erneuerbare Energien, Schweißgeräte und Stromversorgungen optimiert. Mit den neuen Shields für die LED-RGB- und Motorsteuerung unternimmt Infineon einen Ausflug in die Welt der ,Arduino-Shields'. So werden die praktischen System-Erweiterungsplatinen zum Aufstecken genannt, die es mittlerweile für Hunderte von Anwendungen, wie Funkkommunikation, Ethernet- und CAN-Bus-Vernetzung gibt (Arduino Shield List). Man kann auf ihnen Schaltungsergänzungen anbringen, ohne die Basisbaugruppe zu verändern.

Neues Forschungsprojekt zur Herstellung spritzgegossener, duroplastischer Schaltungsträger mittels der LDS-Technologie

Industrie-Richtlinie für Räumliche Schaltungsträger

Neues Mitglied in der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V.

Als heute allgemein anerkannte Alternativen für den HAL-Prozess gelten OSPs, ENIG, chemisch Silber und chemisch Zinn. Mit nahezu 20 % am weltweiten Gesamtaufkommen stellen organische Schutzschichten neben der immer noch dominierenden HAL-Oberfläche den größten Anteil. Der Aufsatz beschreibt charakteristische Eigenschaften der Alternativoberflächen, wobei insbesondere auf die jüngste ENTEK-Generation und den Einsatz unter Bedingungen der Bleifreiheit eingegangen wird. Zukünftig wird eine erhebliche Verdrängung von HAL-Oberflächen prognostiziert. // 

Recognised alternatives to the HAL process currently include OSP’s, ENIG (Electroless Nickel- Immersion Gold), electroless silver and electro- less tin. With nearly 20 % of the world-wide field, OSP’s (Organic Solder Protection) are most widely used, apart from the still dominant HAL surface treatment. This contribution describes the characteristic properties of alternative surfaces, with special emphasis on the latest-generation of ENTEK and its use in lead-free environments. For the future, a significant decrease in HAL use is foreseen.

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.

Nachrichten/Verschiedenes 

Neuerungen beim PLUS-Beirat

IPC nimmt verstärkt russische Elektronikindustrie ins Visier

IT goes green – ein neuer Förderschwerpunkt im Umweltinnovationsprogramm ist gestartet

CSR – Es ist nicht alles Gold was glänzt

Neues Mitglied der Geschäftsführung bei ENAYATI

Yoichiro Kega ist neuer Präsident von ALPS ELECTRIC EUROPE

TSK Kunststofftechnik – Umzug in neue Räume

Thomas Wiegand von der TU Berlin erhält Europäischen Forschungspreis

Auszeichnung für RPI-System von KIC

Carl Zeiss zeichnet Varian Vacuum Technologies als Supply Chain Partner aus

Essemtec AG und Promass Assembly Systems B.V arbeiten bei Transportsystemen für Platinen zusammen 

Mentor Graphics übernimmt LogicVision 

Neue Verfahren zur strukturierten Metallisierung von Kunststoffen

Spritzgießwerkzeuge mit integriertem Magnetrichtfeld zur Herstellung kunststoffgebundener Dauermagnete

MID-Kalender

Ansprechpartner und Adressen

Hans Joachim Friedrichkeit ist einer der bekanntesten Fachleute der Leiterplattenindustrie. Er ist ein wichtiger Förderer und unermüdlicher Ideenlieferant, aber auch ein konstruktiver Kritiker dieser Branche. Für die Fachzeitschrift PLUS ist er seit 15 Jahren Autor mit seiner monatlichen Kolumne ,Auf den Punkt gebracht' und wichtiger Mitgestalter als Beiratsmitglied. Am 2. März wird ,HJF', wie ihn viele Branchenkollegen nennen, 70 Jahre alt.

Seine Biografie ist auch ein Rückblick auf 40 Jahre Leiterplattengeschichte. Erste Berufserfahrungen nach Abschluss seines Studiums als Diplom-Ingenieur Maschinenbau und Diplom-Wirtschaftsingenieur sammelte er im Qualitätswesen bei Bosch. Danach zog es ihn beruflich für zwei Jahre in die USA. 1975 folgten acht Jahre als Sales Manager Europe und später Japan bei BMC Industries, einem amerikanischen Technologiekonzern.

Das Jahr 2015 war für die Leiterplattenindustrie weltweit eine komplizierte Zeit. Einerseits spielte die Preiserosion eine Rolle, teilweise bedingt durch Überkapazitäten. Andererseits wirkten sich die starken Währungsschwankungen auf den Absatz aus. Hinzu kommen noch Technologiefortschritte in der Weiterentwicklung der Mikroelektronik, so der vermehrte Einsatz von Multichip-Modulen. Eine Voraussage, wie es 2016 und danach weiter gehen wird, ist schwierig. Der Autor aber wagt trotzdem eine Prognose.

Der schwache PC-Verkauf hatte auch Einfluss auf die Produktion der Motherboards, der IC-Substrate und der Festplattenlaufwerke für Rechner (Abb. 1). Betrug die Menge der gefertigten Motherboards 2014 noch 314 Millionen, fiel sie 2015 auf 289 Millionen Stück. IC-Substrate wurden 2014 im Wert von 7,61 Mrd. $ produziert, 2015 lediglich für 6,945 Mrd. $. Bei Festplattenlaufwerken war die Tendenz ähnlich: Die Produktion sank von 500 Millionen Stück in 2014 auf 470 Millionen in 2015, wobei 2016 ein weiteres Absinken auf 430 Millionen erwartet wird. Andererseits jedoch nahm die Herstellung von SSD, also Festkörperlaufwerken weiter zu. Wegen des schwachen PC-Absatzes und der mit ihm verbundenen Komponenten, aber auch wegen der vorhandenen Überkapazitäten konnte 2015 eine markante Preiserosion bei diesen Produkten beobachtet werden. Manchmal sanken die Preise unter die Herstellungskosten.

Dickschichtige Schutzlacksysteme bieten elektronischen Baugruppen einen wirksamen Schutz gegen Feuchteeinwirkung und Betauung. Der in einem Beschichtungsvorgang applizierbare, lösungsmittelfreie Dickschicht-Schutzlack TWIN-CURE® ver- bindet die Vorteile der erhöhten Beständigkeit mit denen einer prozessfreundlichen Trocknung. Diese besteht in einer Kombination von UV-Trocknung mit anschließender chemischer Vernetzung des Harzsystems.//

Thick film protective resin coatings (conformal coatings) provide an effective barrier to moisture in- gress and protection against condensation, for electronic assemblies. Described here is one such process TWIN-CURE® which is solvent-free, and not only highly effective in its protective role, but also employs a very user-friendly cure process. This combines UV-drying with a subsequent chemical cross-linking of the resin system.

Bisher war die Kombination von Leistungs- und Signalschaltkreisen auf einem Substrat praktisch nicht möglich. Nachfolgend wird über die Pro- blematik, den Stand der Technik bei Substraten und Systemaufbau sowie zukünftige Anforderungen in- formiert. In Teil 2 werden potentielle Technolo- gien beschrieben und Ergebnisse vorgestellt. // 

Until now, combining load and switching circuits on a single substrate was virtually unachievable. The problems which underlie this difficulty, the present state of technology in terms of substrates and system assembly as well as future requirements, are noted. In Part 2, potentially applicable techno- logies will be discussed and some results presented.

Forscher der Korea University haben zusammen mit Kollegen der University of Illinois einen neuen, ultradünnen und zugleich flexiblen Film mit Silber-Nanodrähten entwickelt. Dieser ist nicht nur äußerst billig herstellbar, sondern auch ein hervorragender Leiter für elektrischen Strom ist [1, 2]. Die Ergebnisse werden als ein wichtiger Schritt zur skalierbaren und ökonomischen Fertigung flexibler und preiswerter (low cost) Elektronik gesehen.

Wir stellen die Frage, wie Strom und Wärme in Durchkontaktierungen (,Via‘) fließen. Damit das Via nicht überhitzt, empfiehlt der Standard IPC-2152: Die Querschnittsfläche aus Hülsendurchmesser und Metallisierungsdicke mindestens so groß zu wählen wie den Querschnitt des zuführenden Leiters – und evtl. dazu mehrere Bohrungen zu verwenden. Wie hängen die in der Kupferhülse erzeugte Joulesche Wärme und die Temperatur wirklich zusammen? Zur Klärung sollen Experimente (D. Brooks) beitragen und die Physik mit 3D-Simulationen (J. Adam) analysiert werden.

M3DTM – Ein neues Verfahren zur 3D-Direktstrukturierung

Der fortschreitende Trend nach kleineren, leistungsfähigeren und kostengünstigeren Systemen in Elektronik und Mikrosystemtechnik hat die Entwicklung der M3D-Technologie (Maskless Mesoscale Materials Deposition) vorangetrieben. Dabei wird ein CAD-gesteuerter, aerodynamisch fokussierter Aerosolstrahl mit hoher Auflösung zur selektiven Abscheidung von Metallen, Polymeren, Keramiken, Klebstoffen und Biomaterialien verwendet. Der Schichtwerkstoff liegt dabei in einer geeigneten Lösung ähnlich einer Tinte vor und wird mit einem speziellen Beschichtungskopf zerstäubt. Das Direktstrukturierungsverfahren arbeitet berührungslos und ohne Masken und kann Strukturgrößen bis zu 10?mm mit hoher Genauigkeit auf Oberflächen aus Kunststoff, Metall, Keramik, Glass oder Silizium erzeugen. Durch eine geeignete Nachbehandlung können die Schichteigenschaften optimiert werden. Für Substrate mit geringer Temperaturbeständigkeit steht ein integrierter Lasersinterprozess zu einer schonenden Nachbehandlung der Strukturen zur Verfügung. Die M3D-Technologie wird derzeit bereits für 2D-Elektronik- anwendungen eingesetzt. Das Verfahren schafft insbesondere für dreidimensionale Bauteile völlig neue Möglichkeiten und kann zu einer entscheidenden Weiterentwicklung der MID-Technik zu höherer Integrationsdichte beitragen. Ein M3D-System wird ab Februar?2007 am Hahn-Schickard-Institut für Mikroaufbautechnik (HSG-IMAT) zur Verfügung stehen.

Als Treuhänder für die Elektronikindustrie hat sich der Autor mit der Erstellung von Branchenstatistiken das Vertrauen der EMS-Hersteller und der Keramikhybrid-Hersteller erworben. Unter dem Namen in4ma (information for manufacturers) erstellt er nun eine große Auswahl an europäischen Branchenstatistiken für kleine und mittelständische Unternehmen der Elektronik-Industrie. Ziel dabei ist, eine Chancengleichheit für alle Unternehmen dieser Branche – unabhängig von einer Verbandsmitgliedschaft in Europa – zu schaffen.

Bei der Flamecon-Technologie wird die Ober- fläche des Kunststoffs durch entsprechende Vorbehandlung strukturiert und dann mit Metallpar- tikeln bestrahlt, die sich an Stellen mit definierter Rauhigkeit anlagern. So können Leiterbahnen ohne Verwendung einer Maske und ohne Beschä- digung der Kunststoffoberfläche erzeugt werden. Das Verfahren lässt sich auch auf andere Träger- materialien wie Papier, Holz, Steine oder Kera- miken anwenden.// 

Using Flamecon technology, the surface of the plastic is patterned using specific pretreatment and then sprayed with metal particles which build-up in areas of a given roughness. This allows tracks to be formed without using masks and without damage to the plastic surface. The process can be used with a range of other sub- strates such as paper, wood, stone or ceramic.

Die gegenwärtige Wirtschafts- und Finanzkrise ist ein wichtiger Zeitabschnitt, der von den Unternehmen zur kritischen Überprüfung ihrer Produkt- und Absatzstrategie für den erwarteten Aufschwung genutzt werden sollte. Obwohl es weltweit wohl kaum ein Elektronikunternehmen gibt, welches die Folgen und Zwänge der Krise nicht mehr oder weniger zu spüren bekommt, zeigt ein Blick in die internationalen News-Medien, dass viele Unternehmen kräftig an neuen Produkten und damit an ihrem Marktauftritt nach der Krise arbeiten. Vor allem geht es darum, mit besseren Produktparametern und höherer Fertigungseffektivität gegenüber der Konkurrenz zu punkten. In der Elektronikindustrie ist die Fortschreibung der Miniaturisierung dafür ein in vielen Fällen entscheidendes Instrument. Nachfolgend soll anhand einiger Beispiele aus dem Bauteil-, Modul- und Gerätesektor gezeigt werden, wie Unternehmen trotz Krise die Elektronikindustrie vorwärts bringen und an neuen Konzepten arbeiten.

Die Cicor Technologies Ltd., eine schweizerische, an mehr als zehn globalen Produktionsstandorten (Europa, Singapur, Vietnam, China) operierende Hightech-Industriegruppe, ist ein hoch spezialisierter Elektronik-Dienstleister. Das Unternehmen mit weltweit etwa 1850 Mitarbeitern ist in den Bereichen SMD- und Leiterplattenbestückung, Schichtschaltungen, Kunststoff-Spritzguss, Werkzeugbau, 3D-MID-Strukturen, Mikroelektronik-Baugruppen, sowie kompletten Elektronikprodukten tätig. Diese Kundenlösungen erstrecken sich auf Hardware und Software.

Im Vergleich zu Russland sind die westlichen Industrieländer in einer komfortablen Situation. Dagegen wird die russische Elektronikindustrie einschließlich ihrer Leiterplattenbranche gegenwärtig von massiven Problemen geplagt wie Rubelverfall, Verteuerung von Importen, Sanktionen der NATO-Länder. Ein Ausweg aus dieser Misere oder zumindest eine Minderung der Auswirkungen wird in einer verstärkten Importablösung und im Aufbau eigener leistungsfähiger Leiterplattenfertigungen nach westlichem Vorbild gesehen. Dieser Beitrag will die Hintergründe für diese Zielstellungen beleuchten und zwei neue leistungsfähige PCB-Fertigungen vorstellen, die in Russland als Flaggschiffe der Exportablösung gehandelt werden. Dazu erfolgt auch ein Brückenschlag zu deutschen Leiterplattenproduzenten.

Auf den gewaltigen Verbrauch an eutektischen Blei-Zinn-Lötmaterialien – weltweit pro Jahr an die 50 Kilotonnen – verweist die Technologie-Analystin Rachel Gordon beim britischen Marktforscher IDTechEx – mit einem dringlichen Appell zur Suche nach geeignetem Ersatz. Der liegt beispielsweise in leitfähigen Klebern (electrically conductive adhesives, ECAs), deren Jahresumsatz bereits 1,2 Mrd. Dollar erreicht und in zahlreichen Applikationen die traditionellen Lötmittel ersetzt. Zu diesem Thema hat IDTechEx einen Report aufgelegt: ,Electrically Conductive Adhesives 2016-2026'. Er behandelt die Hauptkategorien von sicheren und umweltfreundlichen Lötmittel-Alternativen.

Personelle Veränderungen in der Geschäftsstelle der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V.

Messeauftritt der Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. auf der LOPEC 2017

Neues Mitglied im Netzwerk 3-D MID e.V.: ‚Voxel8‘

MID-Kalender 2017

Ansprechpartner und Adressen

Neue Mitstreiter im erweiterten Vorstand von IMAPS Deutschland e.V.

Modulare Messsysteme für die individuelle Therapie und Betreuung von Demenz-patienten (PYRAMID)

Innovationen und neue Forschungs-erkenntnisse in der Mikrosystemtechnik

Microchip-ABC kommt „unter die Leute“

IMAPS Deutschland – Ihre Vereinigung für Aufbau- und Verbindungstechnik

Die Proceedings

Impressum

Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, was eine gute Steckverbindung ausmacht und wie sie aufgebaut ist. Außerdem wird auf die Fehler eingegangen, die an den Funktionsoberflächen der Kontakte entstehen können. Wichtig ist auch die richtige Design- und Erprobungsphilosophie, die allerdings von OEM zu OEM stark schwanken kann. Der Schwerpunkt der Betrachtung gilt für Kabelbäume im motornahen Bereich. So genannte Karosseriekabelbäume, die im Fahrgastraum verlegt werden, unterliegen etwas geringeren Temperatur-, Schüttel-, Medien- und Dichtheitsanforderungen. // 

Factors contributing to the making of a high-qual- ity plug connector are described as is the manner in which it is constructed. In addition, there is a discussion of the defects which can arise on the functional or mating surfaces. A key issue is the underlying design and test philosophy. These can differ markedly from one OEM to another. The focus of the article is on the cable harness in the automobile motor compartment. By contrast, the cable harness in the passenger space is exposed to much less demanding conditions in terms of temperature, vibration, operating environment and sealing integrity.

Am 25. November 2004 veranstalteten das Zentrum für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e. V. (ZOG) und die Umicore Galvanotechnik GmbH, Schwäbisch Gmünd, in Aalen ein Seminar, bei dem Experten von Forschungsinstituten und der Industrie über den aktuellen Stand und neueste Entwicklun- gen bei bond- und lötfähigen Oberflächen informierten.

Im Rahmen der Begrüßung und Einführung in die Veranstaltung informierte Dr. Franz Simon, Umicore Galvanotechnik GmbH, Schwäbisch Gmünd, auch über das ZOG, dessen Aktivitäten, Mitglieder und Seminarangebot.

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.