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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.

• Anwendungsfelder

Die Anforderungen an elektronische Baugruppen hinsichtlich Funktionalität, Integrationsdichte, Zuverlässigkeit sowie Kosten sind entsprechend den unterschiedlichen Anwendungsgebieten stark angestiegen, wodurch die Forderung nach mechatronischen Lösungskonzepten forciert wird. Insbesondere Molded Interconnect Devices (MID) ermöglichen durch die enorme Gestaltungsfreiheit die Realisierung hochintegrierter Systeme und durch das hohe Rationalisierungspotenzial die Optimierung des Produktionsprozesses. Technologische Fortschritte im Bereich der Strukturierung, der Metallisierung, der Aufbau- und Verbindungstechnik, aber vor allem der Kunststoffe haben die Entwicklung spritzgegossener Schaltungsträger beschleunigt.

Zufriedene Teilnehmer beim 2nd MacroNano-Colloquium an der TU Ilmenau

Am 9. und 10. September fand das 2. Internationale Kolloquium zu keramischen Mikrosystemen mit 65 Teilnehmern an der TU Ilmenau statt. Ähnlich wie im Jahr 2006 wurde es in Verbindung mit einem öffentlichen Statusseminar zum Projekt KERAMIS 2 durchgeführt. Keramis steht für Keramische Mikrowellenschaltkreise für die Satellitenkommunikation, ein Projekt, dass vom BMWi gefördert und von der Deutschen Luft- und Raumfahrtagentur betreut wird. Die sechs Vorträge zum Keramis-Projekt beinhalteten die wesentlichen Ergebnisse zu Design, Herstellung und Qualifizierung von LTCC-Hochfrequenzmodulen für Kommunikationssatelliten, die im Ka-Band arbeiten (20 bis 30 GHz). Im Vordergrund standen die Aktivitäten, die zu einer On-Orbit-Verifikation führen. Ende des kommenden Jahres soll dazu ein Low Earth Orbiter (LEO)-Satellit für eine einjährige Testphase genutzt werden. Ziel dieser Mission ist es, in der Raumfahrt noch nicht eingesetzte hochkompakte Technologien zu demonstrieren, die danach auch für kommerzielle Satelliten zur Verfügung stehen. Durch den Einsatz neuer Technologien für Satelliten lassen sich beispielsweise Gewichts- und Volumeneinsparungen realisieren, die das Gesamtsystem erheblich verbessern (Kosten, Leistungsfähigkeit).

Gefräste Löthilfen wie Warenträger für den Reflowprozess, Lötmasken für die Wellen- bzw. Selektiv- lötung, Spannvorrichtungen für die Verarbeitung von Flex-Leiterplatten oder Aufnahmen für AOI zählen heute zu den wichtigsten Hilfsmittel der Baugruppenfertigung. Die Rostock Leiterplatten GmbH + Co. KG (RLP) hat sich von einem Unternehmen der Teilfertigung für Leiterplatten zum Schablonenspezialisten entwickelt. Alle bekannten Rahmen- und Spannsysteme sowie Kantenschutz sind lieferbar und das gesamte Programm der technologischen Spezifikationen ist abgedeckt. Besonderer Wert wird auf eine vertrauensvolle Zusammenarbeit mit den Kunden gelegt, die das hohe Niveau der individuellen Betreuung und das langjährig aufgebaute Wissen im Paddesign schätzen.

Mit drei weiteren Messsystemen will Agilent für Furore sorgen: Beim PSG E8257D Option 521 handelt es sich um einen Mikrowellensignalgenerator mit über 1??W Ausgangsleistung. Er ist für den Frequenzbereich von 250 MHz bis 20 GHz spezifiziert (verwendbar bis hinab zu 10 MHz) und liefert innerhalb dieses Frequenzbereichs eine spezifizierte, geregelte Ausgangsleistung zwischen +24 dBm und +28 dBm. Dadurch sind externe Zusatzgeräte wie Verstärker, Koppler und Detektoren überflüssig. Überdies lassen sich mit dem System die Testanforderungen der Luft-/Raumfahrt/Wehrtechnik und Kommunikationstechnologie bewältigen, verspricht Peter Kasenbacher, European Product Line Manager Basic Instruments & Oscilloscopes von Agilent Technologies. Die Besonderheit: Das Gerät kann über einen weiten Teil seines Frequenzbereichs eine ungeregelte Ausgangsleistung von über 1 W (+30 dBm) liefern und enthält eine einstellbare, Hardware-implementierte Ausgangsleistungsbegrenzung (RF-Power Clamp), die den Anwender und das Messobjekt vor Schäden schützt. Die Ausgangsleistungsbegrenzung ist sowohl bei interner als auch bei externer Leistungsregelung verfügbar; der Einstellbereich reicht von +15 dBm bis +33 dBm.

Mit Kundenorientiertheit im Fokus will Siemens Siplace nach dem erfolgreichen Carve-Out durchstarten und so den Expansionskurs vorantreiben. Verschlankte Unternehmensstrukturen, interessante Investitionskonzepte und neuartige Bestückkonzepte sind die ersten Ergebnisse dieser Wiedergeburt.

Günther Lauber, CEO von Siemens Electronics Assembly Systems, kurz SEAS, will, dass seine Orga- nisation künftig einfach, schnell und flexibel agiert.Sein Ziel: Besonders nahe am Kunden zu sein und ihm so einen vor allem flotten Support zu bieten. Dazu mussten neue Strukturen her. Die vielen einzelnen Headquarters auf dem Erdenrund sind nun in zentralere Hauptstandorte zusammengefasst: Für Deutschland bleibt München die erste Wahl. In Wien kümmert man sich um Mittel- und Osteuropa, während Paris sich um das Wohlergehen der Südländer, also Europas Süden und Westen sorgt. Für Nord- europa ist künftig Stockholm zuständig. Für Gesamt-Amerika gibt es nur noch ein Headquarter in Suwanee, Georgia. Der Blick nach Asien zeigt, dass in China noch einiges an Umsatz zu holen ist. Derzeit generiert das Unternehmen 50 % seines Umsatzes im Reich der Mitte. Das war dem Siplace-Chef eine eige- ne Hauptniederlassung in Shanghai Wert, während sich die Crew in Singapur um alle anderen asiatischen Kunden kümmert.

Die beiden TrainAlytics-Geschäftsführer Dr. Thomas Ahrens und Jörg Kowol haben vor kurzem der PLUS-Redaktion ihr Unternehmen vorgestellt.

Die Anfang des Jahres gegründete TrainAlytics GmbH, Lippstadt, ist aus der früheren ZAVT GmbH hervorgegangen. Neben Mitarbeitern sind deren Räumlichkeiten und Ausrüstung übernommen worden. Die neue Firma verfolgt aber andere Ziele; sie konzentriert sich auf Training und Analysen im Bereich Aufbau- und Verbindungstechniken der Elektronik. Hierzu bringen sowohl die Geschäftsführer als auch die Mitarbeiter, es sind derzeit 7, reichhaltige Erfahrungen mit. Nachdem der DVS seine neuen Richtlinien für Lötschulungen im Juli 2009 publiziert hat, können nun entsprechende Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen offiziell angeboten und ein qualifizierter Abschluss erworben werden.

Auf der Productronica präsentiert sich die Finetech GmbH & Co.?KG nicht nur mit einem völlig neuen Modell ihrer bekannten Fineplacer®-Produktreihe für Rework und Mikromontage, sondern auch in einem neuen Corporate Design. Vorab wurde die Presse am Hauptsitz in Berlin informiert.

Im großen Markt der Reworkgeräte ist der Name Fineplacer seit langem eine feste Größe. Alle Fineplacer Geräte nutzen das patentierte Strahlteilerprinzip beim Objektalignment, dessen kommerzielle Vermarktung 1992 zur Gründung der Finetech GmbH durch die drei Patentinhaber führte. Seit 1998 gehört das Unternehmen zu der im fränkischen Amberg ansässigen, mittelständischen Baumann Gruppe.

Neue Erkenntnisse der Werkstofftechnik, der Laser- anwendungen, des Explosionsschutzes und der Luftreinhaltung wurden aus Anlass des 15-jährigen Bestehens der auf Umwelt-Lufttechnik spezialisierten ULT AG Löbau auf einem lehrreichen, abwechslungsreichen und interessanten Symposium vermittelt. Anliegen des Symposiums war, in Fortsetzung einer ähnlichen Veranstaltung im Jahr 2004, einige der Forschungs- und Geschäftspartner des Unternehmens mit repräsentativen Leistungen vorzustellen. Die neuesten Anlagen und Ausrüstungen zur Gas- und Luftreinigung konnten die Teilnehmer im Anschluss an das Symposium im Rahmen der Feierlichkeiten zum Betriebsjubiläum vor Ort in Augenschein nehmen. Das anspruchsvolle Symposium wurde von Dr. Christian Jakschik (ULT-Vorstand) und Wolfgang Richter (Vertrieb) geleitet und war in die Komplexe Werkstoffe, Laseranwendungen, Explosionsschutz sowie Filter und Absaugtechnik gegliedert.

Nach dem bereits im Februar erfolgten Umzug in den Neubau in Schwaig fand die offizielle Eröffnung der neuen Räumlichkeiten am 3. Juli 2009 in Form einer Firmenpräsentation mit Fachvorträgen und Betriebs- führungen statt.

Neuer Standort – neue Möglichkeiten

Die Mair Elektronik GmbH ist seit ihrer Gründung vor über zwanzig Jahren stetig gewachsen. Nach mehreren Erweiterungen war es 2008 aufgrund des Wachstums und Technologiefortschritts wieder soweit, die Betriebsfläche zu vergrößern, um die Kunden noch besser bedienen zu können. Dies war am Standort Neufahrn nicht möglich. In Schwaig, das verkehrsgünstig in der Nähe des Münchner Flughafens liegt, wurde ein geeignetes 3500 m2 großes Grundstück gefunden und ein Neubau errichtet. Dieser hat eine Fläche von 1600 m2 und zeichnet sich durch seine wesentlich auf Holz basierende Bauweise aus. Über 450 m3 Holz wurden verbaut. Das EMS-Unternehmen setzt auch hier wie bei seinen Dienstleistungen auf Nachhaltigkeit. Nicht nur die Elektronikbestückung wird angeboten, sondern die Kunden werden schon bei der Produktentwicklung fachkundig beraten und unterstützt, optimale Lösungen zu entwickeln, und auch alles benötigte Material wird beschafft. Im Neubau stehen nun 1000 m2 Produktionsfläche einschließlich eines 150 m2 großen Reinraums neuester Technologie zur Verfügung, so dass die stetig steigenden Anforderungen der Kunden auch in Zukunft auf höchstem technischen und qualitativen Niveau realisiert werden können. Dafür wurden insgesamt ca. 3 Mio. € investiert.

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.

Knapp 40 Personen trafen sich zur Sitzung der FED-Regionalgruppe Stuttgart am 9. Juli 2009, die bei der Würth Elektronik GmbH & Co. KG, Schopfheim, stattfand.

Bei der von FED-Regionalgruppenleiter Oliver Riese, riese electronic GmbH, Horb, geleiteten Veranstaltung stellte Roland Schönholz, Würth Elektronik GmbH & Co. KG, Schopfheim, als Gastgeber im Rahmen der Begrüßung seine Firma vor, die inzwischen der größte Leiterplattenhersteller Deutschlands ist. Gefertigt werden die unterschiedlichsten Produkte von doppelseitigen Leiterplatten bis hin zu hochlagigen Multilayern mit Microvia-Technologie einschließlich Starrflexaufbauten. Sämtliche Oberflächen und unterschiedliche Ausführungen sind möglich. Neben Standard- werden spezielle Technologien wie Polymerelektronik, Lasercavity und Metallkerne (Heat-Sink) angeboten. 

Wenn in elektronischen Baugruppen Ströme im hohen zweistelligen und mittleren dreistelligen Bereich gefordert waren, haben sich bisher eine Reihe an Technologien angeboten, welche die technischen Anforderungen, wenn auch nur teilweise, erfüllen konnten. Ein wesentliches Manko der meisten dieser Technologien waren aber zumeist sehr hohe Realisierungskosten, welche zu unakzeptabel hohen Preisen für die Baugruppen führten. // 

For electronic assemblies, working with high and very high current, existing different technologies for build-up. The given technologies accomplish most demands but not all of demands in best way. One of the greatest minus of all technologies was the high cost for realisation usually, resulting in high prices for the assemblies.

Technologieroadmap 2020 – Elektronische Komponenten und Systeme veröffentlicht

Traceability – Neuer Leitfaden wird auf der Productronica vorgestellt

Elektroindustrie noch nicht aus dem Tal

ZVEI-Konjunkturumfrage: Lage bleibt angespannt

WEEE- & RoHS-Recast: Industrie demonstriert in Brüssel Geschlossenheit

EU-Kommission schafft solide Basis für Zukunftstechnologien

Entsprechend der strategischen Ausrichtung der Holders Technology, zukünftig stärker auf den Vertrieb von flexiblen und starren Basismaterialien zu fokussieren, wurde die Palette der Basismaterialien um die Produkte der Grace Electron erweitert. Grace Electron ist ein kompetenter Hersteller hochwertiger und innovativer Produkte, der international einen hervorragenden Ruf besitzt aber in Europa bislang nicht ausreichend vertreten war. Diese Materialien ergänzen somit die von Holders Technology angebotenen Standard FR4-Basismaterialien von Taiwan Leader, einem langjährigen Partner, mit dem eine enge und bewährte Zusammenarbeit besteht. Die Basismaterialien der Grace Electron decken den Bereich der gefüllten und halogenfreien Basismaterialien mit höheren Tg-Werten ab, so dass Holders Technology nun auch im Bereich der qualitativ anspruchsvollen Basismaterialien für erhöhte thermische Anforderungen und Anwendungen wettbewerbsfähig ist und somit einen Beitrag zur erhöhten Prozesssicherheit leisten kann. Abbildung 1 gibt anhand der Roadmap von Grace Electron einen Überblick über das heutige Produktportfolio und zeichnet den Weg für ihre zukünftigen Materialentwicklungen. Gerade der zunehmende Einsatz bleifreier Lote und komplexere Lötprozesse (Mehrfachlötungen) stellen erhöhte Anforderungen an die thermische Stabilität der Basismaterialien. Wurde früher der Tg-Wert als Kriterium für thermische Stabilität herangezogen, so weiß man heute, dass eine deutlich bessere Bewertung der Basismaterialien durch den T260-, T288-Test, die z-Achsenausdehnung (CTE) und die Zersetzungstemperatur (Td) vorgenommen werden kann. Abbildung 2 gibt für einige ausgewählte Basismaterialien einen Überblick über diese wichtigen Kenngrößen.

Nach maximal acht, wenn alles optimal läuft auch schon mal nach sechs Stunden, stehen den Kunden Prototypen oder auch Muster ein- und/oder doppelseitiger Leiterplatten für Tests zur Verfügung. Die Firma Becker & Müller Schaltungsdruck GmbH wurde 1986, wie in dieser Branche oft so üblich, in einer garagenähnlichen Werkstatt gegründet. Einseitige Leiterplatten einfacher Bauart waren die vorrangigen Aufgabenstellungen. Schnell hatten die Gründer Waldemar Becker und Xaver Müller erkannt, dass Schnelligkeit in dieser Branche eine sehr große Rolle spielte. Das Thema Eilservice fand damit Eingang in die Firmenphilosophie. Heute arbeiten sechzehn Mitarbeiter im Werk Steinach im Kinzigtal.

In Form einer strategischen Partnerschaft hat SunChemical zusammen mit ILFA und anderen Leiterplattenherstellern neue Materialien für Flex- und Starrflexleiterplatten entwickelt. Am 1. September 2009 haben Dr. Karl-Heinz Ognibeni und Matthias Klaus von SunChemical sowie Alexander Süllau von ILFA die PLUS-Redaktion exklusiv über die neuen Produkte sowie Firmenneuigkeiten informiert.

Die neuen Schablonendrucker SP004 und SP150 von Essemtec drucken noch genauer und sind noch einfacher einzurichten als ihre Vorgängermodelle. Der Tabletop-Drucker SP004 ist eine Weiterentwicklung des SP003 und der Halbautomat SP150 erhält mit der automatischen elektronischen Rakeldruckregelung eine neue Option. Flexibilität und Wiederholgenauigkeit besonders für die Produktion von kleinen und mittleren Serien sind wichtig.

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.

Rund fünf Millionen Euro nahmen die Verantwortlichen bei der Polytron-Print für einen Neubau und eine neue Galvanoanlage in die Hand, um damit sowohl Raum für zusätzliche Produktionskapazitäten zu gewinnen als auch ihre technologische Position zu behaupten und auszubauen. Der Neubau mit seinem 2500 m2 großem Raumangebot fügt sich nahtlos und harmonisch in die bestehenden Werksgebäude im Enztal ein. Der Neubau, den der gleiche General- unternehmer wie beim Erweiterungsbau des Werkes 1994 ausführte, wurde notwendig, um für die neue Galvanikanlage genügend Platz zu schaffen, und um andererseits auch Optionen für zukünftige Erweiterungen an der Hand zu haben (Abb. 1).