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Windung und Verwölbung von Leiterplatten ist ein vieldiskutiertes Thema, das mit wachsender Schaltungsdichte immer bedeutender wird. Das Problem hat Querschnittscharakter und tangiert sowohl den Leiterplattenhersteller als auch den Leiterplattenbestücker. Gleichzeitig kann es vom Designer wesentlich beeinflußt werden. In mehreren Folgen soll die Problematik behandelt und gezeigt werden, welche Hürden zu überwinden sind, um zu einemfertigungsgerechten Layout zu gelangen. Sie sollen weiterhin zum allgemeinen Verständnis der Faktoren, die zu Wölbung und Verwindung führen, beitragen.

Windung und Verwölbung von Leiterplatten ist ein vieldiskutiertes Thema, das mit wachsender Schaltungs- dichte immer bedeutender wird. Das Problem hat Querschnittscharakter und tangiert sowohl den Leiterplattenhersteller als auch den Leiterplattenbestücker. Gleichzeitig kann es vom Designer wesentlich beeinflusst werden. In mehreren Folgen soll die Problematik behandelt und gezeigt werden, welche Hürden zu überwinden sind, umzu einem fertigungsgerechten Layout zu gelangen. Sie sollen weiterhin zum allgemeinen Verständnis der Faktoren, die zu Wölbung und Verwindungführen, beitragen.

Windung und Verwölbung von Leiterplatten ist ein vieldiskutiertes Thema, das mit wachsender Schaltungsdichte immer bedeutender wird. Das Problem hat Querschnittscharakter und tangiert sowohl den Leiterplattenhersteller als auch den Leiterplattenbestücker. Gleichzeitig kann es vom Designer wesentlich beeinflußt werden, ln mehreren Folgen soll die Problematik behandelt und gezeigt werden, welche Hürden zu überwinden sind, umzu einem fertigungsgerechten Layout zu gelangen. Sie sollen weiterhin zum allgemeinen Verständnis der Faktoren, die zu Wölbung und Verwindungführen, beitragen. Im zweiten Teil werden Methoden zur Messung der Wölbung/Verwindung und zulässige Wertebehandelt.

Die neue strategische Elektronikstudie aus Japan

Aussagekräftige und global angelegte Studien bzw. Prognosen für das Gebiet der fortgeschrittenen Elektronikfertigung sind Mangelware in Europa. Meist kamen bisher solche Dokumente bis auf wenige Ausnahmen aus den USA oder Japan. Der Verband der japanischen Leiterplattenindustrie (JPCA) hat Jetzt eine neue Studie herausgebracht, die sich mit der strategischen Entwicklung der Elektronikindustrie bis zum Jahr 2012 befasst. Nachfolgend wird sie inhaltlich kurz vorgestellt.

Leiterplatten in ihren heutigen Ausprägungen sind technisch höchst anspruchsvolle filigrane und multi- funktionale Gebilde. Ihre primäre Funktion der Verdrahtung von aktiven und passiven elektronischen Bauteilen wurde im Laufe der Zeit durch vielfältige Anforderungen erweitert: optimale EMV-Schirmung, gute Wärmeverteilung, impedanzangepasste Signalführung, thermisch angepasste Längenausdehnung, mechanische Stabilität, Temperaturbeständigkeit und umweltgerechten Materialeinsatz. Nicht die einzel- nen Anforderungen, sondern deren Mannigfaltigkeit legen die Grenzen der Machbarkeit fest. Aus einfachen Leiterplatten sind im Laufe der Jahrzehnte komplexe Multilayer höchster Packungsdichte mit Feinstleiterzügen bis zu 50?µm, lasergebohrten Microvias und komplexen Aufbautechniken mit ver- schiedenen Materialien und Oberflächen entstanden. Neue Basismaterialien mit verbesserten HF-Eigenschaften oder mit Zumischung anorganischer Füller zur thermomechanischen Anpassung an Bauelemente finden vermehrt Anwendung – auch im Materialmix mit Standard-FR4. Im Forschungsstadium befinden sich neue Materialien, die ihre besonderen Fähigkeiten durch Zumischung von nanoskaligen Partikeln zur Harz- matrix erhalten werden. Auch ist die Integration optischer Lagen in die Leiterplatte noch auf einem nicht absehbar langen Entwicklungsweg.

Produktion hochwertiger Elektronik, Induktivitäten und Mechatronik-Lösungen
bei der Unternehmensgruppe Zöllner, Manfred Zöllner Elektrotechnische Fabrik, Zandt
Es ist schon eine beachtliche unternehmerische Leistung von Manfred Zöllner, Geschäftsführer der Manfred Zöllner Elektrotechnische Fabrik, Zandt, wenn von der Basis Null im Startjahr 1965 aus einem kleinen, ländlichen Elektrogeschäft ein imponierend florierendes Industrieunternehmen entsteht, das zu Beginn des Jahres 2000 in sechs vorbildlichen Betrieben bereits mehr als 4 000 Mitarbeiter beschäftigte und das mit steigender Tendenz.

Der Elektronikdistributor Distrelec hat den WLAN-Tester AirCheck G2 von Netscout in sein Portfolio aufgenommen und vertreibt diesen. Das branchenführende WLAN-Testgerät kann Unternehmen eine schnelle, einfache sowie genaue Diagnose und Fehlerbehebung ermöglichen.

Den WLAN-Tester der nächsten Generation charakterisiert Netscout als ein robustes, handliches und zweckdienliches Drahtlosgerät, das die neuesten WLAN-Technologien unterstützt. Der Hersteller entwickelte die Produktlinie der AirCheck-Handheld-Wireless-Geräte und deren Funktionen weiter.
Auch wenn die WLAN-Technologie komplex ist, muss es deren Instandhaltung nicht sein. Der Tester AirCheck G2 Wireless ist so konstruiert, dass IT-Verantwortliche vor Ort Problemstellungen wie ,das WLAN funktioniert nicht‘ oder ,das Internet geht nicht‘ sofort nachgehen und beheben können. Damit lassen sich WLAN-Probleme schneller lösen.

Forscher am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) haben ein System für kabelloses Laden entwickelt, dass Ähnlichkeit mit einem WLAN-Hotspot hat. Denn im Wirkungsbereich können sich Nutzer mit einem Gerät, dessen Akku geladen wird, völlig frei bewegen. Das ist ein großer Sprung gegenüber bisher gängigen Lösungen wie kabellosen Ladematten. Das Übertragungssystem soll für Menschen sicher und mit verschiedenen elektronischen Geräten kompatibel sein.

Bislang erhältliche kabellose Ladematten sind zwar praktisch, weil man Smartphones oder Laptops zum Aufladen nicht anzustecken braucht. Allerdings müssen die Geräte ganz nahe an oder direkt auf der Matte liegen. Deshalb bieten solche Lösungen eigentlich nicht viel mehr Flexibilität als ein Ladegerät. Das Team um den Nuklear- und Quantentechniker Rim verspricht im Vergleich dazu mit seiner Lösung recht große Freiheit. Denn solange ein Gerät innerhalb eines halben Meters um seinen Transmitter bleibt, lädt der Akku automatisch. Die ,Stromverbindung‘ ähnelt somit eher der Internetverbindung bei einem WLAN-Hotspot.

Deutsch-russische IT-Konferenz an der FernUniversität in Hagen

Am 15. und 16. Mai dieses Jahres veranstaltete die Fakultät für Mathematik und Informatik der FernUniversität in Hagen gemeinsam mit der Internationalen Akademie für Management und Technologie (INTAMT e. V.) zwei Konferenzen zum Dachthema Life IT: IT meets Environmental and Sustainable Energy Technologies (Infor- mationstechnik trifft Technologien aus Umweltschutz und nachhaltiger Energietechnik). Ziel der deutsch- russischen Fachkonferenz war die Initiierung von Kooperationen zwischen Wissenschaftlern der Bundesrepublik Deutschland und der Russischen Föderation zu IT-Einsatzmöglichkeiten in Energie- und Umwelttechnologien. Parallel hierzu widmete sich die zweite Veranstaltung – die 4. internationale Konferenz für IT-Studierende – dem Austausch zwischen IT-Studenten aus Europa und der GUS.

Heutzutage hat sich wohl ‚Fake News‘ als Begriff eingebürgert, nachdem klar geworden ist, wie die Menschheit hinters Licht geführt werden kann und soll. Man fand, dass Gerüchte sich schneller verbreiten als die ‚Wahrheit‘, wobei man natürlich nie sicher sein kann, was nun die ‚Wahrheit’ oder echtes Wissen eigentlich ist. Ebenso ergeht es uns bei der Diffusionszone.

Jubiläum des Zentrums für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e.V.

Unter dem Motto Wissen ist Macht des englischen Staatsmannes und Philosophen Francis Bacon (1561–1626) stand die Jubiläumsfeier zum 20-jährigen Bestehen von einem wichtigen Anbieter für Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen im deutschsprachigen Raum, dem Zentrum für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e.V., Z.O.G, am 13. Okto- ber in Schwäbisch Gmünd. Durch die Vermittlung fundierter Grund- und Fachkenntnisse, aber auch begehrter Spezialthemen wurde der Verein ein bedeutender Partner für die Branche.

Der ELO-CHEM-CSM Recyclingprozess führt die beim Ätzen entstandenen Reaktionsprodukte in einem geschlossenen Kreislauf zurück und regeneriert die ursprüngliche Ätzlösung. Eingeätztes Kupfer wird durch Elektrolyse wieder als Metall zurückgewonnen.

Das elektrische Testen bestückter Leiterplatten (Flachbaugruppen) ist auf Grund der bei der Fertigung verursachten Fehler unverzichtbar. Da die Fehlerraten nach wie vor zwischen 3 % und 45 % betragen, liegt es klar auf der Hand, dass ein hundertprozentiger Test aller Baugruppen notwendig ist. Reinhardt hat für kleine und mittlere Baugruppen ein besonders wirtschaftliches Incircuit- und Funktiostestsystem vom TypATS-PCMFT600-2 entwickelt, das mit bis zu 448 Messkanälen ausgestattet werden kann. Die Standard-Instrumentierung bietet umfangreiche Testmöglichkeiten, die allen heutigen Aufgaben gerecht werden.

Der Trend in der Beleuchtungstechnik geht zur flächigen und dekorativen Beleuchtung, wie sie durch organische Leuchtdioden, kurz OLEDs, erreicht werden kann. Analysten von NanoMarkets prognostizieren für 2012 ein weltweites Marktvolumen von über 2,9 Mrd. US$, bis 2014 sollen diese Umsätze auf rund 5,9 Mrd. US$ steigen. Die Beleuchtungsindustrie sucht nun nach wirtschaftlichen Herstellungsverfahren für organische Leuchtmittel. In Zusammenarbeit mit Philips entwickelt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ein innovatives, kosteneffizientes Verfahren zur Aufbringung von Leiterbahnen auf OLEDs.

Wo der Platz knapp oder ein Austausch schwierig ist, gestaltet sich die Stromversorgung von Sensoren über Batterien oder Kabel meist zu umständlich. Die Energiezufuhr sollte am besten integriert erfolgen und langlebig sein. Eine Lösung bietet Energy Harvesting – die Energieerzeugung vor Ort zum Beispiel durch Solarzellen, thermoelektrische oder piezoelektrische Materialien. Piezoelektrika können mechanische Vibrationen in elektrische Energie umwandeln, indem durch Einwirken einer mechanischen Kraft eine Ladungstrennung entsteht. Sie lassen sich überall dort einsetzen, wo es ein definiertes, wenn auch nicht unbedingt konstantes Vibrationsverhalten gibt – in Maschinen, Flugzeugtriebwerken, Motoren oder auch im menschlichen Körper.

Unbestückte Schaltungsträger und Leiterplatten werden im Herstellungsprozess intensiv elektrisch getestet. Mit dem hier beschriebenen, vom Autor patentierten Verfahren (DE 10 2009 016 789 B4) wird ein neuer Ansatz vorgestellt, der die Gesamtkosten des Testens und der Testeinrichtungen erheblich reduzieren kann.

Es handelt sich um ein prüflingsunabhängiges Testsystem zum elektrischen Funktionstest von ein- oder beidseitig elektrisch kontaktierbaren Prüfpunkten. Diese sind durch Leiterbahnnetzwerke oder Einzelpunktnetzwerke auf einem unbestückten Schaltungsträger gegeben. Die Vorrichtung enthält einen Mess-aufnehmer mit aktiver Schaltmatrix und Kontaktmatte. Der Messaufnehmer hat Kontaktpunkte, die in einem gleichförmigen XY-Raster angeordnet und gegeneinander isoliert sind.

Das kalifornische Unternehmen Lynx Software Technologies, Anbieter von datensicherer Virtualisierungstech- nologie, veröffentlichte die Version 6.0 von Hypervisor. Der vollständige Name von Hypervisor lautet Separation Kernel Hypervisor LynxSecure. In der neuesten Version ist der Hypervisor LynxSecure mit seinem bewährten Hochsicherheits-Datenschutz erstmals auch in Multicore-Systemen, basierend auf ARM Designs, einsetzbar.

Nach der SEMICON Taiwan 2013 Anfang September besteht die nächste Gelegenheit zur Begutachtung der fortschrittlichen Reinigungsprodukte von Kyzen auf der Mu?nchner Productronica vom 12. bis 15. November. Im Vordergrund stehen dabei die wasserbasierte Wafer-Level-Reinigungslösung Micronox MX2302 und die Advanced-Packaging-Cleaning-Lösung Aquanox A4638.

Nach der SEMICON Taiwan 2013 Anfang September besteht die nächste Gelegenheit zur Begutachtung der fortschrittlichen Reinigungsprodukte von Kyzen auf der Münchner Productronica vom 12. bis 15. November. Im Vordergrund stehen dabei die wasserbasierte Wafer-Level-Reinigungslösung Micronox MX2302 und die Advanced-Packaging-Cleaning-Lösung Aquanox A4638.

Der SimpleLink-Wi-Fi-Prozessor TI CC3000 aus der CC3000-Produktfamilie von Texas Instruments (TI) bietet nun einfach implementierbare Wi-Fi-Technologie für das Internet. Mit ihm erweitert RS Components (RS) nun sein Halbleiterangebot.

Das TI-CC3000-Modul ist ein geschlossener 802.11-Wireless-Network-Prozessor, der die Implementierung der Internet-Konnektivität beschleunigt. Die SimpleLink-Wi-Fi-Lösung minimiert die Softwareanforderungen des Host Mikrocontrollers (MCU) und ist damit laut Hersteller ideal für Embedded-Applikationen mit preiswerten MCUs, die eine niedrige Energieaufnahme und eine geringe Speicherkapazität haben. 

Die Fontane ACM Group erweitert ihr Programm digitaler Audio-Verstärker um das Modell ACM 500. Diese Sub-woofer-Serie setzt auf Digital-Technologie und ist RoHS-konform. Die Linie bietet eine große Bandbreite an Features, von einer Stromstärke von 80 W RMS bis hin zu Vier- oder Acht-Ohm-Lasten. Neu dazugekommen ist der 500-W-Amplifier mit optionalem Wireless Modul.

Einer der wichtigsten Triebfedern für den Fortschritt in der Elektronik ist der Trend zur Miniaturisierung. Aktuellen internationalen Technologieentwicklungsprognosen zufolge wird er auch in diesem Jahrzehnt unvermindert anhalten. Immer mehr Funktionen sind auf kleinerem Raum unterzubringen, wobei die Kosten pro Funktion auf Grund der Miniaturisierung weiter signifikant sinken werden. In technischer Hinsicht ist dieser Fortschritt mit folgenden Herausfor- derungen verbunden: Eine weitere Erhöhung der Funktionsdichte und der Betriebsfrequenzen ist häufig mit einer Steigerung der Verlustleistung pro Volumen verbunden. Hohe Temperaturen wirken aber im Allgemeinen einer hohen Langzeitzuverlässig- keit entgegen und daher sind Schaltungsträger und Verbindungstechnologie auch im Hinblick auf die Wärmeableitung zu optimieren. Die entstehenden thermischen Probleme ins- besondere in jenen Fällen, wo die betreffenden Baugruppen bei höheren Umgebungstemperaturen ein- gesetzt werden, erfordern ein thermisches Management, das immer mehr bis an die Grenzen des Mach- baren heranreicht.

Unlängst zeigte mir der Direktor einer Firma einen Brief, den er von einem seiner Leiterplattenhersteller erhalten hatte. Der Direktor hatte sich beklagt, dass verschiedentlich Leiterplatten den ‚Black-pad‘-Defekt aufwiesen. Nun konnte man in dem Antwortschreiben lesen, dass dem Leiterplattenhersteller dieser Fehler zum allerersten Mal gemeldet worden sei – sozusagen ‚Hand-aufs-Herz‘. Interessant an dieser Geschichte ist, dass der Autor gerade von einer anderen Firma angereist war, die ihre Leiterplatten von dem nämlichen Hersteller bezog – und gelegentlich Probleme mit ‚Black-pad‘ hat – und sich ebenfalls beschwert hatte.

Die hoffentlich positive Antwort, das heißt die Besucherzahlen und Aussteller- bewertungen, werden erst nach der Nürnberger Messe vorliegen, doch die Fragen sollen zum Nachdenken provozieren.

Was spricht dagegen?

Die allgemeine wirtschaftliche Situation verschlechtert sich zusehends, so dass immer mehr Firmen betroffen sind. Neue Aufträge sind inzwischen zur allgemeinen Mangelware geworden. Bei den meisten Elektronikproduzenten sind deshalb die Umsatzerwartungen deutlich nach unten korrigiert und entsprechende Sparmaßnahmen angesagt worden. Alle nicht unbedingt notwendigen Ausgaben sind aus den Budgets gestrichen worden. Dazu gehören bei vielen Firmen neben Aus- und Weiterbil- dungsmaßnahmen vor allem die Beschaffung von Fertigungs- und Testausrüstungen sowie sonstigen Investitionsgütern. Denn ohne neue Aufträge werden diese vorerst nicht benötigt. Ein Messebesuch ist in dieser Situation ein Luxus und Verschwendung.

Was spricht dafür?

Auf Nachhaltigkeit setzende Unternehmen sind am dauerhaften Erfolg interessiert und betreiben hierfür Langfrist-Marktanalysen und Langzeit-Geschäftsplanungen. Sie sind sich bewusst, dass sich Boom- und Krisenzeiten abwechseln, und sammeln deshalb in Boomzeiten ausreichend Mittel, um die Krisenzeiten gut überstehen zu können und um aus diesen gestärkt hervorzugehen. Deshalb sind sie relativ unabhängig von der aktuellen Konjunktur in der Lage, ihre Planungen umsetzen zu können. Dabei können sie davon profitieren, dass Investitionsgüter derzeit außerordentlich kostengünstig sind und auch Sonderwünsche schnell erfüllt werden. Ein Messebesuch ist in dieser Situation ein Muss, denn Innovationen und Spitzenprodukte sind gefragt.

Die Leiterplatte hat sich schon viel gefallen lassen müssen. Es gab Zeiten, in denen sie als „Brett mit Löchern“ bezeichnet und zum Massenartikel degradiert wurde, der ausschließlich nach Gewicht oder Quadratmetern eingekauft wurde. Die Zeiten sind Gott sei Dank vorbei. Es hat sich allgemein die Meinung durchgesetzt und mittlerweile ist man auch in den Strategiestäben der OEMs der Ansicht, dass Leiterplatten keine billigen Normteile sondern produktspezifische Komponenten darstellen, die innerhalb der Produktionskette eine Position einnehmen, die den Erfolg des Endprodukts wesentlich mitbestimmen.

Erinnern Sie sich noch an das letzte Jahr? Nach einem fulminanten 1. Halbjahr 2011 brach ab Juli der Auftragseingang ein. Die Optimisten sprachen vom Sommerloch – aber nur bis September. Dann war auch dem Letzten klargeworden, dass das 2. Halbjahr 2011 flau wird. Abbau von Schichten, Verabschiedung von Leiharbeitern, Ausfahren der Arbeitszeitkonten und ähnliches waren die Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung. Die Spuren finden sich in den Ergebnissen des 4. Quartals bei börsen- notierten Firmen wieder.

Forscher der amerikanischen Stanford University und des DOE haben es geschafft, Zinn in eine zweidimensionale Kristallstruktur zu bringen. Dieses ,Stanen' ist nur ein Atom dick und leitet Strom ohne Verluste. Es wird vorausgesagt, dass 2D-Zinn das auch erst im Kommen befindliche Graphen als weltbesten Stromleiter ablöst.

Das Wort Stanen (englisch: stanene) setzt sich aus Stannum, dem lateinischen Wort für Zinn, und Graphen zusammen – mit dem das Material seine zweidimensionale Struktur teilt (siehe Abbildung). Forscher der amerikanischen Stanford University und des U.S. Department of Energy’s (DOE), SLAC National Accelerator Laboratory, haben durch Berechnungen festgestellt, dass das Material ein topologischer Isolator ist: Strom kann nur entlang seiner Ränder, nicht aber im Inneren fließen. Wenn eine nur ein Atom starke Folie aus Zinnatomen mit Fluoratomen versetzt wird, leitet sie Strom entlang ihrer Kanten mit 100-prozentiger Effizienz, und zwar bei Raumtemperatur.

2. Technologietagung im Hause SMT am 23. und 24.3 2000 in Wertheim
Hans-Günter Ulzhöfer, Geschäftsführer der ausrichtenden SMT Maschinen- und Vertriebs GmbH, konnte 150 Teilnehmer begrüßen, die der Einladung des Lötanlagenherstellers ins Stammwerk nach Wertheim gefolgt waren.

Unter dem Motto – Wir produzieren Zukunft – feierte das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA vom 30. Juni bis 3. Juli 2009 sein Jubiläum. Nach dem offiziellen Festakt am 1. Juli gab es am 2. Juli 2009 einen Industrietag und am 3. Juli einen IPA OPEN Tag für die breite Öffentlichkeit. Nachfolgend wird über den Industrietag berichtet.

Mit einer Serie von Vorträgen und Workshops hat die DEK Printing Machines GmbH, Bad Vilbel, am 26.und 27. Oktober 2010 über neue Möglichkeiten der SMT-Prozessverbesserung informiert. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Vergrößerung des Prozessfensters beim Schablonendruck, so dass auch auf die kleinsten Lötflächen für CSP- und 01005-Bauteile zuverlässig Lotpaste aufgebracht werden kann.