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In Nürnberg findet zeitgleich zur SMTconnect und Sensor+Test die PCIM Europe statt, eine internationale Fachmesse für Leistungselektronik. Wir haben Lisette Hausser, Vice President PCIM Europe, im Vorfeld befragt.

Was sind die Motoren des anhaltenden Aufstiegs der PCIM Europe?

Experten der Leistungselektronik spielen eine entscheidende Rolle in zukunftsrelevanten Bereichen wie der Nachhaltigkeit. Lösungen für morgen müssen schon heute entwickelt werden. Gleichzeitig gilt es, Leistungselektronik stets effizienter zu gestalten und in bestehende Systeme zu integrieren. Um die benötigten Produkte, Forschungen und Entwicklungen entlang der Wertschöpfungskette voranzutreiben und mit dem rasanten Tempo der Veränderungen Schritt zu halten, vereint die PCIM Europe Fachmesse und Konferenz internationale Expertinnen und Experten aus Industrie und Wissenschaft.

Generationen von Literaturprofessoren haben dieses Hexeneinmaleins analysiert und kommentiert. Selbst der gute Eckermann, der gewollt oder ungewollt Goethe sorgfältigst demontierte, hinterließ eine Bemerkung[2] diesbezüglich vom heißgeliebten Johann Wolfgang höchstselbst. Da haben es in gewisser Weise die Prozessingenieure einfacher, die Panels singulieren. Zwar können sie zwischen einer Reihe von Methoden wählen, jedoch kein Goethespezialist wird sich mit ihnen deswegen anlegen. In vielen Produktionen werden große Leiterplatten, die aus einer Anzahl Einzelprodukten bestehen, zusammen durch die verschiedenen Maschinen geschickt, um dann schließlich zerlegt zu werden. Diese Vorgehensweise hat eine Reihe von Vorteilen sowie auch ein paar Schwierigkeiten, die es zu überwinden gilt. Um das Auseinandernehmen zu erleichtern, werden die Bruchstellen meist angeritzt oder teilweise bereits gefräst, ­­und nur einige Brücken werden für den Zusammenhalt stehen gelassen – eine besondere Kunst das richtig zu machen, denn ganz klar wird die große Leiterplatte dadurch weit instabiler, besonders wenn sie nur seitlich gehalten wird und durch Wärmeprozesse läuft.

Die größte Industriemesse Deutschlands zog vom 22. – 24. April 2024 wieder großes Interesse auf sich. Auch die PLUS-Redaktion ließ es sich nicht nehmen, in die niedersächsische Metropole zu reisen. Mit 30.000 Besucherinnen und Besuchern aus 150 Ländern, 4.000 ausstellenden Unternehmen, 300 Startups und über 300 wirtschaftspolitischen Delegationen aus aller Welt, bewies die bedeutende Industrie­messe eindrucksvoll, welche Anziehungskraft die Kombination aus einer Präsentation technologischer Innovationen und einer Business-Messe besitzt. Auf einem der weltweit größten Messegelände überhaupt mit der nach wie vor größten Hallenkapazität in Deutschland geizte die Hannover-Messe nicht mit Schauwerten. Die Stimmung war positiv, von Unkenrufen bezüglich der hohen Energiekosten oder der allgemein verhaltenen wirtschaftlichen Stimmung war wenig zu spüren – und wenn, wurden sie hinter vorgehaltener Hand geäußert.

Angeschoben durch Subventionen und Großinvestitionen bahnt sich eine Renaissance der europäischen Mikroelektronik ab – mit Sachsen als Wachstumskern. Gerade hier zeigt sich auch, in welchem Maße die Leuchtturmprojekte den Mittelstand ringsum mitziehen, aber auch neue Herausforderungen in puncto Nachhaltigkeit, Resilienz und Tarifbindung mit sich bringen.
Die 5 Mrd. € teure Fabrik 4 von ‚Infineon’ in Dresden wird im regulären Betrieb ohne Erdgas auskommen. „Wird die erste Fab in Europa, die das schafft“, avisiert Thomas Richter, der technologische Geschäftsführer von Infineon Dresden. Dies ist Teil des Ziels, die neue, vierte Fabrik des Unternehmens in Sachsen vergleichsweise umweltfreundlich (‚grün‘) zu bauen und zu betreiben.

Termine 2024

• 16./17. Sept. 2024 DVS Congress 2024, Branchentreffpunkt, Messe- Erfurt, Gothaer Str. 34, 99094 Erfurt
• 10./11. Dez. 2024 #ADDITIVEFERTIGUNG: Metall in Bestform, Messe Essen, Messeplatz 1, 45131 Essen
• 24.-26. Juni. 2025 LÖT 2025: 14^th International Conference on Brazing, Monheimsallee 48, 52062 Aachen

Computerchips werden Jahr für Jahr kleiner und schneller, doch eine Herausforderung bleibt bislang ungelöst: Das Zusammenbringen von Elektronik und Photonik auf einem einzigen Chip. Zwar gibt es Bauteile wie MikroLEDs als Einzelchips und Wellenleiter als winzige Glasfaserkabel, aber die benötigten Materialien sind zu unterschiedlich für einen harmonierenden Chip. Ein neuartiges Ätzverfahren könnte jetzt den entscheidenden Durchbruch für das Vereinen von Lichtquellen und Lichtleitern bringen.

Computer chips are getting smaller and faster every year, but a specific challenge remains unsolved: how to combine electronics and photonics on a single chip. Although components such as micro LEDs are available as individual chips and waveguides as tiny fiber optic cables, the required materials are too different for a harmonized chip. A new type of etching process could now bring the decisive breakthrough for combining light sources and optical fibers.

Rückblick auf den 14. MID Day am 15. Mai – Additiv gedruckte Heizstruktur & Qualifizierung von siebgedruckten Magnetblechen: Am 15. Mai 2024 versammelten sich Expert*innen aus Industrie und Forschung sowie MID-Interessierte zu einem weiteren fesselnden MID Day. Die Online-Veranstaltung, die um 16 Uhr (CEST) begann, lockte Teilnehmende aus unterschiedlichen Regionen an und bot kostenfreien Zugang für alle Interessierten. Der erste Vortrag wurde von Kok Siong Siah vom Lehrstuhl FAPS der FAU Erlangen-Nürnberg gehalten. Unter dem Titel ,Additiv gedruckte Heizstruktur für Radom-Enteisungsanwendungen’ präsentierte Kok Siong Siah das vielversprechende Potenzial des additiven Piezo-Jet-Drucks zur Funktionalisierung von Radomen. Diese Technologie ermöglicht es, Schnee und Eis im Winter zu entfernen und gleichzeitig eine optimale Radarsignaltransmission zu gewährleisten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden bieten additive Druckverfahren eine bemerkenswerte Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für komplexe Geometrien.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert eine Integrationstechnologie zur gleichzeitigen Messung verschiedener Wasserparameter mittels ionensensitiver Feldeffekttransistoren (ISFETs). Durch die n-Wannen-Integrationstechnologie lassen sich mit nur einem Sensorchip pH-Werte, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentrationen parallel und kontinuierlich erfassen. ISFETs zeichnen sich durch ihre Kompaktheit, Robustheit und Integrationsfähigkeit aus. Daher sind sie optimal für die präzise Messung von pH-Werten sowie für die genaue Bestimmung der Konzentration zahlreicher Ionen im Wasser geeignet. Dies macht sie zu leistungsstarken Werkzeugen in der Umwelt- und Bioanalytik.

In-situ Untersuchung des Vernetzungsvorgangs von Epoxidharzen zur Detektion von Schwankungen in Verkapselungsprozessen elektronischer Bauteile:
Kurzfassung: Für die Verkapselung von elektronischen Bauteilen in der elektronischen Aufbau- und Verbindungstechnik werden häufig Epoxidharze als Verkapselungsmaterialien verwendet. Der chemische Vernetzungsprozess und die damit verbundene Aushärtung dieser Harze während der Verarbeitung haben einen erheblichen Einfluss auf die Produktion und letztlich auf die Qualität der Bauteile. Es wurde ein Fourier-Transformations-Infrarotsensor (FT-IR) in das Werkzeug einer Moldingpresse integriert, um in-situ Infrarotspektren und damit chemische Veränderungen während des Prozesses zu messen. Es wird eine Auswertemethode der Infrarotspektren vorgestellt, für die der zeitliche Fortschritt der Vernetzung anhand der Berechnung von Integralen relevanter Wellenzahlbereiche pro Zeitschritt und einer anschließenden Normierung der Integralkurve ermittelt wird. Ein Vergleich mit der konventionellen dielektrischen Analyse (DEA) zeigt einen ähnlichen Kurvenverlauf, wobei mit dem FT-IR-Sensor vor allem für hohe Vernetzungsgrade Änderungen gemessen werden können, die mit der DEA nicht sichtbar sind.

Bei der Firma Cicor in Radeberg ist das Chipbonden ein wichtiger Prozess zur Montage von Chips auf Oberflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Dabei kann ein breites Spektrum an Die-Größen und -Stärken sowie unterschiedliche Materialien, Oberflächenbeschaffenheiten und Lieferformen verarbeitet werden. Das Chipbonden kann entweder manuell oder vollautomatisch auf einem Chip-Bonder durchgeführt werden. Der Anlagenpark von Chip-Bondern bei Cicor in Radeberg ist in den letzten Jahren weiter aufgebaut worden. Spezielle Anforderungen haben im Laufe der Jahre zur Anschaffung und zum Einsatz von manuellen, halb-automatischen und automatischen Chip-Bondern geführt. Die automatischen Chip-Bonder werden hauptsächlich in Reinräumen der Klassen ISO5 und ISO7 eingesetzt, abhängig von den Anforderungen an die Sauberkeit der zu bearbeitenden Produkte.

In der NE-Metallverarbeitung gibt es verschiedene Möglichkeiten, um CO₂ einzusparen. Dazu gehört die Optimierung von Produktionsprozessen, die Verwendung von energieeffizienten Technologien, die Nutzung erneuerbarer Energien und die Reduzierung von Abfall und Emissionen. Durch die Implementierung dieser Maßnahmen können Unternehmen in der
NE-Metallverarbeitung ihren CO₂-Fußabdruck reduzieren und einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Die Metallindustrie spielt eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von CO₂-Emissionen und der Förderung der Nachhaltigkeit. Bei FELDER wurden frühzeitig Perspektiven entwickelt, wie in der NE-Metallindustrie nachhaltig und CO₂-neutral produziert werden kann.

Europa: Weniger Bürokratie, mehr Raum für Innovation schaffen: „Die nächste EU-Kommission muss eine Kommission für Wettbewerbsfähigkeit, globale Partnerschaften und europäische Res­­­ilienz sein“, sagt ZVEI-Präsident Dr. Gunther Kegel anlässlich der Veröffentlichung des ZVEI-Positionspapiers zur Europawahl 2024. „Als Elektro- und Digitalindustrie sind wir überzeugt: Europa kann mehr, man muss es aber auch lassen – und den Kontinent mit pragmatischen und demokratischen Lösungen unterstützen.“ Die europäische Gesellschaft und die europäische Industrie stehe vor großen Herausforderungen, darunter die erforderliche Stärkung Europas im geopolitischen Kontext, die Ausweitung von Resi­lienz und Wettbewerbsfähigkeit sowie die Einigung auf Maßnahmen zum Klimaschutz und den Umgang mit neuen Technologien.

Vom 23.4. bis 25.4.2024 fand auf dem Karlsruher Messegelände die ‚Lounges 2024‘ statt. Das Event rund um die Reinraumtechnik lockte mehr als 8.000 Besucher an, die die Angebote von über
200 Ausstellern in Augenschein nahmen.
Die Lounges ist eine kleine, feine Ausstellung rund um alle Belange der Reinraumtechnik. Die Ausstellung wurde begleitet von einem Vortragsprogramm rund um alle Bereiche der Reinraumtechnik, egal, ob diese in der Chemie, der Lebensmittelbranche, der Pharmazie oder in der Elektronikfertigung Anwendung findet.
In Folge werden hier in lockerer Reihenfolge und ohne Anspruch auf Vollständigkeit interessante Produkte für die Halbleiter- und Elektronikfertigung vorgestellt.

Teil 4: Besuch in Schramberg und Beginn des zweiten Konferenztages

Die Winterkonferenz 2024 des EIPC fand am 30.-31.Januar in der IHK-Akademie in Villingen-Schwenningen statt. Über die Keynote-Sitzung und die Vorträge des ersten Tages wurde in den letzten drei PLUS-Ausgaben bereits berichtet. Ihnen folgte der langerwartete Besuch bei Schweizer Electronic in Schramberg. Am kommenden Tag wurde die Veranstaltung mit weiteren wichtigen Vorträgen fortgesetzt.

EIPC Winter Conference 2024 took place on 30-31 January at the IHK Academy in Villingen-Schwenningen, Germany. The keynote session and presentations on the first day have been reported on in the last three issues of PLUS. These were followed by the long-awaited visit to Schweizer Electronic in Schramberg. The event continued the next day with further important presentations.

Der einst boomende Smart­phonemarkt ist längst zu einem saturierten Markt geworden. Weltweit wurden 2023 rund 1,17 Mrd. Smartphones verkauft, nach 1,21 Mrd. Stück im Jahr 2022. Damit ist der Absatz um 3,2 % gesunken. Dieser Trend ist gut zu erkennen in Abbildung 1, in er die weltweiten Smartphoneverkäufe in Mio. Stück vom 1. Quartal 2020 bis zum 1. Quartal 2024 dargestellt sind. In einer Langzeitbetrachtung über zehn Jahre (Abb. 2) ist der derzeitige Weltmarktführer Samsung mit 2,9 Mrd. gelieferten Smartphones klar an der Spitze. Apple hat in den letzten Jahren deutlich aufgeholt und kommt mit 2,2 Mrd. Smartphones auf Platz 2. Die Plätze 3 - 6 in der weltweiten Rangordnung übernehmen chinesische Hersteller. Xiaomi mit 1,2 Mrd. und Huawei mit 1,1 Mrd. Phones sind die Spitzenreiter, gefolgt von OPPO mit 912 Mio. und VIVO mit 527 Mio. gelieferten Phones in zehn Jahren. Hinter OPPO und VIVO steckt der chinesische Unterhaltungselektronik Konzern BBK Electronics.

Neue IPC-Dokumente im FED-Shop: A-610 Revision J, J-STD-001J und 7711/21D: Über den FED-Shop kann die neueste Revision J der IPC-Richtlinie A-610 – Abnahmekriterien für elektronische Baugruppen – im englischen Original als nicht druckbares PDF bestellt werden. Fachleute aus 31 Ländern haben ihr Wissen in den am weitesten verbreiteten Standard für die Abnahmekriterien von elektronischen Baugruppen eingebracht. Die Richtlinien zu den Abnahmekriterien für elektronische Baugruppen bezieht sich an vielen Stellen auf die ebenfalls in einer neuen Revision veröffentlichten IPC-Richtlinie J-STD-001J, Anforderungen an Lötprozesse und Materialien. Diese Ausgabe kann als Hardcopy und PDF Single User im FED-Shop bestellt werden.
Außerdem gibt es die neue Auflage des Leitfadens IPC-7711B/7721C, der alles enthält, was für die Reparatur und Nacharbeit von elektronischen Baugruppen und Leiterplatten benötigt wird: das aktualisierte 300-seitige Dokument IPC 7711/21D.

Vom 18.-20.Juni 2024 ist das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin erneut Gastgeber der internationalen Konferenz ‚Electronics Goes Green‘. Dies nimmt der Autor zum Anlass, einen kleinen Blick darauf zu werfen, welch unterschiedliche Rolle Umweltaspekte bzw. Green Design in der Öffentlichkeitsarbeit von Elektronikherstellern spielen.
Die Fortschritte in der Halbleitertechnik, speziell bei Prozessoren, haben zu einer rasanten Vorwärtsentwicklung der Arbeitsgeschwindigkeit von PCs geführt – und diese wächst weiter. Das brachte enorm wachsende Möglichkeiten beispielsweise des Gaming und des computergestützten Designs (CAD) durch immer leistungsfähigere GPUs (Graphic Processor Unit) mit sich. Eine wichtige Voraussetzung dafür war, dass die elektrische und konstruktive Gestaltung der Stromversorgung dieser Geräte mit dem Entwicklungstempo der PC-Technik Schritt hielt. Weil GPUs auch eine zentrale Rolle im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) und des Deep Learning spielen, führt die Einführung letzterer zu noch höheren Anforderungen an die Stabilität und Leistungsfähigkeit der Stromversorgung

Die internationale Embedded-Community hat sich in Nürnberg zum intensiven Austausch getroffen. Über 1.100 Aussteller aus knapp 50 Ländern präsentierten ihre Produkte, Lösungen und Innovationen. Die Besucherzahlen und die Stimmung waren überraschend gut. Laut Benedikt Weyerer, Executive Director der Nürnberger Messe, habe der überragende Zuspruch von weit über 32.000 Besuchern aus mehr als 80 Ländern „die Wichtigkeit der embedded world als den Branchentreffpunkt der Embedded-Community“ unterstrichen.
Begleitende Konferenzen: Das Vortragsprogramm der beiden parallel stattfindenden Konferenzen ‚embedded world Conference‘ und ‚electronic displays Conference‘ mit Referenten aus 45 Ländern verzeichnete 1.871 Teilnehmer. Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora, Chairman der ‚embedded world Conference‘, freute sich über eine „erneut erfolgreiche Konferenz mit insgesamt 81 Sessions und 17 Classes zu allen relevanten Themenbereichen.

Leistungshalbleiter spielen eine zentrale Rolle für Entwicklungen bei Mobilität und Energie. Technologietrends der Automobilindustrie und der erneuerbaren Energien geben der Leistungselektronik Wachstums- und Technologieimpulse – und umgekehrt. Dabei zeigt sich, dass immer höhere Leistungsdichte und Integration gefordert sind, andererseits Anforderungen an Zuverlässigkeit und Lebensdauer technische Spielräume einschränken.
So holzschnittartig, wie man es in Titel und kurzem Vorspann nur anreißen kann, lösen die getroffenen Feststellungen bei vielen mehr als nur eine angehobene Augenbraue aus: Leistungshalbleiterei sei eine treibende Kraft der Elektronikfertigung? Da muss man zunächst stutzen, wenn man sich die Verhältnisse einfach mal vor Augen führt: Im Bereich der Elektronikindustrie ist die Sparte Consumer Electronics drauf und dran, in den nächsten 3 bis vier Jahren global die 1.000-Mrd.-Umsatzlinie (in $) zu übersteigen.

• Silicon Chip Industry Workshop London
  18. Juni 2024 in London
• Electronics Goes Green 2024+
  18. Juni 2024 – 20. Juni 2024 in Berlin
• Leiterplattenworkshop im Innovationslabor der Universität Tübingen
  21. Juni 2024 in Tübingen
• Präsenzseminar Reflowlöten mit Vakuumunterstützung
  27. Juni 2024 in Blaubeuren
• Pan-European Electronics Design Conference - Call for Abstracts
  29. / 30. Januar 2025 in Wien, Österreich
  31. Juli 2024 CfP-Deadline
• IEEE ESTC 2024
  11. bis 13. September 2024 in Berlin