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Das Unternehmen IUVO hat kürzlich eine gemeinsame Investition von Comau und Össur erhalten. Dessen Ziel ist es, tragbare, intelligente und aktive Tools für mehr Lebensqualität zu entwickeln. Erste konkrete Beispiele sind tragbare Roboter-Exoskelette [1]. Diese können sowohl Arbeitskräfte in Industrie- und Dienstleistungsbereichen unterstützen als auch Patienten mit einem Bedarf an Mobilitätsverbesserung helfen.

Mit einer neuen Biosensor-Technologie hoffen zwei renommierte japanische  Ingenieurwissenschaftler auf neue Erfolge in der Frühdiagnose von Diabetes und der Alzheimer-Krankheit.

Halbleiter auf Galliumnitrid-Basis können die Energiespar-Chips der Zukunft werden. Sie wandeln Strom deutlich effizienter um als herkömmliche Chips aus Silizium. Das bietet enorme Potenziale für Smartphones, Laptops, Solarmodule und viele andere Anwendungen. Im nun gestarteten europäischen ECSEL-Forschungsprojekt PowerBase wollen die daran beteiligten Mitglieder aus Industrie und Forschung diese Zukunftstechnologie zur Marktreife führen.

Der Fachverband Elektronik-Design e.V. lud am 12. April 2011 mehr als 40 gemeldete Teilnehmer zu einer Vortragsveranstaltung der Regionalgruppe Düsseldorf in die Räumlichkeiten der Digitronic GmbH nach Bergheim ein. Dort, westlich von Köln, informierten sich die angereisten FED-Mitglieder und Gäste über das Leistungsangebot des Gastgebers Digitronic, über Neuigkeiten aus der FED-Geschäftsstelle in Berlin sowie in zwei Fachvorträgen über die Leiterplattenoberfläche Chemisch Nickel/Gold ENIG und die Grenzen der heutigen Elektronikfertigung am Beispiel einer Sonderbaugruppe für die Modelleisenbahn.

Egal ob Unternehmer mit einem dezentralen Fuhrpark oder wenigen Fahrzeugen vor der Haustür – sie alle stehen in regelmäßigem Abstand vor einem Problem. Die Tachographen müssen ausgewertet werden. Es ist Gesetz. In regelmäßigen Abständen müssen bei gewerblich eingesetzten Fahrzeugen mit mehr als 3,5 Tonnen Fahrerkarte und Tachograph ausgelesen werden. Ein zeitlich und logistisch enormer Aufwand für die meisten Unternehmer.

In der Dezember-Ausgabe berichteten wir über die Zielstellungen führender japanischer Geräteproduzenten hinsichtlich des Überganges auf bleifreie Elektronikprodukte. Dabei wurde erwähnt, dass auch die Anwender kommerzieller Elektronik Programme zur Eliminierung von Blei und Cadmium haben. Beispielsweise erklärte die japanische Telefongesellschaft NTT, dass sie ab 2001 nur bleifreie Elektronikprodukte einkaufen und einsetzen wird. In diesem Beitrag wird am Beispiel des bekannten, weltweit agierenden Unternehmens OMRON der Frage nachgegangen, wie sich die Bauelementelieferanten auf das Umschwenken der japanischen Geräte- und Systemhersteller auf blei freie Lösungen einstellen.

Bericht von der CEATEC JAPAN 2000

In Deutschland herrscht zu den Gründen, warum die japanische Elektronikindustrie auf bleifreie Lösungen übergeht, vielfach Unklarheit, ja Ratlosigkeit. Zu widersprüchlich sind die wissenschaftlich-technischen Argumente für und gegen die Bleiablösung. Wie ernst sind also in Europa die Zielstellungen der japanischen Konzerne zu nehmen? Sind ihre diesbezüglichen Aktivitäten, wie in Deutschland oft vermutet, vor allem eine geschickte Marketingaktion, um dort die Wirtschaft anzukurbeln und hier bei uns langfristig Marktanteile zu sichern? Oder löst sich morgen bestenfalls das ganze wieder in Luft auf? Dr. Hartmut Poschmann, Geschäftsstellenleiter des FED, ging dieser Frage im September während der CEATEC JAPAN 2000 nach und kam zu nachdenklich stimmenden Erkenntnissen. Die Bleiablösung ist eigentlich nur die „Spitze eines Eisbergs", der von seiner langfristigen Bedeutung für die wirtschaftliche Entwicklung her in Deutschland wohl noch nicht ausreichend ins Bewusstsein gerückt wurde.

Die Überlegenheit kundenspezifischer Unterstützungswerkzeuge beim Schablonendruck wird durch neue Entwicklungen in Frage gestellt. Nachdem aufgrund der wachsenden Bauteildichte die Freiräume auf der Leiterplatte schrumpften und nicht mehr genug Platz für die Werkzeugstifte verfügbar war, wurden neue selbstanpassende Systeme wie FormFlex® und GridLok® entwickelt, die mit diesem Problem um- gehen und zudem Lieferfristen, Kosten und Rüstzeiten reduzieren können. Insbesondere bei den zuneh- mend eingesetzten dünnen Leiterplatten sind letztere vorteilhaft, wie nachfolgend dargelegt wird.

Ein aktuelleres Workshopthema als das vom ZVEI für seinen gleichnamigen Workshop gewählte, der am 26. Januar 2005 in Frankfurt a. M. veranstaltet wurde, gibt es derzeit wohl nicht. Entsprechend groß war der Zuspruch, so dass aus Platzgründen nicht alle Interessenten teilnehmen konnten. Moderiert wurde dieser intensive Erfahrungsaustausch zwischen den Partnern in der Elektroniklieferkette von Dieter Weiss vom gleichnamigen Ingenieurbüro.

Bernhard Klee, ZVEI, eröffnete die Beiträge mit einem Überblick über die weltweite Situation, bevor er den aktuellen Stand der europäischen und deutschen Gesetzgebung RoHS, WEEE, ElektroG sowie deren Forderungen darlegte. In Japan führt die Entsorgungsverantwortlichkeit der Gerätehersteller sowie deren Nachhaltigkeitspoli- tik zu einem Verzicht auf Blei und andere Schadstoffe. China plant eine ähnliche Gesetzgebung wie in Europa. In USA tun dies nur einzelne Bundesstaaten wie z. B. Kalifornien. Trotzdem werden auch dort bleifreie Produkte kommen, auch wenn es dagegen noch manche Vorbehalte gibt. Der Deutsche Bundestag hat das ElektroG am 20.01.2005 beschlossen.

Die gleichnamige Veranstaltung der SMT Maschinen- und Vertriebs GmbH & Co. KG, Wertheim, die am 22. und 23. April 2004 stattgefunden hat, war nicht nur wegen des überraschend guten Besuchs – 180 Teilnehmer waren ein neuer Rekord – ein großer Erfolg, denn auch sämtliche Vorträge und Diskus- sionen zur Bleifrei-Technik, die von den Bauteilen bis hin zur Traceability alles abdeckten, kamen durch- weg sehr gut an.

Das Thema bleifrei gehört zum „politisch gewollten" technischen Wandel, mit erheblichen Kostenauswirkungen. Diese sind bei aller Diskussion um Lötkurven, Verweilzeiten und thermischer Stabilität von Basismateria- lien ziemlich in den Hintergrund gedrängt worden. Dazu kommen jahrelange Übergangszeiten und „viele Ausnahmen von der Regel" mit der Folge größerer Produktvielfalt. Laminate- und Leiterplattenhersteller müssen damit erheblich mehr Basismaterialien vorhalten. Höhere Logistik-, Lager- und Kapitalkosten sind die Folge. Die Kette setzt sich fort mit 15?-?30?% höheren Beschaffungskosten, wenn gefüllte Basismaterialien technisch zwingend eingesetzt werden müssen. Weitere Hauptpositionen sind die Bohrkosten. Bei einem höherlagigen Multilayer mit nunmehr gefülltem Basismaterial kann der Bohrerverbrauch im Vergleich zu FR4 bis zu 60?% höher sein. Dazu kommt ein niedrigerer Vorschub und damit längere, kostentreibende Verweilzeit auf der Bohrmaschine, d.h. niedrigere Produktivität. Bei einem konkreten hochlagigen Multilayer waren die Bohrkosten insgesamt 71?% höher.

Viele glauben immer noch, dass es einerseits bis zur Bleifrei-Zeit noch sehr lange ist und andererseits dass sie, da ihre Produkte nicht unter die RoHS- bzw. WEEE-Richtlinie fallen, auch nicht von der Um- stellung auf die Bleifrei-Technik betroffen wären. Dies ist ein Trugschluss, denn die Bleifrei-Zeit ist schon da und der Bleifrei-Umstellung kann sich kein Unternehmen ganz entziehen. Nachdem die meisten größeren Bauelementehersteller bereits im letzten Jahr ihre Produktionen auf blei- freie Bauteilanschlüsse umgestellt haben, kommen nämlich nun die bleifreien Bauteile vermehrt in die Baugruppenfertigungen. Da es schon immer viele unterschiedliche Oberflächenbeschichtungen bei den Bauteilanschlüssen gab, fällt dies bei der Bestückung nicht immer auf. Inzwischen sind aber einige Fälle bekannt geworden, bei denen es aufgrund der neuen bleifreien Bauteilanschlüsse größere Probleme gab. Beispielsweise zeigen BGA, die bisher Lotkugelanschlüsse aus eutektischem SnPb-Lot aufwiesen und sich bei den eingeführten Reflowlötprozessen sehr günstig verhielten, nach der Umstellung auf SnAgCu- Lotkugelanschlüsse mit den bisherigen Lötparametern nicht immer die gewünschten Lötergebnisse. Die Lotkugeln aus SnAgCu schmelzen nämlich häufig nicht auf und benetzen schlechter, so dass sich bei Leiterplatten mit größerem Wärmebedarf offene bzw. kalte Lötstellen ergeben. Dass diese unter den BGA zudem optisch nicht oder nur mit besonderen Raffinessen erkannt werden können, haben die Bau- gruppenhersteller ein echtes Problem.

Die Leiterplatte ist von dem Bleifrei-Thema in zweierlei Hinsicht betroffen, einmal durch die Oberfläche der Pads, die bleifrei sein müssen, und zum anderen muss das Leiterplattenmaterial den zukünftig höheren Löttemperaturen standhalten. Die Greule GmbH hat sich den neuen Gegebenheiten angepasst und bietet bleifreie Leiterplatten an.
Als bleifreie Endoberflächen stehen im Hause Greule chemisch Sn, chemisch Ni/Au oder ein organischer Überzug alternativ zur Verfügung.

Am 18. Januar stellte der Messeveranstalter Mesago der Presse die Highlights der diesjährigen SMT/Hybrid/Packaging 2005 vor, die heuer vom 19. bis 21. April im Messezentrum Nürnberg stattfindet. Im entscheidenden Jahr der Umstellung der Produktion auf bleifreie Produkte wird dieses Thema die Veranstaltung beherrschen. Der begleitende Kongress fokussiert die flexible und starrflexible Leiterplatte, eine stark wachsende Produktgruppe, die aufgrund ihrer Alleinstellungsmerkmale allgemein als probates Mittel zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit im nationalen und globalen Rahmen angesehen wird.

Unter diesem Titel veranstaltete die Schlafhorst Electronics GmbH, Mönchengladbach, am 27. Oktober 2004 ein Seminar für ihre Kunden, um diese ausgehend von den gesetzlichen Forderungen über den all- gemeinen Stand der Bleifrei-Technik sowie die SE Bleifrei-Supportmöglichkeiten zu informieren.

Geschäftsführer Manfred Tillmann stellte im Anschluss an die Begrüßung die Schlafhorst Electronics GmbH (SE) vor. Die im Jahr 1997 durch Management-Buy-Out gegründete Firma ist heute als EMS-Dienstleister u. a. für Kunden der Bran- chen Industrie, Telekommunikation, Automobil, Medizin und Sicherheitstechnik tätig. Das umfas- sende Dienstleistungsangebot reicht von der Hard- und Software-Entwicklung und CAD über Beschaffung und Produktion bis hin zum After- Sales-Service. Zudem werden von den insgesamt 110 Mitarbeitern als eigene OEM-Produkte auf einem Plattformkonzept basierende Schaltnetzteile und Antriebslösungen für Leistungen unter 1 kW sowie industrielle Steuerungen hergestellt. 

Dieser Beitrag schildert die Pb-frei-Problematik aus der Sicht eines Bauelementeherstellers. Die Umstellung auf Pb-freie Anschlüsse und auf Gehäusematerialien, die den höheren Temperaturen der Pb-frei-Prozesse standhalten, wird insbesondere am Beispiel von IC-Packages aufgezeigt. Die Marktdurchdringung Pb-freier Produkte hängt von der – derzeit noch etwas schwachen – Kundennachfrage ab. // 

The problems involved in converting to lead- free for connections and to packaging materials, where higher solder temperatures are involved, are illustrated in terms of IC packages. The pace of transition to lead-free technology depends on customer demand, which is at present subdued.

Erste Technologietagung von Häusermann in Deutschland

Am 16. September 2004 veranstaltete die Fa. Häusermann ihre erste Technologietagung in Deutschland in Zusammenarbeit mit der Fa. Koenen. Über 60 Be- sucher fanden den Weg nach Ottobrunn und verfolgten mit großem Interesse die Vorträge. Die Technologietagung stand, wie bereits im Juli in Österreich, unter dem Motto Bleifrei – Die Zeit drängt. Ausschlaggebend ist eine EU-Richtlinie (RoHS-Richt- linie 2002/95/EG vom 27. Januar 2003), die den Ein- satz von Blei – neben anderen chemischen Elementen – in der Elektronikindustrie weitestgehend untersagt und mit 1. Juli 2006 in Kraft tritt. Diese Verordnung stellt die Elektronikentwickler und Elektronikproduzenten vor neue chemische, physika- lische, technische und logistische Herausforderungen. Die Branche beschäftigt sich schon seit längerer Zeit damit, doch ist die Brisanz und Wichtigkeit dieser The- matik vielen Betroffenen noch nicht bewusst.

Die letzte PLUS-Ausgabe war gerade redaktionell fertiggestellt, da fiel Mitte Dezember 2002 in Brüssel die endgültige Entscheidung; die WEEE-Richtlinie (Waste from Electrical and Electronic Equipment) und die RoHS-Richtlinie (Reduction of Hazardous Substances) wurden offiziell verabschiedet. Damit kommen einige Stoffbeschränkungen auf die Elek- tronikindustrie in Europa zu. So gilt für fast alle Elektronikprodukte, die ab dem 1. Juli 2006 auf den Markt kommen, ein Verbot für bleihaltige Lote. Bleifreies Löten ist also bald angesagt. Werden sich nun die Manager von Elektronikunternehmen so verhalten wie einige aus der Dosenge- tränkeindustrie und zuerst jahrelang abwarten, d. h. nichts tun, um dann im letzten Moment mit einer Vielzahl von Klagen vor den verschiedenen Gerichten zu versuchen, eine Änderung oder einen Aufschub zu erwirken, oder werden sie jetzt zahlreiche Taskforces und Projekte zur kurzfristigen Einführung bleifreier Lote starten, um sich einen Vorsprung vor der Konkurrenz zu sichern?

Die kürzlich von der IPC veröffentlichten Zahlen über den weltweiten Lotverbrauch machen eines sehr deutlich: Die Welt, insbesondere die asiatische Welt, lötet bleifrei! Inklusive Japan erreicht der asiatische Lotverbrauch ungefähr 70 % des Weltanteils, wovon nur noch 15 % Zinn-Blei-Lot sind. Aufgrund des großen Automotive-Marktes in Europa liegt der bleihaltige Lotanteil hier noch bei ungefähr 40 %.

Wie die zukünftigen Vorschriften erfüllen? Während Japan bis 2004 umgestellt haben wird, hat es die europäische Kulissenschieberei geschafft, nach zu- nächst 2008, dann 2004, nun 2006 herausgehandelt zu haben. Dabei ist Blei- und Halogenfreiheit funktional durchaus beherrsch- und vor allem auch reproduzierbar. Das war der Tenor des vom Electronic Forum ausgerichteten Internationalen Fachkongresses mit Fachausstellung am 28. und 29. Juni 2001 im Waiblinger Kongresszentrum.//

Leadfree, but how? How to meet the future specs? Whilst Japan rushes to meet the leadfree criteria by 2004 the Europeans delay, first to 2004 now to 2006. This despite thefact that there is no shortage of solutions available for both lead and halide. Such processes are controllable and reproducible. This was the conclusion of the International Congress organized by Electronic Forum, and held on June 28'th and 29'th with associated small exhibition in the congress centre at Waiblingen (Stuttgart).