Elektronik zum Anfassen in der Motorworld Böblingen

Die Veranstaltung wurde von Andreas M. Keiner (nemotronic) mit der offiziellen Begrüßung und einer kurzen Einführung eröffnet, an die der erste Vortragsblock anschloss.

Optimierungsmöglichkeiten, die man nutzen sollte

Olaf Römer (ATEcare Service) begann mit einem Zitat der AUDI Vorständin Hildegard Wortmann: ‚Es gibt eine 50-%-Chance, dass es Audi in zehn Jahren noch gibt. – Wenn wir den Wandel nicht nutzen, zerfällt unser Wohlstand!' Danach zählte er viele Quellen auf, die besagen, dass Deutschland zu langsam ist. Im Anschluss stellte er die Frage: „Stehen wir uns selbst im Weg?“ Die Aussichten für die Elektronikbranche sind trotz enormer Herausforderungen gut. Es gibt viele Optimierungsmöglichkeiten, die man nur nutzen muss. Olaf Römer nannte hierfür als Beispiele, wie die Testabdeckung, der Durchsatz, die Kosten und die IT-Anbindung optimiert werden können und wie ein smarter Materialfluss bzw. eine komplette Automatisierung der Warenwirtschaft realisiert werden kann. Dazu stellte er einige Produkte im Detail vor, darunter:

• die smarte Inspektionsrobotik CAD2SCAN von Kitov
• Elemente vollautomatisierter Warenhauslösungen (darunter Software von abp, automatische Bauteilzähler und autonome Transportsysteme)
• neue 3D AOI- und AXI-Lösungen von Omron, u. a. das MPS (Micro Phase Shifting) für die automatische Schatten- und Reflex-Kompensation
• die neue Air Gap-Technologie von Salvador, mit der nach Cyper-Angriffen innerhalb von 30s das System wieder auf Kurs ist

Alexander Beck

Zusammenfassung von Boundary Scan-Test, funktioneller Steuerung und Programmierung

Wie ein Testen ohne Punkt bzw. ein ATE on Board mit Embedded JTAG realisiert werden kann, erläuterte Alexander Beck (Göpel electronic). Ausgehend von den Möglichkeiten der unterschiedlichen elektrischen Testverfahren für Elektronikbaugruppen sowie dem Boundary Scan-Prinzip zählte er auf, welche Fehler mit Boundary Scan erkannt werden können: Kurzschlüsse, Unterbrechungen sowie falsche oder fehlende Bauteile. Mit externem Zugriff ist zudem eine Erhöhung der Fehlerabdeckung möglich. Dann ging er auf das Embedded JTAG-Testverfahren ein, bei dem Test und Programmierung über einen Kommunikationsport (auch Zugriff über SWD, SBW, PIC, I2C, SPI etc.) erfolgen und zusätzlich prozessorinterne Funktionen genutzt werden. Embedded JTAG ist eine Zusammenfassung von Boundary Scan, funktioneller Steuerung und Programmierung. Alexander Beck zählte auf, was Göpel electronic hierzu an Instrumenten und Produkten (von Scanflex-Komponenten bis hin zu Turnkey-Lösungen für die Produktion) bietet, und verdeutlichte die Möglichkeiten anhand von Applikationsbeispielen.

Neue Testlösungen für die Batterieproduktion

Henrik BrüggingÜber ‚Benzin im Blut!? Wie begegnen wir den Herausforderungen moderner Elektromobilität/Batteriefertigung' sprach Henrik Brügging (Seica Deutschland) und gab dabei zuerst einen Rückblick auf die Automobilgeschichte. Die ersten Autos fuhren mit elektrischem Antrieb. Bis 1920 waren sie ein Konkurrent für die Verbrenner. Heute gibt es ca. 47 Mio. Kfz in Deutschland. Der durchschnittliche Tagesverbrauch eines E-Autos lässt sich in 3h über eine normale Schukosteckdose laden. Die dafür benötigte zusätzliche Leistung lässt durch Zubau leicht schaffen, da mindestens 20 Jahre vergehen, bis diese beim derzeitigen Anstieg der E-Fahrzeuge voll abgerufen wird, da die durchschnittliche Kfz-Lebensdauer entsprechend lang ist. Durch die zunehmende Batterieproduktion für E-Autos entsteht allerdings ein enormes Abfallproblem. Denn in den Gigafabriken wird viel Energie und Material für Zellen verbraucht, die als Ausschuss entsorgt werden, da Prozesskontrollen fehlen oder unzureichend sind. Hier setzt Seica als innovatives Unternehmen an, das bereits seit Längerem Testlösungen für die elektrischen Einheiten von Fahrzeugen anbietet und diese inzwischen für E-Fahrzeuge erweitert sowie mit der neuen Pilot BT Line bis hin zu Lösungen für das Testen von Batterien ausgebaut hat. Henrik Brügging erläuterte die Eigenschaften dieses neuen Testsystems sowie der Compact BMS Line und der universell einsetzbaren Pilot VX Next Serie.

All-in-One-System für Bestücken und High Tech-Dispensen

Anschließend präsentierte Jürg Schüpbach (Essemtec) unter dem Titel ‚Der Schützenfisch oder All in One Prozesstechnologien für Printed electronic', was sein Unternehmen an Lösungen für die smarte Elektronikproduktion im Portfolio hat. Zuvor ging er auf die Entwicklung der Leiterplattentechnik hin zu auf Folien gedruckten Schaltungen und zur IMSE-Technologie (Injection Moulded Structural Electronics) ein. Letztere hat viele Vorteile, darunter insbesondere weniger Teile und ein deutlich geringerer CO₂-Fußabdruck. Jürg Schüpbach zählte auf, was für den Bestückungsprozess solcher Schaltungen benötigt wird: eine Kombination von Bestücken und High Tech-Dispensen, das heißt u. a. Jetten von Leitkleber (Punkte von 250µm), Jetten von Lotpaste (Punkte von 260 µm), Jetten von Strukturkleber und Folienmanagement mit Vakuumstationen. Dies wird mit dem All-in-One-System auf einer einzigen Plattform von Essemtec ermöglicht. Und auch für die in Zukunft kommende AME (Additively Manufacturing Electronic), bei der in einem Produktionsschritt ausgehend von den CAD-Daten das Produkt realisiert wird, gibt es mit dem DragonFly von NanoDimension schon eine Lösung.

Nach der Pause starteten die Live-Vorführungen.

Mit CO₂-Upcycling zu erneuerbaren Energieträgern

Luca SchmidlinDer zweite Vortragsblock begann mit einem Beitrag von Luca Schmidlin (AlphaSynt). Er informierte unter dem Titel ‚Powered to X und der Beitrag zur Versorgungssicherheit' über die neuen technologischen Möglichkeiten und betonte: „Die Energiewende findet in der Gegenwart statt!“ Durch CO₂-Upcycling können erneuerbare Energieträger gewonnen werden. Da diese CO₂-neutral sind, können sie einen Beitrag zum Erreichen der Klimaschutzziele leisten. Sie sind zudem gut transportierbar und (saisonal) speicherbar, wobei bestehende Infrastrukturen genutzt werden können. Ihre lokale Produktion erhöht die Versorgungssicherheit. Weitere Vorteile sind, dass die Technologie rasch umsetzbar und gut skalierbar ist. Durch die Sektorenkoppelung (Strom-, Gasnetze) wird zudem die Flexibilität der Energienetze erhöht. Die großen Strommengen, die durch geregelte Abschaltung von v.a. Windkraftanlagen verloren gehen, könnten für die Erzeugung von grünem Wasserstoff und für die Produktion von eFuel bzw. SynFuel verwendet werden. Luca Schmidlin informierte ferner über das Projekt HYFUELUP, das einen innovativen Weg für die Biomethanproduktion in großem Maßstab aufzeigen soll, der auf der Integration von sorptionsgestützter Vergasung, Methanisierung über eine katalytische Wirbelschicht und einer Hochtemperaturelektrolyse beruht. Die Energie von 1m³ synthetischem CH4 entspricht etwa der von 1l Benzin, das sind ca. 10kWh.

Dampfphasen-Reflow-Technologie mit Vakuum

Olaf CieplyDass man kosteneffizient, umweltfreundlich und lunkerfrei mit Dampfphasen-Reflow-Technologie löten kann, zeigte Olaf Cieply (IBL-Löttechnik). Er erläuterte hierzu die Entwicklung des Dampfphasenlötens und seines Unternehmens. Dann ging er auf die Physik des Prozesses und die Realisierung der Anlagentechnik ein. Schwerpunkte bildeten dabei der patentierte Soft Vapour Phase-Prozess zur präzisen und effizienten Steuerung der thermischen Energie durch vertikale Positionsveränderung des Lötgutes innerhalb der gesättigten Dampfdecke sowie die ebenfalls patentierte In Vapour-Vakuumtechnologie, bei der die Evakuierung direkt in der Lötzone im Dampfphasenbereich erfolgt, was viele Vorteile hat (vollständig sauerstofffreier Prozess, kein Verlust von Zeit oder Produkttemperatur, optimale Porenreduzierung). Olaf Cieply beschrieb die verschiedenen IBL Anlagen sowie deren Aufbau und Eigenschaften.

SMD-Bestückung abseits der Leiterplatte

Dr. Jörg NiemeierÜber das Thema ‚SMT mal anders: Selektive SMD-Bestückung abseits der Leiterplatte' referierte Dr. Jörg Niemeier (ATN Automatisierungstechnik Niemeier). Sein Unternehmen bietet Lösungen für die produktspezifische SMD-Bestückung auf alternative Substrate zur starren Leiterplatte. Dazu gehören u. a. Dosiereinrichtungen und Lötroboter sowie die Automation des Prozesses. Er verdeutlichte dies anhand von Viedeobeispielen. So kann für die Produktion von Textil-Elektroniken das Lötsystem inklusive Jetventil in die ‚Gewebeschau' des Textilproduktionssystems integriert werden. Eine Integration von Löt-, Dosier- und weiteren Einheiten ist in nahezu alle Produktionsanlagen möglich, so dass sich spezifische Komplettmontagesysteme inklusive AOI realisieren lassen. Dr. Jörg Niemeier beschrieb die angebotenen Einheiten, die bis hin zu Standardplattformen reichen. Damit sind auch Rolle-zu-Rolle-Lösungen für Folien realisierbar.

Sintern auf organischen Basismaterialien

Nachdem Dirk Buße (budatec) den Sinter- und den Lötprozess verglichen hatte, zeigte er auf, dass inzwischen Sintern auf organischen Basismaterialien möglich ist. Sinterverbindungen sind fester als Lötverbindungen und bleiben dies auch bei hohen Temperaturen (über 180°C). Zudem haben sie einer größere Wärmeleitung. Dies macht sie für viele Anwendungen insbesondere in der Leistungselektronik interessant. Silber- und Kupfersinterpasten kommen als Ersatz für hochschmelzende Lote zum Einsatz. Ihre Verarbeitbarkeit ist akzeptabel. Durch verbesserte Materialien werden nun auch Anwendungen auf organischen Trägern interessant. Der Trend geht zum gleichzeitigen Sintern von Chip, Bodenplatte und Anschlussbändern sowie zur Verwendung von Kupferpasten mit geringeren Prozessdrücken und zum Kupfersintern unter reduzierenden Atmosphären. Mit der SPM300 bietet budatec ein geeignetes Sintersystem an.

Dipl.-Ing. Dirk Buße (budatec) präsentiert das Vakuumlötsystem VS 160

Chancen und Risken eines Kleinunternehmens

Thomas KieferDie Chancen und Risken eines Kleinunternehmens im Elektronikumfeld betrachtete Thomas Kiefer (Moteco). Das Unternehmen gehört zu G&C Germany. Diese hat vor zwei Jahren den Bereich ‚ausgebaute Prüfadapter' von der Firma Ingun Prüfmittel übernommen und führt diesen nach einer Neupositionierung unter dem Markennamen Moteco fort. Als Chancen im E-Umfeld werden gesehen:

• Überzeugen mit kürzerer Lieferzeit
• Schnell an Marktsituationen anpassen
• Wertschöpfung/Dienstleistung Adapterausbau steht im Vordergrund
• Overheadkosten sind angepasst
• Individuelle Anpassung an Kundenbedürfnisse
• Kunden haben einen festen Ansprechpartner

Als Risiken im E-Umfeld wurden identifiziert:

• Bei der Forschung und Entwicklung abhängig von Partnern
• Standort in der Nähe der Schweizer Grenze ist ein Nachteil
• Generalisten und weniger Spezialisten werden benötigt
• Große Unternehmen gehen mit kleinen anders um
• Kapazität ist beschränkt
• Marktveränderungen werden später erkannt
• Unternehmen fällt zu spät am Markt auf

Röntgeninspektion: neben technischen auch regulatorische Anforderungen

Im letzten Vortrag informierte Michael Stoll (RXL Engineering GbR) über eine einfache Umsetzung bei der Wahl der Röntgeninspektionslösung durch röntgentechnische Vorgaben. Die Anwendung steht im Vordergrund. Für die Röntgeninspektion müssen neben den technischen Anforderungen allerdings auch regulatorische Anforderungen erfüllt werden. Diese wurden einschließlich der betrieblichen Umsetzung erläutert. Die zu prüfenden Materialien sowie die zu erkennenden Fehler sind entscheidend für die benötigten Eigenschaften des Röntgensystems. Zudem müssen die verfügbare Zeit und der geplante Durchsatz berücksichtigt werden, um die Kosten für die angestrebte geometrische und die Kontrast-Auflösung zu optimieren. Ein systematisches schrittweises Vorgehen wird für die Auswahl des Röntgensystems empfohlen.

Nach einer Pause folgten weitere Live-Vorführungen.

Die Veranstaltung wurde mit einer Verlosung und einer offenen Gesprächsrunde mit den Ausstellern abgeschlossen.