Falscher Alarm im Jenaer Volkshaus – Veranstaltung ‚XPERTS on tour‘ bietet Expertenwissen für die HDI-Leiterplattenfertigung

KSG hatte vergangenes Jahr angekündigt, statt eines profanen Technologietages ein neues Konzept auszuprobieren. Früchte dieser Überlegung waren drei Veranstaltungen in Linz, Dortmund und Jena. (Die PLUS berichtete u. a. nach der letzten ‚electronica' in Heft 12/2022).

Das Programm ‚XPERTS on tour' richtete sich explizit an Bestands- und Neukunden des Leiterplattenherstellers – einige Firmen wurden auch gezielt angesprochen und mit einer Einladung bedacht. Laut Katharina Luchner, Leiter Marketing bei KSG, zeichnete sich jede Veranstaltung durch eine eigene
Dramaturgie und Stimmung aus. Die Besucherzahl lag – in allen drei Städten zusammengerechnet – bei 90 Personen … eine durchaus exklusive Veranstaltung also, die eigentlich mehr Zuspruch verdient hätte. Immerhin: Dem Finale im Volkshaus Jena konnte die PLUS-Redaktion beiwohnen.

Swen Klöden im Interview mit seinen MitarbeiternModeriert wurde ‚XPERTS on tour' von Katharina Luchner und David Müller, Head of Sales bei KSG. Das Duo interviewte zunächst CTO Swen Klöden, der seit 2020 neben Margret Gleiniger das Unternehmen leitet. Klöden gewährte einen Rückblick auf die vergangenen Jahre – für KSG eine schwierige Zeit, nicht nur wegen der Covid-Pandemie und den Einbrüchen im Automobilbereich, sondern auch aufgrund der Notwendigkeit, galoppierende Energiekosten ‚einzufangen'. Durchaus bewegt berichtete Klöden, wie die Geschäftsführung ihren Arbeitsbereich in die Produktion verlagert hatte, um bei der Energieeinsparung ein Zeichen zu setzen. Man sei bemüht gewesen, „Normalität vorzuleben“. Dies habe die Belegschaft zusammengeführt und Emotionalität geweckt. In der wechselhaften Zeit habe vor allem der Bereich Medizintechnik einen Aufschwung verzeichnet (z. B. Beatmungsgeräte). Dies haben dem Unternehmen vor Augen geführt, welche gesellschaftliche Bedeutung einem Leiterplattenhersteller zukommen kann. Als Ausblick auf 2024 nannte Klöden die geplante Inbetriebnahme einer chem. NiAu-Anlage, den verstärkten K. I.-Einsatz bei der Endprüfung sowie im Zuge der Nachhaltigkeit weitergehende CO₂-Einsparungen von bis zu 40 %.

Erleichterte Designautomatisierung in der Elektronikentwicklung

Im Anschluss berichteten Matthias Stickl (KSG) und Alexander Pohl (Celus) von der Zusammenarbeit ihrer Unternehmen, um durch digitale Prozesse die Elektronik der Kunden zu optimieren. Schwerpunkt war die Celus Design Platform, die noch vor EDA-Tools in der Konzeptphase greifen soll, wenn am ‚virtuellen Reißbrett' mit simplen Office-Dokumenten und Skripten operiert wird. An diesem Punkt hakt die Design Platform ein und will durch ‚intelligente Algorithmen' und K. I.-Prozesse die Konstruktion begleiten, so dass laut Alexander Pohl ein Prototyp samt Kostenkalkulation innerhalb von Minuten erstellt werden kann.

Matthias Stickl wiederum zählte digitale Optimierungsmöglichkeiten auf, etwa die Simulation der Kupferabscheidung im Pattern-Plating-Prozess durch einen ‚Digitalen Zwilling' – vergleichbar mit dem Tool von Elsyca, das eindrucksvoll Dr. Ing. Agniezka Franczac in der PLUS 8/2023 vorgestellt hat. Richtig greifbar wurde die Symbiose von Celus und KSG in der Präsentation jedoch nicht, die Vortragsteile griffen suboptimal ineinander. Entsprechend folgten skeptische Fragen aus dem Publikum – bei Kunden bestehe der Wunsch nach besserem Datenaustausch, doch nicht auf so abstrakte Weise.

Basismaterial hat bei den Herstellungskosten den Löwenanteil

Überzeugender war der nächste Vortrag ‚Road to Reduction' von Uwe Kieshauer, Area Sales Manager der KSG Group. Er gab Tipps für die
kostenoptimierte Leiterplatte und nahm den ‚Löwenanteil' der Herstellungskosten in den Blick: Das Basismaterial und seine Bearbeitung (Pressen, Bohren, Fräsen), gerade angesichts des empfindlich gestiegenen Kupferpreises (siehe ‚Knappes Kupfer', PLUS 10/2021). Auf diesen Posten entfielen 35 % der LP-Herstellungskosten, weshalb sich optimale Materialauslastung auf alle Prozesskosten auswirke. Toleranzen seien so eng wie möglich zu planen, und bei der Konturbearbeitung ließe sich durch Ritzen statt Fräsen die gleiche Lieferteilgröße bei geringerer Belegungsfläche erzielen. Kieshauer empfahl eine Reduktion der Lagenanzahl („Spart Zeit und Geld“), warnte vor teuren und aufwendigen Innenkontaktierungen, Buried Vias und Single Ply-Aufbauten.

Ritzen statt Fräsen verbessert die MaterialausnutzungDas Problem bei Single-Ply-Aufbauten, so Kieshauer auf Nachfrage, beruht überwiegend auf dem zur Verfüllung der ‚Berge und Täler' des in betroffener Innenlage fehlenden Harzgehaltes. Die Prepregs stellen nicht nur die Isolationsschicht dar: das während des Pressvorganges in Fluss kommende Harz füllt die ausgeätzten Bereiche aus und umhüllt die Leiter, ist also gleichzeitig der ‚Klebstoff' für den Verbund. Nur ein Prepreg zu nutzen (Single Ply) gelangt hier schnell in den Grenzbereich des erforderlichen Harzgehaltes. Nichtsdestotrotz seien etwa bei Laser-Micro-Vias – also bei gelaserten Sacklöchern – auf Grund des maximal möglichen Aspect Ratio (Umfang des Lochs zur Tiefe) von 1:0,9 keine anderen Aufbauten als Single Ply möglich, zwei Prepregs würde mit ihrer Dicke das mögliche AR sprengen. Dann aber müsse auf eine möglichst große Kupferfläche auf der Innenlage geachtet werden, damit das Harz ausreichend verfüllen kann. Dies erklärt Kieshauers Skepsis bei Single-Ply-Aufbauten.

Für die Kostenoptimierung der Bohr- und Fräsprozesse hielt der Vortragende ein Bonmot parat: Das „dickste Sandwich“ sei das beste – es gelte Bohrlochdurchmesser so groß wie möglich anzusetzen und ihre Anzahl zu reduzieren. Auch für die Aufbringung von Korrosionsschutzlacken gab Kieshauer etliche Ratschläge, riet von Farbvarianten jenseits des klassischen Grüntons ab (falls nicht technisch erforderlich, etwa für spezielles Reflexionsverhalten sichtbarer Leiterplatten) – und schloss mit einem Appell an Kunden, so früh wie möglich den Leiterplattenhersteller einzubinden, um Kostenersparnisse zu erzielen.

Der Subtext von Kieshauers Worten war deutlich: Zwar mag auf dem Papier die Leiterplatte aus Fernost günstiger sein – doch lassen sich bei frühzeitiger Beratung mit einem Hersteller vor Ort, also bei inländischer Produktion, durch geschickte Planung und Abwägung deutliche Kostenvorteile erzielen ... und letztlich die bessere Leiterplatte, das bessere Produkt. Ohne es direkt auszusprechen, vermittelte Kieshauer diesen Gedanken in seinem sehr präzisen und gut strukturierten Vortrag – das Highlight des Tages, welches thematisch, programmatisch und ideell weit über Empfehlungen an KSG-Kunden hinausreichte.

Breites Portolio an HDI-Leiterplatten

Uwe KieshauerThomas Doberitz, Technischer Support KSG, blieb es vorbehalten, die Fertigungsmöglichkeiten des Leiterplattenherstellers aufzuzählen. KSG ist unbestritten eines der wichtigsten deutschen PCB-Unternehmen: Im NTI-100-Report 2022 nimmt die Gornsdorfer Firma Rang 109 ein (dicht gefolgt von Schweizer Electronic, Rang 110; deutlich vor beiden Würth Elektronik, Rang 80, siehe PLUS 10/2023).

Entsprechend wartet KSGs Portfolio mit allen Varianten an HDI-Leiterplatten auf, einer Vielzahl von Microvia-Anordnungen (Buried Vias, also ‚vergrabene' Durchkontaktierungen im Inneren des HDI-Aufbaus; Staggered- oder Stacked-Durchgangsbohrungen für alle Verbindungswege) – kurz: es gibt quasi nichts, das KSG nicht anbietet. Kunden wird nahegelegt, mit einer ‚HDI-Checkliste' zu prüfen, welche Vias sie tatsächlich brauchen, welche Bohrungen auf welcher Lage nötig und welche Verschlusstechnologien sinnvoll sind. Doberitz empfahl, beim Layout einer Leiterplatte dem Credo zu folgen: ‚So fein wie nötig, so großzügig wie möglich'.

Damit widersprach er freilich Uwe Kieshauers Mahnung einer ‚Sparsamkeit' beim Material – wie Doberitz selbst einräumte. Insgesamt dominierte in seinem Vortrag der Aufzählungscharakter, man hätte sich eine konzentriertere Darstellung gewünscht.

Überraschungspause in der Septembersonne

Für Heiterkeit sorgte das Finale: Thomas Brenner, Penetrationstester in den Bereichen Web-, Mobile- und Embedded Security bei T-Systems Multimedia Solutions (Telekom), berichtete aus seinem Alltag als IT-Forensiker. Wie dramatisch die Sicherheitslage für Internetbenutzer ist, war den wenigsten bewusst: Mit welch einfachen Tricks sinistre Identitätsdiebe und Datenkidnapper sich ein Tor in unsere Software und Onlinekonten bahnen, war erschütternd; und zu welch niedrigen Preisen Gadgets zum Hacking von Telefonen, Autotüren, Hotelzimmertürkarten oder Feuermeldern im Dark Net oder schlicht auf Ebay zu erwerben sind, sorgte für Beklemmung.

Da passte es ins Bild, dass ‚XPERTS on tour' kurzfristig unterbrochen werden musste: ein Feueralarm zwang die Teilnehmer, für eine halbe Stunde das Volkshaus zu räumen. Draußen in der Septembersonne herrschte Schmunzeln, bis die Meldung ‚Falscher Alarm' die Rückkehr ermöglichte – wohl jeder hegte den Verdacht, dass sich Thomas Brenner mit seinen Gadgets einen Scherz erlaubt hatte. Er bestritt dies natürlich energisch (genoss aber sichtlich, dass man ihm einen so raffinierten Coup zutraute).

Die Veranstaltung wurde mit dem eindrucksvollen Besuch des Jenaer Planetariums sowie einem Abendessen abgerundet. Die KSG-Crew konnte sich beruhigt zurücklehnen: Auch der letzte ‚XPERTS on tour'-Termin traf auf die Anerkennung der interessierten Besucher. Ob die Reihe weitergeht – und wenn ja, an welchen Orten – soll Katharina Luchner zufolge beizeiten verkündet werden.

www.ksg-pcb.com
www.celus.io
www.t-systems.com
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