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250 Teilnehmer verfolgten die diesjährige FED-Konferenz Ende September in Kassel, die wiederum den aktuellen Entwicklungsstand der Produktkette elektronischer Baugruppen abbildete. Es wurde deutlich, dass sich jedwede weitere Entwicklung vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 vollzieht, also von der Vision der intelligenten Vernetzung aller Dinge über das Internet beherrscht wird.

FED-Vorstandsvorsitzender Prof. Rainer Thüringer betonte bereits in seiner Begrüßung der Teilnehmer die Herausforderungen des Zukunftsprojektes Industrie 4.0, die gewaltigen Chancen aber auch die Sicherheitsrisiken, die mit der internetbasierten weltweiten Nutzung verbunden sind. Um die transkontinentale Abhängigkeit zu durchbrechen, forderte er eine Aufrüstung Europas in Sachen Datenspeicherung und Datentransfer.

Wissenschaftler der US-amerikanischen Penn State University (Old Main, Pennsylvania) haben das Problem um gegenseitige Kopplung und Blockierung von Antennen in einem Schmalband-Frequenzbereich durch kostengünstige konstruktive Maßnahmen gelöst. Die Antennen werden so faktisch gegeneinander elektromagnetisch ,unsichtbar'.

Die neue Version 2015.1 der 3D-Multiboard-PCB-Designumgebung CR 8000 von Zuken unterstützt Kollisions- prüfungen mit realistischen 3D-Gehäuseformen und ermöglicht dadurch eine weiter verbesserte Bauraum- nutzung für hochkompakte Gehäuseformate. Insbesondere im Bereich Consumer Electronic ist das nützlich. Darüber hinaus können in der neuen Release Lagenaufbauinformationen direkt zwischen der 3D-Layout- applikation CR-8000 Design Force und der Analyseumgebung Speed stack von Polar Instruments ausgetauscht werden. So lässt sich der Lagenaufbau von Multilayer-Designs optimieren.

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.

Während der PCB-Design-Fachmesse PCB West 2015 hat Altium ein wichtiges Update seines vielfach eingesetzten Leiterplatten-Designtools Altium Designer angekündigt. Es soll sich vor allem durch neue Automatisierungs- und Produktivitäts-Features auszeichnen.

Die jährlich im September stattfindende PCB West Conference & Exhibition (Santa Clara, Kalifornien) wird von den ausstellenden Firmen des Sektors Design-Software gern genutzt, um neue Produkte oder zumindest wichtige Updates vorhandener Tools für das Leiterplattendesign vorzustellen. Auch Altium, seit kurzem mit Firmen-Hauptsitz in den USA, verfuhr an den Konferenztagen so. Die Be- sucher der Veranstaltung konnten exklusiv einen ersten Blick auf die neuen Features von Altium Designer 16 werfen, bevor das Produkt in diesem Herbst weltweit eingeführt wird.

RoHS?2 und Ausnahmeregelungen – FBDi befürwortet klarere Regeln

Den Einsatz bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten reglementiert die RoHS-Richtlinie, die in der überarbeiteten Version RoHS?2 (2011/65/EU) den Importeuren und den europäischen Herstellern die gleichen Verpflichtungen auferlegt. Wenn spätestens in 2017 nahezu alle elektrischen Geräte in ihren Geltungsbereich fallen, sind Mess- und Medizingeräte besonders betroffen. Ausnahmeregelungen für ausgewählte Schwermetalle (wie Blei, Cadmium und Quecksilber) stehen unter reger Diskussion. Jens Dorwarth, Vorsitzender des Arbeitskreises Umwelt & Compliance vom FBDi-Verband, gibt im Interview einen Einblick.

Infineon hat sich mit diversen Produkten und Systemlösungen der Bewältigung von drei zentralen Herausfor- derungen der modernen Gesellschaft verschrieben: Energieeffizienz, Mobilität und Sicherheit.

Bei den MOSFETs mit Schutzfunktionen widmet sich Infineon dem Ersatz elektromechanischer Sicherheitsrelais in Auto- und Industrieanwendungen mit den Low-Side-Schaltern der Serie HITFET+. Damit lassen sich die noch vielfach eingesetzten elektromechanischen Sicherheitsrelais durch robustere Halbleiterlösungen ersetzen. Die HITFET+-Bausteine können etwa Magnetventile per Pulsweitenmodulation (PWM) bis zu 20 kHz ansteuern. Sie sind auch für Beleuchtungsanwendungen in Fahrzeugen ausgelegt. Dabei erzeugen sie beim Dimmen kein Flackern, und ihre günstige RDS(on)-Stufung kann die typischen Leistungen von 10 bis 60 W skalierbar bedienen.

In der Liste der ,strategischen Akquisitionen' des im US-Staat Pennsylvania beheimateten, weltweit agierenden Komponentenanbieters Vishay mit zahlreichen Marken finden sich ehemals gut bekannte (auch deutsche) Namen wie Beyschlag, Telefunken oder Roederstein (nebst dem IR-Segment von Infineon). Was sich dabei an Vishay-Innovationen findet, soll hier erörtert werden.

Zu Vishays neuesten Angeboten im passiven und aktiven Bauelementespektrum zählen die hier aufgeführten sehr kompakten SMD-Dickfilmwiderstände, sowie hoch belastbare Drahtwiderstände zur Störunterdrückung. Aber auch die hoch qualifizierten keramischen Chip-Kondensatoren, die lichtstarken, äußerst flach aufgebauten Infrarot-LEDs und die Gleichrichter mit extremen Recovery-Daten sind von Interesse.

Auch die productronica hat dazu beigetragen, dass es heute Produkte wie Smartphones, Tablets, Laptops gibt. Denn nur die stetige Weiterentwicklung des Maschinenbaus und der Elektronikfertigung ermöglichte die Produktion derart komplexer Elektronikgeräte.

In den 40 Jahren seit Gründung 1975 setzt diese Messe gemeinsam mit der Branche neue Maßstäbe für zukünftige Innovationen. Nachfolgend daher die Fortsetzung des Innovationsspektrums, das in der PLUS-Ausgabe Oktober seinen Anfang nahm.

ANSYS übernimmt Delcross Technologies und übertrifft mit Cray bisherigen Super- computing-Rekord um fast 400 %

Der Software-Anbieter hat Delcross Technologies, einen Entwickler von Software für rechnergestützte elektromagnetische Simulation und Analyse von HF-Systemen, übernommen. Mit dessen Software-Lösungen lässt sich z.?B. untersuchen, wie Antennen in ihren Betriebsumgebungen interagieren und wie dieses Verhalten die Fähigkeit des Systems zum störungsfreien Senden und Empfangen von Daten beeinflusst. Mit dem erweiterten Elektronik-Angebot und den Struktur- und Strömungslösungen von ANSYS können Anwender jetzt vollständigere virtuelle Prototypen kompletter Systeme entwickeln. Im Zuge der Entwicklung des Internet der Dinge werden Antennen heute in immer mehr Branchen und Produkten verwendet. Autonome Fahrzeuge, intelligente Stromzähler, Drohnen, Biosensoren und Wearable-Elektronik sind nur einige Beispiele für Produkte, die heute eine oder mehrere Antennen verwenden, um Dienste wie Sprach- und Datenübertragung, Erkennung und Navigation zu realisieren. Jedoch können diese Antennen und andere elektronische Bauteile den Betrieb von Geräten stören. Dieser Effekt ist als elektromagnetische Störung (EMI) bekannt. Die Softwarelösungen von Delcross erkennen EMI-Probleme und tragen dazu bei, diese zu vermeiden. Die dabei verwendete Solver-Technik basiert auf der SBR-Methode (Shooting and Bouncing Rays), welche die bisher bekannte Physical-Optics-Methode um Mehrfachreflexionen erweitert und dadurch eine genauere Beschreibung von Wechselwirkungen – z.?B. zwischen Antennen und Reflektoren – ermöglicht. Damit ist dieser Ansatz gut geeignet, die Wellenübertragung auch in einer komplexen, reflektierenden Umgebung wie in Schiffskörpern, Gebäuden oder für Situationen im Straßenverkehr zu beschreiben. Die neu hinzugekommene SBR-Solver-Technik lässt sich mit bestehenden elektromagnetischen Lösungen aus dem Programm ANSYS-HFSS koppeln, was eine effiziente Berechnung komplexer Übertragungsszenarien mit hoher Genauigkeit erlaubt.

Es heißt ja „Mit falschem Ton kann auch der beste Keramiker nichts anfangen". Das lässt sich bei DCB-Substraten auch auf den Elektroniker übertragen, denn technische Keramik oder industrielle Keramik unterscheidet sich von dekorativer Keramik (Geschirr, Fließen etc.) beträchtlich: Die Gründe hierfür sind Reinheit, Korngröße der Ausgangsstoffe sowie die Herstellung mittels spezieller Brennverfahren. Die häufigsten Anwendungen bilden technische Keramiken als elektronische Bauelemente (Keramikkondensatoren). Die bekanntesten Anwendungen bilden jedoch keramische Bauteile als Isolationskomponenten. Besonders die in Leistungsmodulen eingesetzten keramischen Schaltungsträger wie die DCB(Direct Copper Bonded)-Substrate müssen einiges aushalten können: Hochspannungen, hohe elektrische Feldstärken und Temperaturen sowie Tausende von thermischen Lastwechseln.

Trilogie der induktiven Bauelemente

Von Dr. Thomas Brander, Alexander Gerfer, Bernhard Roll und Heinz Zenkner. 4. überarbeitete und erweiterte Auflage 2008. DIN A5, 696 Seiten, zahlreichen Abbildungen und Tabellen sowie einer CD-ROM mit Software zum Thema; ISBN-978-3-89929-151-3. Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG, Max-Eyth-Straße 1, D-74638 Waldenburg; Internet: www.we-online.de. Preis 49.– E.

Obwohl Produkt- und Markenpiraterie für Unternehmen westlicher Länder wie Deutschland eines der größten Probleme darstellt, mangelt es nicht nur am Bewusstsein. Auch wird nach wie vor das vorhandene Instrumentarium zum Schutz vor Verletzung des geistigen Eigentums bei weitem nicht völlig ausgeschöpft. Zu diesem Ergebnis gelangt eine aktuelle Untersuchung der Hochschule Darmstadt [1]. Eines der Versäumnisse ist, dass 65?% aller deutschen Unternehmen, die in China Produkte vertreiben, aus Kostengründen auf die Anmeldung von Schutzrechten verzichten. So bleibt vielen Unternehmen im Schadensfall praktisch keine Handlungsmöglichkeit. Zur Vorbeugung und späteren Identifizierung von Originalware durch den Zoll können aber auch technische Sicherungsmaßnahmen beitragen.

Mit der Einführung eines eigenen Green IT Label als erster IT-Anbieter Ende 2008 will Fujitsu Siemens Computers seine Position als ein führender und innovativer Anbieter umweltverträglicher Computertechnologie stärken. Mit dem Label werden ab sofort Produkte gekennzeichnet, die sich entsprechend qualifiziert haben. Das Label soll Kunden helfen, sich im Dschungel der Green IT zurechtzufinden, indem es auf den ersten Blick erkennbar macht, dass Produkte entsprechend den weitreichenden Unternehmensrichtlinien zu Energieeffizienz und Nachhaltigkeit entwickelt wurden. Das Green IT Label bietet Kunden anhand strenger Kriterien einen Sofortüberblick über die Energieeffizienz und die Umweltverträglichkeit von Produkten während ihres gesamten Lebenszyklus – von der Fertigung bis hin zum Recycling. Außerdem hat das Label die Funktion einer internen Benchmark und ermöglicht Fujitsu Siemens Computers auf diese Weise kontinuierliche Verbesserungen bei der Realisierung einer nachhaltigen IT.

Innovationen dienen der Existenzsicherung von Unternehmen und sind bedeutende Triebfedern für deren Wachstum. Deshalb sollten sie als permanente unternehmerische Herausforderung begriffen werden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, was Unternehmen tun können, um Innovationen zu fördern und sie mit Erfolg zu vermarkten.

Veranstaltungsvorschau

Literatur

Termine

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

In diesem Beitrag wird ein kalorimetrischer Feuchte- sensor vorgestellt, der komplett in LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics)-Technologie aufgebaut werden konnte. Die Funktion des Sensors beruht auf einem thermischen Messprinzip, bei dem die Wärmeleitfähigkeit eines Referenzgases (z.B. trockene Luft) mit jener der umgebenden Luft, die als Mess- atmosphäre dient, verglichen wird. Der Sensor wird mit Platinwiderstandselementen aufgebaut, die als Heizwiderstände und gleichzeitig als Temperatursensoren betrieben werden. Werden die Widerstände mit einem Stromimpuls beaufschlagt, so stellen sich in den beiden Widerständen unterschiedliche Temperaturwerte ein. Jener Widerstand, der trockener Luft ausgesetzt ist, wird weniger abgekühlt als jener, der sich unter Einfluss der Umgebungsatmosphäre mit erhöhter Luftfeuchte befindet. Der Entwurf des Sensors beruht auf einer Temperaturverteilungs- analyse unter Einsatz der Finiten Elemente-Methode (FEM). // 

A calorimetric humidity sensor is here described which can be completely implemented in LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) applications. The sensor utilises the thermal conductivity of gas where the conductivity of the gas being measured is compared to a reference gas (e.g. dry air). The device uses platinum resistance thermometry where elements of this metal are both heating resistors and measurement elements. When these are energised with a current pulse, as a result of differences in the conductivity of reference and measurement gas, they attain different temperatures, with the resistance exposed to dry air suffering lower heat losses than the one exposed to moist air. The sensor design is based on a temperature distribution simulation, carried out using FEA (Finite Element Analysis).

Langzeitdrift oder sogar Ausfall sind bei Drahtwiderständen häufig auf eine extreme thermische Belastung im Pulsbetrieb zurückzuführen. Um die Hintergründe hierfür zu verstehen, wurde das Impulslastverhalten zweier Widerstandstypen miteinander verglichen, die den Herstellerangaben zufolge völlig gleich sind. Hierzu wurde der dynamische Temperaturverlauf im Widerstandsdraht im unmittelbaren an eine Pulslast analysiert. Unter denselben Pulslastbedingungen zeigte eine Widerstands- type eine Spitzentemperatur von 405?°C, während die andere sogar 1000?°C überstieg, was zweifelsfrei schädlich ist: Die Komponente fiel vorzeitig aus. Aus der Untersuchung wurde geschlossen, dass die Pulslastfestigkeit von Drahtwiderständen unmittelbar mit der Wärmekapazität des Drahtes zusammenhängt.// 

Short temperature peaks at a destructive level frequently cause a long-term resistance drift or even a failure in case of pulse load operation. In this paper this aspect is investigated by comparison of two types of wire-wound power resistors with identical data sheet parameters (resistance value, design, nominal power). With a specific measuring circuit the dynamic temperature in the resistor wire as function of time was recorded during the dynamic cooling phase immediately after a pulse. In this way a peak temperature of e.g. 405?°C was observed in one resistor type whereas the peak temperature in the other one at the same pulse load condition ex- ceeded 1000?°C which is undoubtedly detrimental. From this investigation it is concluded that the pulse load resistivity of a wire-wound resistor can be improved by increasing the thermal capacitance of the resistor wire.