Die größten Großserien-Fertigungen befinden sich bekanntermaßen nicht in Deutschland, sondern in Asien und zum Teil in Osteuropa. Der Trend zur Abwanderung großer Produktionen scheint sich auch weiterhin fortzusetzen, wie uns einige aktuelle Beispiele in den vergangenen Jahren gezeigt haben. Umso erstaunlicher ist es, dass die Wachstumsprognosen für die Elektronikindustrie in Deutschland zwischen 3?% und optimistischen 8?% liegen. Dieses Wachstum ist branchenübergreifend für alle spürbar. In Deutschland werden inzwischen verstärkt hochwertige und anspruchsvolle Produkte in den Bereichen Kleinstserien bis mittlere Serien gefertigt, wobei das besondere Augenmerk immer mehr auf höchste Qualität gerichtet ist. Bei uns ist es unvorstellbar, dass eine Firma 100?Reparaturstationen auf einmal ordern muss, um eine Großserienproduktion zu retten , wie in Asien 2007 geschehen.

Das renommierte Beratungsunternehmen Roland Berger Strategy Consultants hat im September dieses Jahres gleich zwei Studien zur Situation und zu den langfristigen Entwicklungen in der Automobilindustrie herausgegeben. Beide enthalten Aussagen, die auch für die Planung der Zulieferanten aus der Elektronikindustrie von Interesse sein könnten. Nachfolgend werden beide Studien kurz vorgestellt.

Veranstaltungsvorschau

Literatur

Termine 2010

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Kommerzielle Kraftsensorsysteme arbeiten vorwiegend mit Dehnungsmessstreifen oder mit piezoelek- trischen Materialien wie Quarz oder PZT. Diese Systeme lassen sich nicht für jeden Anwendungsbereich einsetzen, weil sie eine gewisse Baugröße aufweisen oder nur für dynamische Anwendungen geeignet sind. Aus diesem Grunde hat das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik eine neuartige piezoresistive Sensorschicht entwickelt. Diese amorphe Kohlenwasserstoffschicht verbindet ein exzellentes tribologisches mit einem ausgeprägten piezoresistiven Verhalten. Die Härte der Schicht liegt bei 20 GPa und ihr Reibwert bei 0,2. Mit dieser Sensorschicht werden Messsysteme im Unterlegscheibenformat hergestellt. // 

Commercial load sensor technology is based on strain gauges or piezoelectrical materials like quarz or lead-titanate-zirconate. Due to the fact of their size, they cannot be integrated in every application. Therefore the Fraunhofer Institute for Surface Engineering and Thin Films has developed a new thin layer based on hydrogenated carbon with special sensory characteristic. This layer is part of the family of diamond-like coatings. It has a hardness of 20 GPa and a coefficient of friction of 0,2 combined with a piezoresistive behaviour. Washers, coated with this layer, are used for the fabrication of measurement systems for load detection. Also complex sensor systems can be built with this sensory layer in the shape of a washer, for the detection of load distributions and temperature detection.

Die heutigen elektronischen Systeme basieren meist auf einer Anordnung von Bauteilen auf starren oder flexiblen Schaltungsträgern. Dieser Aufbau entspricht perfekt den Anforderungen der traditionellen Produktbereiche wie Automobil-, Computer- oder Industrie-Elektronik. Dennoch lassen sich damit viele Anforderungen der neuen Anwendungsgebiete, wie der tragbaren Elektronik und der Textilindustrie nicht erfüllen, wenn lediglich Standard-Technologien zu ihrer Realisierung eingesetzt werden. Diese Anwendungsgebiete sind daher Treiber für die Entwicklung neuer Aufbau-Technologien wie die „dehnbaren Elektronik". Am Fraunhofer IZM wurde in enger Zusammenarbeit mit der TU Berlin eine Technologie zur Realisierung dehnbarer Systeme auf Basis von Poly- urethan als dehnbares Material entwickelt. Dabei werden weitgehend bekannte Verfahrensschritte der Leiterplattentechnik eingesetzt. Nach Montage von Bauteilen bzw. Modulen und anschließender Verkapselung mit einem dehnbaren Material entsteht ein dehnbares System mit eingebetteten Bauteilen, welches sich leicht in verschiedene Umgebungen inte- grieren lässt. Die Technologie dehnbarer Substrate wurde bisher zur Herstellung einer Reihe von Textil-Anwendungen eingesetzt. Als Beispiel wird die Reali- sierung eines Design-Kleids mit integrierten LEDs und Bewegungssensor beschrieben. // 

Today‘s electronic systems are based on an assembly of components onto rigid or flexible substrates, serving perfectly the needs of traditional product fields like automotive, computing or industry electronics. On the other hand, many of the demands from emerging applications like wearable and textile electronics cannot be met if standard technologies are used for their realization. These new fields have therefore become mayor drivers for the development of novel technologies stretchable electronics have attracted strong attention. Especially for textile applications the potential of electronic systems to comply with the body shape and movement will improve the user comfort dramatically. A manufacturing technology for the realization of stretchable systems by common printed circuit board techniques, based on polyurethane as a stretchable matrix material has been developed. The stretchable circuit board technology has been used to realize a number of textile applications. As an example the realization of a fashion dress with integrated high brightness LEDs and movement sensing will be described.

Der Trend zu flexiblen Systemen führt dazu, dass Kunststofffolien in zunehmendem Maße zu einem attraktiven Substratmaterial für die Elektronik werden. Insbesondere die Möglichkeiten, die Aufbau- und Verbindungstechnik zu vereinfachen, dünne und hoch biegsame Systeme herzustellen als auch großflächige Anwendungen zu realisieren sind Vorteile, die für den Einsatz von Folienmaterial sprechen. Über die Verarbeitung von Rolle zu Rolle und die dadurch vereinfachte Substrathandhabung lassen sich darüber hinaus Fertigungskosten reduzieren, wodurch die Folienelektronik zum aussichtsreichen Ansatz für eine hochvolumige Produktion im low-cost-Bereich der Elektronik prädestiniert wird. Dieser Artikel gibt einen Überblick zum derzeitigen Stand der Elektronik auf Folien anhand von Beispielen, beginnend mit einfachen Passivapplikationen bis hin zur zukünftigen schichttechnischen Herstellung organischer Schaltkreise und Systeme. //

The trend to flexible systems makes plastic films an increasingly attractive substrate for electronics. Espe- cially the possibilities to simplify assembly and inter- connection steps, to fabricate very thin and highly flexible systems as well as the opportunity to produce large-area applications are advantages of plastic foil materials. Furthermore manufacturing costs can be reduced by a roll-to-roll fabrication with strongly reduced handling efforts, which makes electronics on plastic films a promising approach for high-volume and low-cost production. This article gives an overview on current state-of-the-art for plastic film electronics by means of examples, starting from simple passive applications up to future fabrication of organic circuits and systems

Während mit der konventionellen Siliziumtechnik immer größere Speicherkapazitäten und schnellere Taktraten angestrebt werden, orientiert sich der Markt der Polymerelektronik eher an der Verwendung preiswerterer, flexibler Substratmaterialien und der Anwendung von Drucktechniken anstelle aufwendiger lithografischer Verfahren. Neben der Polymerelek- tronik existiert jedoch schon seit Jahren eine weitere Technologie für gedruckte Schaltungen, die Polymere Dickschichttechnik. Dieser Artikel soll das Potential dieser Aufbau- und Verbindungstechnik zeigen. // 

Whereas with the conventional silicon technology higher memory capacities and faster processor speed are aspired, the market for polymer electronics is oriented towards the use of inexpensive and flexible substrate materials and the application of printing technologies instead of lithographic processes. But beside this polymer electronics a further technology for printed circuits exists already for years, the polymer thick-film technology (PTF). This paper should demonstrate the potential of that packaging techno- logy.

Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. verleiht den MID-Industriepreis 2009

Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. auf der Productronica 2009

MID-Kalender

Ansprechpartner und Adressen

Verfahren zur chemiefreien Metallisierung und Beschichtung

Mit der Nanopowder-Plasma-Deposition-Technologie, kurz Plasmadust, präsentiert Reinhausen Plasma das nach eigenem Bekunden weltweit erste Verfahren zur chemiefreien und energiesparenden Metallisierung und Beschichtung unterschiedlichster Werkstoffe.

Plasmadust basiert auf einer Kombination aus kaltaktivem Plasma und Nano- beziehungsweise Mikropulvern. Damit lassen sich Direktbeschichtungsprozesse mit Metall-, Polymer-, Halbleiter- und anderen Schichten auf zwei- und dreidimensionalen Substraten aus Metall, Kunststoff, Silizium, Glas, Keramik, Papier, Pappe und Textilien erstmals komplett ohne Chemikalien, also VOC-frei, durchführen. Ätz- und Beizprozesse, die in der klassischen Oberflächenbehandlung unverzichtbar sind, fallen ebenfalls nicht an.

Der Beitrag beschreibt die Herstellung und Funktion einer integrierten aktiven Kühlstruktur, die dem thermischen Management eines 3D-MID-Systems dient. Die Wärmesenke besteht aus einer Grundfläche, unter der sich eine Kanalstruktur befindet. Durch die Kanäle wird Flüssigkeit geführt, wodurch die Grundfläche aktiv gekühlt wird. Auf der Grundfläche lassen sich Bauelemente platzieren, deren Wärme effektiv abgeführt werden kann. Um den Wärmefluss zu erhöhen, werden zusätzlich thermische Vias integriert, die die Fluidkanäle direkt mit dem zu kühlenden Bauelement verbinden. Dadurch kann die üblicherweise geringe Wärmeleitfähigkeit des polymeren MID-Grundmaterials entscheidend verbessert werden. Am Beispiel einer Power-LED ließ sich die Diodentemperatur um bis zu 38 % verringern. Zusammengefasst ermöglicht das vorgestellte 3D-MID-System eine effektive Kühlung von elektronischen Bauelementen ohne zusätz- liche Kühlflächen oder externe Kühlkörper. // 

This paper presents the fabrication of an active heat sink, embedded in an injection molded 3D?MID circuit carrier. The heat sink part of the 3D-MID consists of buried, fluid perfused ducts located beneath the heat source. Water is pumped through the ducts to absorb the heat and transport it away from the source. Power devices can be mounted directly over the buried ducts. Thermal vias are used to decrease the high thermal resistance between the heat source and the buried channels. These vias connect the buried channels directly to the mounting surface. They help to overcome the poor thermal conductivity of the polymer, which is the basic material of the 3D-MID. To prove the function of the heat sink a power LED is mounted on the 3D-MID. Temperature measurements of the power LED are performed with and without activated heat sink. The results show an up to 38 % lower LED surface temperature. In summary the developed MID system can cool power devices with- out external heat spreaders or heat sinks.

Ein innovatives Konzept erlaubt die Bestückung von dreidimensionalen spritzgegossenen Schaltungsträgern (MID) in einem SMT-Bestückautomaten und ermöglicht somit die derzeitige Lücke, das 3D-Bestücken, im Fertigungsprozess zu schließen. Das Lösungs- konzept stellt einen aktiven Nutzenträger dar, welcher über den Leiterplattentransport in den Arbeitsbereich des Bestückautomatens eingefahren wird und alle aufgenommenen Baugruppen gleichzeitig in drei Freiheitsgraden bewegen kann, so dass die Prozessflächen normal zur Bestückrichtung ausrichtet werden. Bei der Bestückung von geneigten Flächen spielt die Fixierung der elektronischen Bauelemente direkt nach dem Platzieren eine wesentliche Rolle und wird im folgenden Artikel diskutiert. // 

With an innovative concept the placement of electro- nic components onto Moulded Interconnect Devices (MID) becomes possible. The novel solution represents an active truss that is placed in the workspace of the assembly machine by the PCB transport. It can move all units simultaneously in three degrees of freedom, so that the process faces are aligned normal to the movement direction of the nozzle axis. The assembly of 3D-MID demands technologies for securing the position of the components after their placement.

Brief zum Jahreswechsel

Nachlese zur deutschen IMAPS-Konferenz im Oktober 2009

Besucherrekord beim Mikrosystemtechnik-Kongress

Veranstaltungskalender

Noch zu haben: Proceedings

Internet-Auftritt von IMAPS Deutschland

Auf der Veranstaltung, die Ende Oktober 2009 in Wertheim-Bestenheid stattfand, wurde über kostenoptimierte Fertigungskonzepte und Zukunftstechnologien in der Elektronikfertigung informiert. Eine Weiterführung der ERSA-Technologietage in 2010 ist aufgrund der großen und positiven Resonanz bereits beschlossene Sache.

40 Jahre photocad

Oberschöneweide gehört sicher nicht zu den schönsten Berliner Ortsteilen, aber zu den wichtigen, wenn es um Technik und Industrie geht. Denn Oberschöneweide kann für sich in Anspruch nehmen, eines der bedeutendsten Industrieareale Deutschlands zu sein. Rund 100 Jahre war der nördliche Teil von Treptow-Köpenick ein Zentrum der Elektroindustrie und dazu auch Gründungsort der AEG. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden die Anlagen von bekannten und großen DDR-Kombinaten wie dem Kabelwerk Oberspree, dem Transformatorenwerk Oberspree oder dem Werk für Fernsehelektronik genutzt. Heute hat hier ein Unternehmen seinen Sitz, das auch seine Geschichte hat, aber vor allem stolz auf die hier produzierte Qualität ist: die photocad GmbH & CO. KG.

Göpel electronic, Anbieter von JTAG/Boundary Scan Lösungen gemäß IEEE1149.x, führt unter dem Namen 9305-BAC/RS232 ein weiteres Bus Access Cables (BAC) im Rahmen der Boundary Scan Hardwareplattform Scanflex® ein. Das neue Mitglied in der Familie von Buszugangs-Kabeln ermöglicht in Verbindung mit dem Scanflex® Multi-Port Modul SFX9305 den Test von RS232-Interfaces in Kombination mit erweiterten JTAG/Boundary Scan Opera- tionen auf Basis einer einheitlichen Plattform.

Praxisseminar mit Schwerpunkt

Baugruppenreinigung Wer glaubt, dass die Baugruppenreinigung nur eine lästige Etappe in der sowieso schon aufwändigen Fertigungsprozedur ist, wird überrascht sein, wie sehr sich die Produktqualität mit einer Reinigung erhöhen lässt. Zestron Europe gewährte in einem Praxisseminar nicht nur praxisbezogene Einblicke in die Welt der Bau- gruppenreinigung, sondern führte auch durch sein Technisches und Analytik Zentrum.

Lösemittel- und wasserbasierende Prozesse für jede Anwendung in der Elektronikindustrie vermag der Hersteller von Reinigungsmedien anzubieten. Dank seiner strategisch positionierten Zentralen in Manas- sas (USA), Shanghai (China), Kulim (Malaysia) und schließlich dem Headquarter in Ingolstadt sowie einem umfassenden Vertriebspartnernetzwerk in mehr als 50 Ländern, sind die Reinigungslösungen für den gesamten SMT-Bereich weltweit erhältlich. Davon profitiert Zestron in zweierlei Hinsicht: Nicht nur sehr nahe beim Kunden zu sein, sondern durch die weltweite Präsenz auch Zugang zu den verschiedensten Anbietern von Flussmittel, Lotpasten und SMT-Kleber aus allen Ecken der Erde zu haben, woraus eine umfangreiche Datenbank entstand. Regelmäßige und ausführliche Tests mit den drei Kategorien an Reinigungsmedien Zestron (lösemittelbasierend), Vigon (wasserbasierend und tensidfrei) und Atron (wässrig-alkalisch) ergeben fundierte Erfahrungswerte für derzeit etwa 360 Flussmittelprodukte, 670 Lotpasten und 90 SMT-Kleber.

Die Qualitätskontrollen im Bereich der Elektronikfertigung werden anspruchsvoller, die Bauteile sind kleiner und komplexer geworden und die Bestückungsdichte der Leiterkarten nimmt immer weiter zu. Bei der zunehmenden Miniaturisierung ist es von entscheidender Bedeutung, Materialfehler noch im Vorfeld auszusortieren, Bestückungs- und Lötfehler zuverlässig zu erkennen und deren Ursachen zu analysieren. Ein wesentlicher Bestandteil der Beurteilung der Qualität ist die Aufdeckung potentieller Fehlstellen, die elektrisch zwar als gut getestet werden, die aber bei der praktischen Anwendung und nach einigen Temperaturzyklen zu Ausfällen führen. Typische Beispiele für Probleme bei der Beurteilung sind verdeckte Lötstellen, wie sie an Ball Grid Arrays (BGAs) – die mit immer kleineren Abmessungen eingesetzt werden – vorkommen. Zur Untersuchung mit optischen Mitteln werden Scope angeboten, mit denen bei großer Erfahrung und erheblichem Einsatz von Phantasie einige Reihen der Lötpunkte geprüft werden können.

Für das isotrop elektrisch leitfähige Kleben von SMD-Bauteilen auf Platinen wurden für vier praxisnahe Kontaminationen kritische Kontaminationsgrenzen ermittelt. Diese Grenzen hingen von verschiedenen Faktoren ab wie beispielsweise Klebstoff, Alte- rungstyp und -dauer. Als neues Oberflächenanalyse- verfahren erwies sich die LIBS (laser induced breakdown spectroscopy) als geeignet, um diese Kontaminationsgrenzen inline an Normalatmosphäre zu detektieren. Somit ist das Vorliegen der für das Leitkleben erforderlichen Oberflächenreinheit in der industriellen Fertigung zerstörungsfrei im Rahmen der Qualitätssicherung nachweisbar. // 

For isotropically electrically conductive adhesive bonding of SMD devices onto circuit boards the critical contamination levels were detected for 4 relevant types of contaminations. These levels were dependent on different factors such as type of adhesive, type and duration of accelerated ageing. As a new surface analytical method LIBS (laser induced breakdown spectroscopy) proved capable of detecting these contamination levels inline in normal atmosphere. Therefore, the existence of the surface cleanliness required by electrically conductive adhesive bonding could be checked non-destructively in industrial production as a means of quality assurance.

2. Kompetenztreffen Elektromobilität Anfang März in Köln

Erstmals Fachausstellung elektro:mobilia im Rahmen des 2. Kompetenztreffen Elektromobilität

ZVEI-Außenhandelsreport

Marktzahlen zur Komponentenindustrie in Deutschland

EU-Kommission stärkt europäische Elektroindustrie

Konzept zur Identifikation und Traceability in der Elektro- und Elektronikindustrie

Robustness Validation for MEMS Handbuch veröffentlicht

Produkthaftungsgesetz und Aufbewahrung von Dokumenten

Applikationsgruppe Automotive zu Gast im Hause BROSE

Expertentreffen: Stressarme MST Packages – Materialien

ZVEI-Forum productronica 2009: Vorträge online

Umsatzrückgang bei elektronischen Baugruppen schwächt sich ab

Deutscher Leiterplattenmarkt im August noch im Tal

Konventionelle Verfahren des Lötstopplackauftrags geraten in Not: Airless oder elektrostatisch sprühen erbringen schon gute Ergebnisse. Doch der übermäßige Verbrauch an Lack durch Over Spray und Sprühnebel verursacht Kosten, ganz zu schweigen von intensiven und kostspieligen Reinigungsaufwendungen.

Die Qual der Wahl

Maschinen und Geräte von der Stange machen unter heutigen Gesichtspunkten wie Losgröße eins und größer kaum noch Sinn. Gefordert sind primär Anlagen und Systeme, die sich flexibel auf die Erfordernisse in der Fertigung anpassen lassen. So zum Beispiel den schnellen Wechsel von einem Format zum anderen oder auch einen relativ raschen Wechsel unterschiedlich farbiger Lötstopplacke. Jeder Leiterplattenhersteller verfolgt eine eigene Philosophie. Während die einen ausschließlich den Kostenaspekt im Visier haben, sehen andere ihre Vorteile in einer breitgefächerten Flexibilität. Natürlich bilden die Kundenwünsche letztlich mit die treibende Kraft für die richtige Entscheidung.