Elektronische Baugruppen sind im betrieblichen Einsatz mechanischen, thermischen und klimatischen Bedingungen ausgesetzt, die zu einer Schädigung der Lötverbindungen und zu einem Ausfall der Baugruppen führen können. Schadensfälle können auch dann auftreten, wenn die Lötverbindungen bereits im Ausgangszustand keine ausreichende und den Abnahmekriterien gültiger Standards [1] entsprechende Qualität aufweisen. Zur Beurteilung von Lötverbindungen und zur Ermittlung der Ursachen von Schadensfällen können verschiedene Analyseverfahren angewendet werden. Dazu gehören die optische Inspektion, die Rasterelektronenmikroskopie, die Röntgenanalytik und die Metallographie. Im Rahmen dieses Beitrages wird anhand von Beispielen die Anwendbarkeit der Analyseverfahren zur Untersuchung elektronischer Baugruppen dargestellt und erläutert. // 

Electronic assemblies are exposed during operational use to mechanical, thermal and climatic conditions, which can cause deterioration of the solder joint and may lead to a failure of the assembly. Failures can also happen, if solder joints show after production an insufficient quality level, not meeting the acceptance criteria defined in standards [1]. For assessment of solder joints and investigation of the root cause of failures different analysis methods are used. These are visual inspection, scanning electron microscope, X-ray inspection and metallographic inspection. Within the scope of this article the use of different analysis methods to investigate electronic assemblies are shown and explained.

Three full-field optical techniques, shadow moiré, fringe projection, and digital image correlation (DIC), are used to measure temperature-dependent warpage for a PBGA package and a PCB component land site from room temperature to 250 ºC. The results are qualitatively similar, but imaging resolution and noise properties create offsets between coplanarity values. The paper summarizes strengths and weaknesses for each technique. // 

Die drei optischen Ganzfeld-Messtechniken: Shadow Moiré, Linienprojektion und Digitale Bild-Korrelation werden benutzt, um temperaturabhängige Wölbungen eines PBGA-Gehäuses und des Leiterplatten-Einbauplatzes von Raumtemperatur bis 250 °C zu messen. Die Ergebnisse sind qualitativ ähnlich, aber die Bildauflösung und die Rauscheigenschaften bewirken Abweichungen zwischen den Ebenheits-Messwerten. Der Aufsatz fasst die Stärken und Schwächen jeder Messtechnik zusammen.

Solder bump connection inspection of surface mount devices has been a crucial process in the electronics manufacturing industry. A solder bump connection inspection system has been developed using laser ultrasound and interferometric techniques at Georgia Tech. It can help microelectronics industry to reduce cost, and ensure product quality and reliability. In this paper, the hardware and software developments of the laser ultrasonic-interferometric inspection system are introduced. Results are presented for two case studies involving LGAs that have thermal reliability concern for board-level solder bumps, and flip chips whose solder bump interconnections have real-life production defects. // 

Die Inspektion von Lotballverbindungen in der Oberflächenmontage ist ein kritischer Prozess in der Elektronik Fertigungs-Industrie. Am Georgia Tech wurde ein Lötstellen-Inspektionssystem entwickelt, welches Laser, Ultraschall und Interferenztechnik benutzt. Es kann in der Mikroelektronik-Industrie helfen, die Kosten zu reduzieren und die Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. In diesem Artikel werden die Hard- und Software-Entwicklungen des Laser-Ultraschall-Interferenz-Inspek- tions-Systems vorgestellt. Ergebnisse für zwei Fallbeispiele werden vorgestellt: LGAs mit thermischen Zuverlässigkeitsproblemen an Boardlevel-Lotballs und Flip Chips, deren Lotball-Verbindungen Aus- fälle während der Lebensdauer aufweisen.

Funktionale Schaltungsträger mittels Rapid Prototyping (RP) für MID-Anwendungen

Obwohl die MID-Technologie zahlreiche Vorteile aufweist, verläuft die Umsetzung in Produkte derzeit noch relativ zurückhaltend. Besonders in der Phase der Produktentwicklung könnte bereits die Entscheidung zugunsten der MID-Technologie erfolgen, wenn Funk- tionsprototypen oder Kleinserien wirtschaftlich hergestellt werden könnten. Die Herstellung des MID-Sub- strats über den Spritzguss von Kunststoffen ist in der Regel zeit- und kostenaufwendig. Innerhalb der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e.V. hat sich eine Arbeitsgruppe gebildet und nach Analyse der aktuellen Situation der MID-Prototypenherstellung aufgrund des Handlungs- und Forschungsbedarfes auf diesem Gebiet ein industrienahes Forschungsprojekt zu dieser Thematik initiiert.

Mit dem so genannten Occam-Prozess wird gegenwärtig von der Firma Verdant Electronics eine völlig neuartige Technologie zur Herstellung von Elektronikbaugruppen entwickelt, die weder Leiterplatten noch Lötverbindungen benötigt.

Verdant Electronics, San Jose, Kalifornien, USA, ist ein Privatunternehmen, das sich mit der Entwicklung nachhaltiger Fertigungstechnologien und -verfahren für Elektronikprodukte beschäftigt. Die Prozesszeiten, der Materialverbrauch und -abfall, der Energieverbrauch sowie die Kosten sollen gesenkt und so die Auswirkungen auf die Umwelt verringert werden. Gründer und Präsident der Firma ist Joseph (Joe) Fjelstad, der über 35?Jahre Erfahrung auf dem Gebiet Aufbau- und Verbindungstechniken der Elektronik hat und international bestens bekannt ist, da er viele Publikationen verfasst hat und regelmäßig für mehrere Fachzeitschriften schreibt. Vor der Gründung von Verdant Electronics war Joe Fjelstad Mitbegründer von SiliconPipe und zuvor bei Tes- sera Technologies.

Ceramic Interconnect and Ceramic Microsystems Technologies CICMT 2008

Liebe Mitglieder und Interessenten, wir möchten an dieser Stelle nochmals darauf hinweisen, dass IMAPS Deutschland und die Deutsche Keramische Gesellschaft im kommenden Jahr Mitveranstalter der CICMT in München sind. Damit findet eine der wichtigsten Konferenzen auf dem Gebiet keramischer Mikrosysteme und AVT in Deutschland statt, wo in Industrie, Instituten sowie der Grundlagen- und anwendungsnahen Forschung eine interessante Landschaft auf diesen Gebieten anzutreffen ist.

Neue Viscom-Bedienoberfläche EasyPro3D: einfach und komfortabel

iTAC.MES.Suite Release 6.0

Optische Vermessung von Bauteilen

Am 8. August 2007 hat Volker Arnold die PLUS-Redaktion über die Neuigkeiten seiner Firma informiert.

Die Firma Präzisions Laser Technik (PLT) ist von Volker Arnold am 1. Januar 1993 als spezialisierter Hersteller für gelaserte SMD-Schablonen gegründet worden. Sie war schon bald bekannt als zuverlässiger und schneller Lieferant hochwertiger, präziser Druckschablonen. Seit dem 1. Januar 2002 firmiert das in Paderborn-Sande sitzende Unternehmen als PLT-Produktions?GmbH. Seit fünf Jahren bietet PLT als weitere Dienstleistung auch die Laserbearbeitung von Kunststofffolien an, d.h. vor allem Bohren, Strukturieren, Schneiden und Reparieren von Folienschaltungen sowie Starrflex- und Mikro-Leiterplatten. Seit einiger Zeit werden auch bereits bestückte Folien bzw. Leiterplatten geschnitten. Inzwischen übertrifft der Umsatzanteil der Leiterplattenbearbeitung bereits denjenigen der SMD-Schablonenherstellung.

Die Ursprünge

Im Jahr 1992 gründeten fünf Ingenieure in Belgien ein kleines Unternehmen für Test-Automatisierung und legten damit den Grundstein für die spätere IPTE?NV, Integrated Production and Test Engineering. Was im Kleinen begann, hat sich mittlerweile zum weltweit tätigen Unternehmen gemausert. Mehr als 2200 Mitarbeiter beschäftigt die IPTE heute u.a. in Deutschland, Belgien, Frankreich, den Niederlanden, Portugal, der Slowakei, Rumänien, der Tschechischen Republik, China und den USA. Das Produkt- und Leistungsangebot ist seit 1992 kontinuierlich und wesentlich erweitert worden – sowohl aus eigener Kraft, als auch durch geeignete Akquisitionen. Angeboten werden universelle Lösungen zur Fabrik- und Produktionsautomatisierung und für den Baugruppen- und Produkttest, dazu eine breite Palette an Dienstleistungen als so genannter Auftragsfertiger für Kabel und Elektronikprodukte (EMS = Electronic Manufacturing Service).

Die RAFI-Firmengruppe baut mit dem eigenständigen Fertigungsdienstleister RAFI Eltec seine Position im Bereich Fertigungs- und Technologiedienstleistung für elektronische Baugruppen und Systeme weiter aus.

Über 30 Jahre Erfahrung im Bereich Elektronikfertigungsdienstleistungen hat seit einem Jahr einen neuen Namen: RAFI Eltec GmbH. 1975 wurde das Unternehmen Stephan Elektronik in Überlingen am Bodensee gegründet und im Jahr 2000 von Elcoteq übernommen. Aufgrund eines Strategiewechsels veräußerte Elcoteq den Fertigungsstandort Ende 2005 an die RAFI GmbH & Co. KG mit Hauptsitz in Berg bei Ravensburg. Zu diesem Zeitpunkt war die RAFI GmbH & Co. KG bereits einige Monate Kunde des Elcoteq-Standortes Überlingen und kannte somit deren Leistungsfähigkeit.

Man stelle sich vor: man kauft einen Pullover, der sich nach dem dritten Waschen in seine Einzelteile auflöst, nur weil er schlecht gefertigt wurde. Eine Horrorvision bei der Firma STOLL, die seit 130 Jahren Flachstrickmaschinen herstellt und für deren Qualität weltweit bekannt ist. Um die Qualität zu sichern, werden in der Elektronikbaugruppenproduktion AOI-Systeme von GÖPEL electronic eingesetzt.

Die Produktpalette der ANS answer elektronik Service & Vertriebs GmbH, Limeshain, nimmt stetig zu. Denn der technische Fortschritt soll deren Kunden nicht entgehen, so dass sie immer auf dem neuesten Stand und für die Herausforderungen des Marktes gewappnet sind. Dazu wurden im Rahmen einer Hausmesse am 5. September 2007 die Neuheiten im Bereich automatischer Hybrid-Inspektion sowie manueller automatischer Inspektion aus dem Hause YAMAHA/i-PULSE vorgestellt. Bereits am Vorabend hatte es einige Vorabinformationen und die Gelegenheit zum Gedankenaustausch gegeben.

Die Einpresstechnik ist bis heute eine eher selten eingesetzte Nischentechnologie der Baugruppenfertigung. Dass es Applikationen auch im Automotive-Bereich gibt, bei denen die Einpresstechnik ein geeigneter „Problemlöser" darstellt, beweist eine Baugruppe, die in großer Stückzahl im Elektronikwerk Düsseldorf des Schließsystemeherstellers Kiekert AG gefertigt wird. Auf einer eigens für diesen Produktionszweck entwickelten Produktionslinie werden in einer kleinen SMD-bestückten Baugruppe beidseitig jeweils vier Einzelstifte mit einer elastischen Einpresszone vollautomatisch gesetzt und vermessen. Projektleiter Günter Nissing erläuterte in einem Gespräch die geplanten Verfahrensziele, die notwendigen Prozessschritte sowie die Module und Leistungsfähigkeit der realisierten Produktionslinie.

Productronica 2007: Branchentreff Leiterplatten und Bestückung am 13. November im Messebüro von VdL, ZVEI und EITI

Productronica 2007: Das ZVEI-Forum in Halle?B3 hat viel zu bieten

Productronica 2007: Schlau entwickelt. Clever produziert. Leiterplatten aus Europa – Vorstellung der Imagebroschüre Leiterplattenindustrie mit Podiumsdiskussion

Productronica 2007: Denken Sie daran, sich vorab online zu registrieren

Jetzt anmelden: electronica & Productronica China 2008 in Shanghai

Was tun gegen Produktpiraterie auf Messen?

Final Report: Cycle Capability/Temperature Change Test of Printed Circuit Boards

ZVEI-Leitfaden Kartellrecht

29. ZVEI-Außenwirtschaftskolloquium: Lateinamerika – Exportieren und Investieren

ZVEI schafft Fortbildung zum „Geprüften Prozessmanager Mikrotechnologie“

Halbleitermarkt in Deutschland im August erneut schwächer – Starker Euro drückt auf die Umsatzzahlen

Deutscher Leiterplattenmarkt im Juni stabil auf hohem Niveau

Gemeinsames Schulungsangebot von ZVEI und PIEK

Bericht über ein Seminar des Zentrums für Oberflächentechnik Schwäbisch Gmünd e.V. (Z.O.G.) am 5. Juli in Pforzheim

Norbert Hunke konnte zur Veranstaltung der Z.O.G. etwa 30 Teilnehmer in Pforzheim begrüßen, einer Stadt, die über mehrere Scheideanstalten verfügt – passend zum Seminar, das sich bevorzugt mit den Aktivitäten derartiger Unternehmen befasste. Einleitend stellte er den Veranstalter Z.O.G. vor, eine Vereinigung von Schulen, Einrichtungen und Unternehmen, die sich mit der Weiterbildung und Initiierung von Forschung und Entwicklung be- fasst. Unterstützt wurde das Seminar über Edelmetallrückgewinnung von der Firma Umicore, einem der größten Hersteller von Verfahren zur Edelmetallabscheidung für funktionelle und dekorative Anwendungen. Norbert Hunke stellte hierzu einige Anwendungsbeispiele vor – von Airbagzündern über Leiterplatten bis hin zu Badezimmerarmaturen.

Mit einem atg A5s-Tester und einer neuen Bürstanlage von Pola e Massa, beide im Vertrieb von FineLine Technologie, hat die B&B-Gruppe ihre Fertigung technologisch aufgewertet und kapazitätsmäßig aufgebaut, um den Wünschen und Forderungen ihrer Kunden in noch kürzerer Zeit und verbesserter Qualität nachzukommen. Am Produktionsstandort der Gruppe in Mittweida informierte das B&B Management die PLUS-Redaktion über die Investitionen.

Am 10. Juli 2007 veranstaltete die TECHNOLAM GmbH ihren ersten Kundentag in Unterreichenbach im Schwarzwald. Dort wurde über neue Basismaterialien und aktuelle Basismaterialthemen informiert. Themen waren u.a. temperaturbeständige Materialien für das bleifreie Löten, Z-Achsen-optimierte Mate- rialien, halogenfreie Basismaterialien, CAF-Beständigkeit, Wärmemanagement und die mechanische Bearbeitung von gefüllten Harzsystemen.

Geschäftsführer Andreas Folge ging im Anschluss an die Begrüßung auf die Marktentwicklung bei Basismaterialien und Leiterplatten ein. Dabei bemerkte er, dass inzwischen über 80 % aller Leiterplatten nicht mehr in Europa und USA hergestellt werden würden und für Europa in diesem Jahr ein Leiterplattenvolumen von ca. 3,8 Mrd. € erwartet wird. Längerfristig wird in Europa und USA die Basismaterial- bzw. Laminatherstellung aussterben. Auch die Erwartungen der neuen Hersteller in Asien werden sich nicht erfüllen, denn andere arbeiten schon an Produkten mit noch höheren Qualitätsanforderungen. Schließlich basieren zwei Drittel der weltweiten Leiterplattenproduktion auf der Kommunikations- und der Datentechnik. Bereits mittelfristig, d.h. in 5 Jahren werden nur noch 3 bis 4 Hersteller über 90 % der Laminate produzieren. NAN YA, der weltgrößte Hersteller von FR4 und höherwertigen Laminaten, wird beispielsweise seinen Marktanteil von heute 20 % bzw. 21 % bis zum Jahr 2009 auf 20 % bzw. 27 % ausbauen. In Europa wird gleichzeitig der Basismaterialmarkt volumenmäßig schrumpfen, ebenso die Anzahl der Basismaterial- und Leiterplattenhersteller. Die technischen Forderungen an die Laminate und die Komplexität der Leiterplatten werden allerdings weiter steigen.

Rund 100 Gäste waren der Einladung von Varioprint zur Eröffnungsfeier zum Ausbau des Werkes 2 am 30. August gefolgt. Einem ausführlichen Firmenrundgang gespickt mit verschiedenen Geschicklichkeitstests folgte ein zünftiger „Appenzeller Abend".

Der schweizerische Leiterplattenhersteller Vario- print AG wurde 1970 gegründet und fertigt seit 1989 Multilayer-Leiterplatten. 1993 hat das Führungsteam durch ein Management-Buy-Out die Firma übernommen. 1999 wurde für die Fertigung von Multilayer-Innenlagen in Feinstleitertechnik ein zweites Gebäude erworben und zu einem weiteren Produktionswerk umgebaut, so dass es mit dem ersten Werk unterirdisch verbunden ist. 2003 wurde das Werk 2 um 1300 m2 erweitert, um im Werk 1 Platz für eine horizontale Galvanikanlage zu schaffen. Dieser zweigeschossige Anbau, in dem die Bohrerei und das Basismateriallager untergebracht sind, wurde jetzt um zwei weitere Stockwerke aufgestockt. Dafür musste auch der bestehende 180 m2 große Lüftungs- und Klimaraum in einem Stück auf das Dach des Hauses transportiert werden. Die Lüftungs- und Klimaanlage wurde deutlich großzügiger ausgelegt, als unbedingt notwendig gewesen wäre, um die Lärmemissionen zu minimieren und eine maximale Wärmerückfuhr zu garantieren. Mit der Wärmerückgewinnung wird jetzt das gesamte Werk 2 vollständig beheizt, so dass keine weitere Heizung mehr notwendig ist. Das Investitionsvolumen betrug 3 Mio. SFr (1,8 Mio.€). Die neuen Räumlichkeiten sind während der zweiwöchigen Betriebsferien Ende Juli ohne Produktionsunterbrechung bezogen worden.

Am 6. Juli 2007 veranstaltete die CONTAG GmbH, Berlin, die zu den führenden Leiterplatten-Prototypen-Herstellern zählt, erstmalig ein Technologie-Forum. Der so genannte CONday 2007 war nicht nur Auf- takt für die anschließende feierliche Einweihung der neuen Betriebsstätte sondern zugleich auch für eine geplante Reihe von Technologie-Tagen der Firma.

Damit initiierte das aufstrebende Unternehmen einen Branchen-Treffpunkt, an dem sich u.a. Spezialisten aus Entwicklung, Layout und Produktion von Leiterplatten und Systemen austauschen können. Der Schwerpunkt der ersten Veranstaltung lag auf der HDI-Technologie. Zum CONday 2007 gehörte ferner die Besichtigung des neuen Werks von CONTAG, das am selben Nachmittag festlich eingeweiht wurde.

Der schweizerische Leiterplattenhersteller Rihm-Electronic AG hat in eine Lacksprühanlage von all4-PCB investiert. Anfängliche Probleme mit sprühbaren Lötstopplack konnten durch den Einsatz von Probimer 77 überwunden werden.

Zum Aufbringen der Lötstoppmaske stehen dem Leiterplattenhersteller unterschiedliche Technologien zur Verfügung. Es begann einst im horizontalen Siebdruck, dann ermöglichte das Gießen eine weitgehende Automatisierung und später kam der vertikale Siebdruck für Spezialanwendungen dazu. Die unterschiedlichen Technologien haben ihre Stärken und Begrenzungen und sind heute nebeneinander im Markt anzutreffen. Weltweit betrachtet kann man feststellen, dass die Verteilung zwischen vertikalem bzw. horizontalem Siebdruck und dem Gießen sehr unterschiedlich ist. Im deutschen Sprachraum überwiegt das Gießen. Generell gilt, dass es inzwischen für alle bisher gängigen Beschichtungsarten eine breite Palette von Lacken gibt, mit denen, je nach technischen Anforderungen und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen, gearbeitet werden kann.