1-2017

Januar/Februar/März 1/2017 Jahrgang 11 

D 71589 18386 

F 

Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion 

Funktionelle 

SMD-Schablonen für 

den Lotpastendruck 

Becktronic, Seite 22

Editorial 

(Foto: Copyright HTGF) 

Michael Strzyz, Director Product 

Management, Engineering & 

Applications 

Rückverfolgbarkeit – bis ins kleinste 

Detail 

Rückverfolgbarkeit durch standardisierte Kennzeichnung von Elektronikkomponenten ist 

ein entscheidender Qualitätsfaktor – die gesetzlichen und industriellen Anforderungen an die 

Hersteller steigen. Das spiegelt sich in veränderten Kunden- und Lieferantenanforderungen 

wider, denn direkte Produktkennzeichnung hilft, Fehlproduktion und Rückrufaktionen zu vermeiden. 

Je früher ein Fehler entdeckt wird, umso weniger Prozessschritte sind mit betroffen. 

Immer mehr Produkte – bis hin zu kleinsten Elektronikkomponenten – werden aus Gründen 

der richtigen Zuordnung in komplexen Fertigungsabläufen, der Bauteil-Sicherheit bei Datenausfall, 

für die Verwaltung von Lagerbeständen, als Schutz gegen Fälschungen oder zur Verfolgung 

der gesamten Wertschöpfungskette markiert. 

Die Komplexität steigt auch deshalb, weil die Form der Inhalte immer vielfältiger geworden 

ist: von alphanumerischen Texten über 2D-Codes oder auch Grafiken und Logos. Mit dem 

Datamatrix-Code können z.B. Ort und Zeit der Herstellung, Serien- und Produktnummer platzsparend 

codiert werden. Darüber hinaus werden Kennzeichnungsstandards verwendet, die 

bestimmte Inhalte in einheitlicher Form darstellen, wie z.B. GS1-Codes. Auf einem zunehmend 

globalen Markt gilt es auch, international unterschiedliche Anforderungen umzusetzen. 

Was ist aber die zentrale Anforderung, egal welche Form der Code hat? Offensichtlich ist 

es die Haltbarkeit, denn der Code muss so lange eindeutig lesbar sein, wie das Produkt oder 

Bauteil im Einsatz ist. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Qualität des Codes 

und der sicheren und nachhaltigen Möglichkeit zur Rückverfolgung. Das stellt Industrieunternehmen 

dann nicht nur vor die Herausforderung, die passende und haltbarste Markiertechnologie 

zu finden, sondern auch, die Kennzeichnung wirtschaftlich und effizient umzusetzen. 

Die Produktdirektmarkierung mit Laser bietet da viele Vorteile. 

Die Markieranforderungen sind je nach Struktur oder Porosität, je nach Wärmeempfindlichkeit 

oder Dichte der Materialoberflächen sehr unterschiedlich. Faser- oder CO2-Laser markieren 

Keramiken, Kunststoffe, Metalle sowie fast alle anderen Materialien. Markierungen von 

hoher Qualität und Haltbarkeit entstehen z.B. auch auf SMD-Bauteilen, die mit Lötstopplacken 

versiegelt sind. Wenn kleinste Bauteile, z. B. Mikrochips, gekennzeichnet werden sollen, 

muss eine Beschriftungslösung gefunden werden, die die Lesbarkeit sogar auf kleinstem 

Raum ermöglicht. Ein Laser kann Schriftgrößen von unter 0,3 mm erreichen, und 2D-Codes 

können auf ein Maß von unter einem Quadratmillimeter gebracht werden. 

Für die flexible Integration in Fertigungslinien gibt es kompakte Laserkomponenten, die 

über Schnittstellen verbunden unterschiedliche Produktionsanforderungen erfüllen. Für eine 

nachgelagerte Bearbeitung kann das Produkt aber auch im geschlossenen Prozess eines 

alleinstehenden Markierlaser-Arbeitsplatzes gekennzeichnet werden. Kriterien bei der Auswahl 

des Markiersystems sind die Erreichung einer hohen Durchsatzgeschwindigkeit sowie 

eine hohe Positioniergenauigkeit auf sehr kleinen Bauteilen in Verbindung mit einer maximalen 

Markierqualität. 

Da die Markierung am Ende des Produktionsprozesses stattfindet, bedeuten Markierfehler 

einen entscheidenden Wertverlust. Zur Vermeidung dieses Risikos helfen kamerabasierte 

Rücklesesysteme, den richtigen Markierinhalt auf der richtigen Komponente exakt an der vorgesehenen 

Stelle abzusichern und damit Produktausschuss durch Doppel- oder Falschmarkierung 

zu vermeiden. Prozesslösungen mit integrierter Kamera führen zu maximaler Effizienz 

und Wirtschaftlichkeit: unmittelbare automatisierte Rücklesung während und nach der 

Markierung vermeidet menschliche Fehler und liefert eine lückenlose Dokumentation. Kamerabasierte 

Validierung, automatisierter Datentransfer und eine Software, die intuitiv ist und 

Bedienfehler vermeidet, zeichnen moderne Markiersysteme aus. Prozesssicherheit, Transparenz 

und schlanke Produktionsabläufe mit Unterstützung von kamerabasierten Markierlasersystemen 

– unsere Maxime auch im neuen Jahr. 

Michael Strzyz, Alltec GmbH | FOBA Laser Marking + Engraving 

www.fobalaser.com 

1/2017 

3

Inhalt 

Zum Titelbild 


• Herausgeber und Verlag: 

beam-Verlag 

Krummbogen 14 

35039 Marburg 

Tel.: 06421/9614-0, 

Fax: 06421/9614-23 

www.beam-verlag.de 

• Redaktion: 

Ing. Frank Sichla 

Dipl.-Ing. Reinhard Birchel 

electronic-fab@beam-verlag.de 

• Anzeigenverwaltung: 

beam-Verlag 

Myrjam Weide 

m.weide@beam-verlag.de 

Tel.: 06421/9614-16, Fax: -23 

Frank Wege 

frank.wege@beam-verlag.de 

Tel.: 06421/9614-25, Fax: -23 

• Erscheinungsweise: 

4 Hefte jährlich 

• Satz und Reproduktionen: 

beam-Verlag 

• Druck + Auslieferung: 

Brühlsche Universitätsdruckerei 

Januar/Februar/März 1/2017 Jahrgang 11 


Funktionelle 


den Lotpastendruck 

Becktronic, Seite 22 

D 71589 18386 

F 

Ergebnis orientierte 

Schablonenoptimierung 

Stufenschablonen bieten 

hocheffiziente Lösungen 

bei Mischbestückungen in 

der Baugruppenfertigung. 

Becktronic reagierte auf die 

bestehende Nachfrage mit 

der Entwicklung von BECstep 

– Stufenschablonen, die 

hoch präzise Ergebnisse 

ermöglichen. 22 

Hinweis: 

Der beam-Verlag übernimmt, trotz 

sorgsamer Prüfung der Texte durch 

die Redaktion, keine Haftung für deren 

inhaltliche Richtigkeit. 

Handels- und Gebrauchs namen, 

sowie Warenbezeichnungen 

und dergleichen werden in der 

Zeitschrift ohne Kennzeichnungen 

verwendet. Dies berechtigt nicht 

zu der Annahme, dass diese Namen 

im Sinne der Warenzeichen- und 

Markenschutzgesetzgebung als frei zu 

betrachten sind und von jedermann 

ohne Kennzeichnung verwendet 

werden dürfen. 

Rubriken 

Editorial .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

Inhalt.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

Aktuelles.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

Rund um die Leiterplatte.. . . . . . . . 12 

Löt- und Verbindungstechnik.. . . . 29 

Beschichten/Lackieren/. 

Vergießen.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 

Reinigung.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 

Qualitätssicherung .. . . . . . . . . . . . 36 

Lasertechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 

Dienstleistung .. . . . . . . . . . . . . . . . 54 

Produktion.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 

Produktionsausstattung.. . . . . . . . 60 

Conformable Electronics: Neue Technologien für innovative Produkte 

Das Fraunhofer IZM und der Forschungsschwerpunkt „Technologien der Mikroperipherik“ der 

TU Berlin entwickeln Technologien für innovative Schaltungsträger sowie Verbindungstechnik 

und Verkapselung elektronischer Systeme. 18 

Elektropolierte 

SMD-Schablone 

mit Silizium-Nanobeschichtung 

Um selbst bei 

hochkomplexen 

Baugruppen und einer 

großen Anzahl von 

Druckzyklen höchste 

Qualitätsansprüche 

erfüllen zu können, hat die 

Photocad GmbH eigens die 

Produktlinie Performance 

entwickelt. Bei der 

Herstellung werden diese 

SMD-Schablonen nicht 

nur elektropoliert, sondern 

auch mit einer speziellen 

Silizium-Nanobeschichtung 

versehen. 24 

4 1/2017

Automatisierung 

neu definiert 

Die productware 

GmbH hat ihre 

Reparaturmöglichkeiten 

um ein professionelles 

Rework-System für alle 

SMDs erweitert. Mit dem 

Ersa HR 600/2 Hybrid- 

Rework-System können 

Bauteile automatisch 

entlötet, neu platziert 

und wieder gelötet 

werden. 54 

Neue Omnimate-Bauteilbibliotheken für Leiterplatten- 

Design-Software 

Für schnelles und fachgerechtes Leiterplatten-Design bietet Weidmüller 

im Omnimate-Bereich eine neue Serviceleistung mit den umfangreichen 

Bauteilbibliotheken für Leiterplattendesign-Software an. 28 

Lotbad-Management als fortlaufender Prozess für 

hohe Qualitätsanforderungen 

Ein Lotbad hat eine bestimmte Zusammensetzung, die immer im 

Gleichgewicht bleiben muss. Das Lotbad-Management von Stannol 

hilft, dieses Gleichgewicht zu halten. 30 

Partikelfreie Luft für jeden Arbeitsplatz 

Die Spetec GmbH stellt ein neues Produkt auf dem Gebiet der 

Reinraumtechnik vor. Die Reinraumstation CleanBoy ermöglicht es, 

an jedem beliebigen Arbeitsplatz Reinraumbedingungen mit hoher 

Wirkung, bei geringem Investitionsaufwand, zu schaffen. 62 

Reinigung vor der Schutzbeschichtung 

Bei hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit elektronischer Baugruppen sind abgestimmte Prozesse der Reinigung und Schutzlackierung 

eine wirksame Maßnahme gegen klimatische Einflüsse. 34 


5

Aktuelles 

Vom manuellen Produktionsprozess zur 

kompletten Automatisierung 

Die cps Programmier-Service GmbH in Lindhorst, Dienstleister für Bausteinprogrammierung und industrielle 

Gurtung und Verpackung, feierte ihr 20-jähriges Bestehen 

cps Programmier-Service 

GmbH 

www.cpsgroup.eu 

Gegründet 1996 als Dienstleistungszentrum 

für die Halbleiterprogrammierung, 

entwickelte sich das 

Unternehmen kontinuierlich weiter 

und erhielt bereits wenige Jahre 

später die entsprechenden ISO- 

Zertifizierungen. Nach zehn Jahren 

erfolgte die Erweiterung um die 

Dienstleistung der Gurtung mechanischer 

Stanzteile und Sonderformen. 

Der Maschinenpark erhielt 

modernste Sortiersysteme und vollautomatische 

Gurtungsmaschinen. 

Gleichwohl investierte man kontinuierlich 

in hochtechnische Baustein-Programmiersysteme 

und 

so stehen heute 17 Maschinen in 

den Produktionshallen, die 2008 

neu errichtet und bezogen wurden. 

Dazu gehören leistungsstarke Vollautomaten 

und Highspeed-Flash- 

Programmiersysteme mit Adaptern 

für alle Bauteile. 

Ständig hat cps alle Fertigungsschritte 

verfeinert und durch Eigenentwicklungen 

optimiert. So wurde 

unter der Prämisse „Null-Fehler- 

Toleranz“ im Oktober 2016 an einem 

der neuen Gurtungsvollautomaten 

eine spezielle HD-Kamera installiert, 

die den Tape&Reel-Prozess 

von ICs überwacht. Bauteile mit 

falscher Drehlage oder Beschädigungen 

an den Pins werden zuverlässig 

erkannt und aussortiert. 

Individuelle Logistikkonzepte 

mit kompletter Projektabwicklung, 

durchgängiger Prozesskontrolle und 

Monitoring aller Prozessschritte 

inklusive weltweiter Terminanlieferung 

geben den Kunden von cps 

Sicherheit und Handlungsfreiraum. 

HD-Kamera sorgt für Null-Fehler-Toleranz 

Trotz des anhaltenden Erfolgs hat 

der Firmengründer Bernd Thürnau 

soziale und umweltkritische Themen 

nie aus den Augen verloren. So 

ließ er im Jahr 2012 eine Solaranlage 

auf dem Dach des Fertigungsgebäudes 

installieren, die seither 

die komplette Energieversorgung 

der Produktion sichert. Zwischen 

2012 und 2015 wurde ein Ertrag 

von mehr als 100 MWh erreicht 

bzw. eine Summe von 60 t an CO 2 

der Umwelt erspart. Auf sozialem 

Gebiet fördert Thürnau mit einem 

größeren Sponsorbetrag die Initiative 

BürgerbusVerein der Samtgemeinde 

Lindhorst. Zudem gibt es 

jährlich einen Tag der offenen Tür 

für Kinder und Schüler, damit junge 

Menschen die Möglichkeiten erhalten, 

technische Berufe für ihre künftige 

Berufswahl kennen zu lernen. 

Das Unternehmen wird weiterhin 

expandieren und auf Innovationen 

sowie absolute Qualität setzen. 

Denn cps ist heute nach 20 Jahren 

groß und professionell genug, um für 

international agierende Firmen ein 

zuverlässiger Partner zu sein, aber 

auch noch so jung und schlank, um 

Flexibilität und Kundenorientierung 

täglich zu leben. ◄ 


Aktuelles 

Messbare Emissionsreduktion durch Climate Project 

Seit 2016 produziert der SMD-Schablonenhersteller photocad komplett klimaneutral. Alle CO 2 -Emissionen 

des Unternehmens werden ermittelt und über ein Klimaschutzprojekt ausgeglichen 

Bei einem von photocad unterstützten 

Projekt zur Trinkwasseraufbereitung 

in Kenia wird das 

Wasser nicht mehr abgekocht, 

sondern gefiltert. Dadurch wird 

Feuerholz eingespart, was die 

Entwaldung verringert und den 

CO2-Ausstoß deutlich senkt. 

Quelle: ClimatePartner 

Deutschland GmbH 

photocad GmbH & Co. KG 

mail@photocad.de 

www.photocad.de 

Bis zu 20.000 SMD-Schablonen 

fertigt die photocad GmbH & 

Co. KG jährlich. Da über 50% aller 

Fehlverbindungen in der SMD-Montage 

auf mangelhaften Lotpastendruck 

zurückzuführen sind, setzt 

das Unternehmen bei der Herstellung 

auf das hochpräzise Laserschneidverfahren. 

Die Technologie 

nutzt u.a. ein CCD-Kamera-Messsystem, 

eine spezielle Linsenrotationsmechanik 

im Laserschneidkopf 

sowie eine softwaregesteuerte 

Anpassung der Fokuslage und sorgt 

so für eine besonders hohe Qualität 

der Schablone. Eine solch aufwendige 

Produktion kostet jedoch 

auch viel Energie. Um nachhaltig 

und umweltfreundlich zu produzieren, 

unterstützt photocad daher seit 

2016 ein Projekt von ClimatePartner, 

einem Unternehmen zur CO 2 - 

Bilanzierung und -Kompensation 

und fertigt all seine Produkte vollkommen 

klimaneutral. 

„Wir ermitteln die CO 2 -Emissionen 

durch unsere Unternehmenstätigkeit 

und gleichen sie über ein international 

anerkanntes Klimaschutzprojekt 

aus“, erläutert Axel Meyer, 

Vertriebs- und Marketingleiter bei 

photocad das Prinzip. 

Dabei schloss sich das Unternehmen 

dem Business Solutions 

Provider ClimatePartner an, der 

sich durch sein Carbon-Management 

gegen globale Erwärmung 

und für effektiven Klimaschutz 

Seit Projektbeginn im Jahr 2011 

wurden rund 4,5 t CO 2 durch 

den Einsatz von Wasserfiltern 

eingespart. photocad unterstützt 

mit diesem Projekt das Ziel 

der Vereinten Nationen, bis 

2030 für alle Menschen Zugang 

zu sauberem Trinkwasser zu 

gewährleisten. 

Quelle: ClimatePartner 

Deutschland GmbH 

einsetzt. Die Hauptemissionstreiber 

eines Unternehmens werden 

ermittelt, die CO 2 -Bilanz berechnet 

und über ein Klimaschutzprojekt 

ausgewogen. „Dabei wird nicht 

nur die Umwelt geschützt, sondern 

auch die Lebensqualität im Projekt 

involvierter Menschen deutlich verbessert.“ 

So unterstützt photocad 

etwa ein Projekt zur Wasseraufbereitung 

in Kenia: Traditionell wird 

Trinkwasser in dieser Region abgekocht, 

um aufbereitet zu werden, 

wozu Feuerholz verbrannt werden 

muss. Im Rahmen des Projekts 

wird das Wasser jedoch mittels 

Filter aufbereitet, die weder Elektrizität 

noch Betriebsstoffe benötigen. 

Somit verringert sich die erforderliche 

Feuerholzmenge deutlich, 

was zu erheblichen CO 2 -Reduktionen 

führt. Seit Projektbeginn 

2011 wurden etwa 4,5 Mio. t CO 2 

durch diese Maßnahme eingespart. 

Zudem verbessert der Einsatz von 

Filtern die öffentliche Gesundheit 

signifikant. Durch den Rückgang 

der Nachfrage nach Feuerholz wird 

außerdem die klimabelastende Entwaldung 

gebremst. Für die jährliche 

Überprüfung, Schulung und 

Instandhaltung werden hunderte 

von Arbeitsplätzen geschaffen, 

während der Distribution der Filter 

finden sogar tausende Kenianer 

eine Beschäftigung. 

„In Zeiten der Energiewende und 

des Kampfs gegen den Klimawandel 

ist eine nachhaltige Energiepolitik 

entscheidend – auch, oder 

gerade für das eigene Unternehmen“ 

erläutert Meyer seine Entscheidung, 

sich dem Projekt anzuschließen. 

Klimaschutzmaßnahmen 

sichern Unternehmen außerdem 

Wettbewerbsvorteile: Immer 

mehr Kunden und Bewerber achten 

darauf, woher sie ihre Produkte 

beziehen. Rund zwei Drittel der 

Absolventen und junger Mitarbeiter 

achten darauf, ob und wie sich 

ihr Unternehmen für die Umwelt 

einsetzt. Durch einen aktiven Beitrag 

zum Klimaschutz sichern sich 

viele Unternehmen die Vorreiterposition 

in ihrer Branche: Auch zahlreiche 

Auftraggeber vergeben ihre 

Projekte bevorzugt an progressive, 

umweltbewusste Unternehmen. 

Bereits in der Vergangenheit 

zeigte sich photocad fortschrittlich, 

was seine ökologische Einstellung 

angeht. So wird im Betrieb 

unter anderem Ökostrom verwendet 

und die Entsorgung, insbesondere 

von Schadstoffen, wird genau 

dokumentiert. Der Hersteller von 

SMD-Schablonen engagiert sich 

auch sozial, etwa mit der Unterstützung 

der Organisation „german 

doctors“ oder durch die Finanzierung 

von Malbüchern für Flüchtlingskinder. 

◄ 


7

Aktuelles 

SMT Hybrid Packaging 2017: 

Neues Tutorialkonzept und 

Kongressschwerpunkte veröffentlicht 

Auf der SMT Hybrid Packaging 

2017 werden erstmals eineinhalbstündige 

Kurz-Tutorials neben den 

bewährten Halbtages- Tutorials angeboten. 

Beide behandeln im Allgemeinen 

einschlägige Fragen über die 

gesamte Wertschöpfungskette der 

elektronischen Baugruppenfertigung 

vom Design über die Prozesstechnologie 

bis hin zur Qualitätssicherung. 

Das Programm umfasst insgesamt 

acht Kurz-Tutorials und sieben 

Halbtages-Tutorials. Die Kurz- 

Tutorials thematisieren unter anderem 

Folgendes: Gunter Mößinger 

von der HTV-Conservation GmbH 

verschafft einen Einblick in die 

Schadensanalytik und Warenbewertung 

an elektrischen Baugruppen 

und Bauteilen. Den Teilnehmern 

dieses Kurz-Tutorials werden grundlegende 

Kenntnisse zur Schadensanalyse 

und Warenbewertungen an 

elektrischen Baugruppen und Bauteilen 

vermittelt. In seinem Vortrag 

„Innovative Verbindungtechnologie 

auf der Basis reaktiver nanoskalarer 

Multilagensysteme“ beschäftigt sich 

Jan Freitag, CiS Forschungs institut 

für Mikrosensorik GmbH, mit den 

steigenden Herausforderungen der 

Mikroverbindungstechnik. 

Im Fokus des Kongresses: 

Panel- Level Packaging und 

Consumer-Elektronik 

Der Kongress der SMT Hybrid 

Packaging 2017 findet am zweiten 

und dritten Messetag jeweils vormittags 

statt. Die Teilnehmer erwartet 

zwei spannende und praxisorientierte 

Themen: 

„Am ersten Halbtag betrachten 

wir die immer stärker nachgefragte 

Panel-Level Packaging Technologie 

und die Einsatzmöglichkeiten 

von Consumer-Packages speziell 

im Automotive- und Luftfahrtbereich. 

Mit Fertigungs- und Produktbeispielen 

sowie verschiedenen Tutorials 

wird sich die SMT Hybrid 

Packaging intensiv mit der Panel- 

Level Technologie beschäftigen. 

Der zweite Halbtag widmet sich 

der Frage, wie Consumer-Elektronik 

auch in der Fahrzeug- und Flugzeugindustrie 

genutzt werden kann. 

Dabei liegt der Schwerpunkt auf der 

Zuverlässigkeitsmethodik sowie der 

Test- und Prüfgerätetechnik“, erläutert 

der Komitee-Vorsitzende, Prof. 

Dr. Klaus-Dieter Lang, Fraunhofer 

IZM, Berlin, die Hauptthemen der 

Fachveranstaltung. 

Bis zum 03.04.2017 gelten attraktive 

Frühbucherpreise. Teilnehmer 

der Veranstaltung haben auch die 

Möglichkeit, sich auf der parallel 

stattfindenden Messe über die neuesten 

Technologien zu informieren 

und Kontakte zu knüpfen. 

Die SMT Hybrid Packaging findet 

vom 16. – 18.05.2017 in Nürnberg 

statt. Als internationale Fachmesse 

und Kongress für Systemintegration 

in der Mikroelektronik bildet 

die SMT Hybrid Packaging die 

gesamte Welt der Aufbau- und Verbindungstechnik 

ab. Auf der Veranstaltung 

präsentieren Unternehmen 

sowohl ihre neuesten Produkte 

und Innovationen als auch gezielte 

Lösungen für aktuelle Herausforderungen 

in der Herstellung elektronischer 

Baugruppen. 

Das vollständige Kongressprogramm 

und weitere Informationen 

zu den Tutorials sind unter smthybridpackaging.de/kongress 

abrufbar. 


Aktuelles 

Seica eröffnete neues Kompetenzcenter in Karlsruhe 

Marc Schmuck 

Seica SpA eröffnete ein neues deutschlandweites 

Kompetenz/Sales Zentrum in Karlsruhe. 

Damit bietet Seica nun seinen deutschen Kunden 

und Interessenten auf 375 qm ein großzügiges, 

komplett neues Technologiezentrum mit 

mehreren Arbeitsräumen, einem Schulungs- 

Center und verschiedenen Demo-Räumen – 

ausgestattet mit den neusten In-Circuit-, Flying- 

Probe-Test- und Selektiv-LaserLötsystemen. 

Durch die Schaffung dieses Kompetenzcenters 

verstärkt Seica seine Kundenaktivitäten 

in Deutschland. Die neuen Räumlichkeiten 

ermöglichen nun kurze Anfahrtswege zu Schulungen, 

Customer Support, Kundenpräsentation 

und Applikationstreffen. Marc Schmuck, 

Seica Deutschland, freut sich über diese Investitionen: 

„Wir kommen so unseren Verpflichtungen 

nach, unseren Kunden/Interessenten 

eine Seica-Vertriebsbasis mehr oder weniger 

vor ihrer Haustür zu bieten. Kurze Anfahrtswege, 

schnellere Reparatur-Response-Zeiten 

und umfassende Ausbildungsmöglichkeiten auf 

allen Systemen – Seica verstärkt somit seine 

versprochenen Sales-Aktivitäten.“ 

Seica SpA 

www.seica.com 

26. Fachtagung „Industrielle Bauteilreinigung“ 

vom 23. bis 24. März in Ulm 

Die Zahl der Bauteile, bei deren 

Reinigung partikuläre und/oder filmische 

Sauberkeitsspezifikationen 

zu erfüllen sind, wächst rasant. 

Gleichzeitig geht es darum, immer 

effizienter zu fertigen. Um diesen 

gegensätzlichen Ansprüchen nachzukommen, 

ist eine systematische 

und qualitätsorientierte Gestaltung 

der Reinigungsprozesse unverzichtbar. 

Entsprechende Vorgehensweisen 

und praktikable Lösungen präsentiert 

die 26. Fachtagung „Industrielle 

Bauteilreinigung“ des Fachverbands 

industrielle Teilereinigung 

(FiT) e.V. am 23. und 24 März im 

Donausaal des Messezentrums 

in Ulm. 

Bauteilsauberkeit spielt als Qualitätskriterium 

eine immer wichtigere 

Rolle. Dies zeigt sich einerseits an 

der steigenden Zahl der Bauteile, 

die mit Sauberkeitsanforderungen 

belegt sind. Andererseits nimmt die 

Sensibilität von Werkstücken gegenüber 

Verunreinigungen durch 

komplexere Bauteilgeometrien und 

engere Toleranzvorgaben ständig zu. 

Daraus resultiert häufig ein hoher 

Reinigungsaufwand, unter dem die 

Wirtschaftlichkeit leidet. Die Frage 

lautet daher: Wie lässt sich die hinreichende 

Sauberkeit stabil und effizient 

sichern. Antworten darauf bieten 

die vom Fachausschuss Reinigen 

des FiT erarbeiteten Leitlinien 

für eine qualitätssichernde Prozessführung, 

die auch den Rahmen des 

Programms der 26. Fachtagung 

„Industrielle Bauteilreinigung“ bilden. 

Hintergrund- 

Am ersten Tag bilden Chemie, 

Verfahren und Anlagentechnik den 

Schwerpunkt. Der Eröffnungsvortrag 

bietet technische Lösungen für 

die Bauteilreinigung, danach folgen 

Richtlinien und Verfahren. Erfahrungen 

aus Sicht eines Anwenders 

thematisiert die Vorträge zur 

Bauteilreinigung in der Automobilindustrie, 

Reinigung von Schüttgut 

und die Feinstreinigung von Präzisionsbauteilen. 

Im neuen Innovationsforum 

Reinigungstechnik 

werden innovative Produkte und 

Lösungen für die Bauteilreinigung 

aus den Bereichen Chemie, Technik, 

Beratung und Service vorgestellt. 

Den Abschluss des ersten 

Tages bildet das Expertenforum 

„Think global, act local“ mit Erfahrungsberichten 

aus China, Indien 

und den USA sowie anschließender 

Diskussion von Tagungsteilnehmern, 

Referenten und Ausstellern 

zum internationalen Geschäft der 

Reinigungstechnik. 

Der Impulsvortrag mit Diskussion 

zum Thema „Industrie 4.0 – 

Herausforderung für die industrielle 

Reinigungstechnik“ eröffnet 

den zweiten Veranstaltungstag. 

Danach stehen das Messen, Prüfen 

und Analysieren in der industriellen 

Bauteilreinigung im Mittelpunkt. 

Vorgestellt werden dabei die neue 

FiT-Richtlinie „Filmische Verunreinigungen 

beherrschen“ ebenso 

wie messtechnische Lösungen 

für die Badüberwachung zur besseren 

Prozessbeherrschung. Weitere 

Vorträge informieren über die 

Umsetzung der Anforderungen an 

die Reinigung medizintechnischer 

Produkte im Produktionsumfeld und 

über die optimale Prozessgestaltung 

der Lösemittelreinigung mit 

Bauteilkonservierung. 

fairXperts GmbH & Co. KG 

www.industrielle-reinigung.de 

www.fit-online.org 


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Virtual Reality: Produkt-Visualisierung 

WERNER WIRTH GmbH 

www.wernerwirth.de 

Hashplay VR 

https://hashplay.net/ 

Aktuelles 

Links die VR-Brille WW, rechts erkllärt Sven Höppner den Einstieg in die VR-Welt 

Blick in VR Showroom – Werner Wirth in 3 D 

Das auf Verbindungstechnik und 

Komponentenschutz spezialisierte 

Unternehmen Werner Wirth hat bei 

der Messe electronica in München 

erstmalig auf den Einsatz von Virtual 

Reality bei der Produktvisualisierung 

gesetzt. Dabei kooperierte 

man bei der Umsetzung mit dem 

jungen US-Unternehmen Hashplay 

VR. Standbesucher wurden 

mithilfe der VR-Geräte über die 

einzelnen Produkte beraten und 

detailliert in die Komponenten virtuell 

eingeführt. Sogar ein Besuch 

in Hamburg in die Fertigungshalle 

war dabei. „Unsere Kunden waren 

positiv überrascht und sehr neugierig, 

in diese neue Produktwelt einzutauchen“, 

beschreibt Sven Höppner, 

Inhaber und Geschäftsführer 

von Werner Wirth, das Geschehen. 

„Wir werden sukzessive diese 

Form des Produkt Marketings weiter 

vorantreiben. Auf der Messe waren 

wir eines der ganz wenigen Unternehmen, 

die eine VR-Komponente 

angeboten haben, das wird sich in 

Zukunft ändern, daran besteht für 

uns kein Zweifel“, so Höppner weiter. 

Das Unternehmen Hashplay VR 

vereinfacht in dem noch jungen Virtual- 

und Augmented-Reality-Markt 

durch preisgekrönter Software das 

Erstellen von VR-Produktwelten 

und macht diese entsprechenden 

Zielgruppen im Business-to-Business-Bereich 

durch einfache Onlinekommunikation 

auf mobile und stationäre 

VR-Geräte zugänglich. 

Trost los 

Helfen Sie traumatisierten 

Kindern, damit auch 

sie hoffnungsvoll in die 

Zukunft blicken können. 

kindernothilfe.de 

Foto: Alamy/mauritius images 


Internationale Fachmesse und Kongress 

für Systemintegration in der Mikroelektronik 

Nürnberg, 16. – 18.05.2017 

Erleben Sie die gesamte Vielfalt der 

Aufbau- und Verbindungstechnologien 

M E S S E T H E M E N : 

• Technologien und Prozesse 

• Materialien und Bauelemente 

• Fertigung 

• Fertigungsequipment 

• Zuverlässigkeit und Test 

• Software und Systeme 

• Dienstleistung und Beratung 

Sichern Sie sich Ihre kostenfreie Eintrittskarte 

unter smthybridpackaging.de/Eintrittskarten 

Informationen: 

+49 711 61946-828 

smt@mesago.de 

smthybridpackaging.de 


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Rund um die Leiterplatte 

Impedanzkontrollierte Leiterplatten 

Besser verstehen, qualifiziert entwerfen, optimal fertigen und richtig testen 

In den letzten Jahren ist der 

Markt impedanzkontrollierter Leiterplatten 

stark angewachsen und 

macht nun ungefähr die Hälfte des 

Gesamtvolumens aus. Dafür gibt es 

drei Gründe: Vor allem erlauben die 

(Miniaturisierungs-)Fortschritte bei 

den Bauelementen immer höhere 

Signalfrequenzen, sodass sich 

die Anforderungen an die Verbindungsstrecken 

erhöhten - egal, ob 

für analoge oder digitale Übertragung. 

Hinzu kommt die steigende 

Bedeutung elektromagnetischer Verträglichkeit 

(EMV). Platinen sollen 

möglichst robust gegen Störfelder 

sein und selbst möglichst wenig 

Störstrahlung abgeben. Auch diese 

Ziele lassen sich nur erreichen, wenn 

man die Übertragungsleitungen auf 

„Die Impedanz-Technik ist für unsere Kunden 

nicht mehr nur ein Muss, sondern ist bei vielen 

Entwicklungen bereits eine Standardanforderung 

geworden.” 

Christian Ranzinger, Leiter Technologie bei Contag AG 

der Platine nach hochfrequenztechnischen 

Gesichtspunkten definiert. 

Die genannten Entwicklungen 

brachten die klassischen Multilayer- 

mit hoher Pin-Dichte in Bedrängnis 

geraten. Dünne Leiterplatten 

z.B. mit 100-µm-Strukturen ermöglichen 

dabei impedanzkontrollierte 

Leitungen und somit freie Fahrt für 

Signale mit hohen und höchsten 

Frequenzen. Unser Aufmacherbild 

zeigt die Struktur eines sechslagigen 

HDI/SBU-Multilayers (orange: Leiterbahn 

aus Kupfer, kegelig: Microvia, 

Quelle: Wikipedia). 

„impedanzkontrolliert“ 

Der etwas merkwürdige Ausdruck 

„impedanzkontrolliert“ wurde vom 

englischen Begriff impedance control 

abgeleitet und meint hier nicht 

etwa nur eine Kontrolle, sondern das 

unter Kontrolle bringen aller bezüglich 

der Signale und der EMV relevanten 

Leitungsimpedanzen. 

„Immer höhere Signalfrequenzen und kürzere 

Schaltzeiten der Bausteine erfordern die exakte 

Einhaltung der vorgegebenen Impedanzwerte.” 

Hermann Reischer, Contag AG 

Impedanzklassen – Einteilung nach FED am Beispiel einer Stripline- 

Variante (eine Leitungsebene zwischen zwei Planes, Quelle: ibw 

Industrieberatung) 

Platinen immer mehr an ihre physikalischen 

Grenzen. Es schlug die 

Stunde der HDI-Leiterplatte (High- 

Density Interconnect), einer besonders 

kompakt gestalteten Platine. 

HDI PCBs (Printed Circuit Boards) 

erlauben feinere Leitungsstrukturen 

und kleinere Durchkontaktierungen 

(Microvias) mit besseren 

elektrischen Eigenschaften. Durch 

die Verpressung weiterer Lagen 

mittels SBU-Technik (Sequential 

Build Up) lassen sich Signale auf 

den inneren Lagen koppeln und 

entflechten, ohne dass Bauteile 

Platinen für hohe Frequenzen 

verstehen 

Für das Verständnis impedanzkontrollierter 

Leiterplatten genügt 

reines elektrotechnisches Wissen 

nicht mehr, sondern es müssen 

auch die darüber hinausgehenden 

Grundlagen der Übertragung 

von hochfrequenten Signalen 

beherrscht werden. 

Dies wird manchmal nicht gesehen, 

und so kommt es zu fragwürdigen 

Darstellungen, wie beispielsweise 

in [1, 2] beschrieben. 



Impedanztypen 

Single-Ended-Impedanz: Impedanz einer Leitung, welche nicht 

mit einer zweiten Leitung gekoppelt ist 

Differentielle Impedanz: Impedanz zwischen einem parallel verlaufenden 

und symmetrisch aufgebautem Leitungspaar 

Odd-Mode-Impedanz: Die Impedanz einer Leitung eines Leitungspaars 

gegen Masse, ist halb so groß wie die differentielle Impedanz 

Even-Mode-Impedanz: Impedanz einer Leitung eines Leitungspaars, 

wenn beide Leitungen mit einem Signal gleicher Amplitude 

und gleicher Polarität beaufschlagt werden 

Common-Mode-Impedanz: Impedanz eines Leitungspaars, wenn 

beide Leitungen kurzgeschlossen sind, ist halb so groß wie die 

Even-Mode-Impedanz 

Impedanztypen – Die Lagenzuordnung bestimmt den Leitungstyp und 

dessen Grundeigenschaften (Quelle: ibw Industrieberatung) 

Die gemeinten Grundlagen sind: 

1. Wellenwiderstand 

2. Wellenleitung 

3. Reflexion 

1. Wellenwiderstand 

HF-Leitungen zeichnen sich 

durch einen homogenen Aufbau 

aus, d.h. ihr Querschnittsbild ist 

über die Länge konstant. Das hat 

zur Folge, dass weder die verteilte 

Induktivität noch die verteilte Kapazität 

einen störenden (dämpfenden) 

Einfluss ausübt. Verluste entstehen 

lediglich durch den ohmschen Leiterwiderstand 

und das nicht ideale 

Dielektrikum. Verteilte Induktivtät 

und Kapazität sind konstruktionsbedingt 

und bestimmen den oft als 

Impedanz bezeichneten Wellenwiderstand 

der Leitung, ihre wichtigste 

Kenngröße. Der Wellenwiderstand 

wird von der Quelle wie ein 

ohmscher Widerstand gesehen; 

etwa eine 75-Ohm-Leitung nimmt 

daher aus einer Quelle mit 75 Ohm 

Innenwiderstand die maximal mögliche 

Leistung auf (Widerstandsanpassung), 

ohne eine Phasenverschiebung 

zwischen Strom und 

Spannung zu verursachen. Dieser 

Zustand ist völlig unabhängig von 

den weiteren Leitungskenngrößen 

und davon, ob und wie die Leitung 

am Ende abgeschlossen ist. 

2. Wellenleitung 

Im Gegensatz zu einem „Klingeldraht“ 

oder zu einer 230-V-Netzleitung 

pflanzt sich auf einer HF- 

Leitung in erster Linie ein elektromagnetisches 

Wechselfeld fort. 

Die zugehörigen Spannungen 

und Ströme haben hier zweitrangige 

Bedeutung. Man spricht von 

Wellen leitung. Eine HF-Leitung ist 

also gewissermaßen ein Energie- 

Zwischenspeicher, vergleichbar mit 

einer Wasserleitung. Dies vermögen 

die genannten einfachen Leitungen 

nicht. 

3. Reflexion 

Die gewissermaßen in die HF-Leitung 

gepumpte Energie kann diese 

nur dann am Ende vollständig verlassen, 

wenn dort ein ohmscher 

Widerstand gleich dem Wellenwiderstand 

liegt. Andernfalls muss 

ein Teil der Energie oder (bei Leerlauf 

oder Kurzschluss) die gesamte 

Energie umkehren. Man spricht von 

einer Reflexion. Diese ist unerwünscht, 

sodass man einen „impedanzrichtigen“ 

Abschluss der Leitung 

anstrebt. 

Bei den Platinen erfolgt dass so, 

dass man die Leitung so gestaltet, 

dass ihr Wellenwiderstand 

dem Eingangswiderstand der mit 

dem Signal zu versorgenden Baugruppe 

entspricht. Bei HDI-Leiterplatten 

beträgt er typischerweise 

50 bis 100 Ohm. 

„Der Trend bei der Entwicklung der integrierten 

Bauteile wird dazu führen, dass in wenigen Jahren 

jede digitale Schaltung die Highspeed-Bedingungen 

berücksichtigen muss.” 

Markus Biener, Zollner AG 

Nähere Informationen, auf deren 

Basis man jedes beliebige Übertragungssystem 

berechnen kann, 

bringt [3]. 


entwerfen 

Im Prinzip benötigt man also ein 

Programm, bei dem man einen 

Impedanzwert eingeben kann 

und dann Möglichkeiten für die 

Gestaltung der Leitung angeboten 

bekommt. Hierzu gehören beispielsweise 

die hochgenauen 2D-Field- 

Solver-Simulationsprogramme oder 

die Impedanzberechnungs-Software 

von Polar Instruments mit etwa 100 

Impedanzmodellen. 

Parameteränderungen wirken sich 

vielfältig und wechselseitig – vergleichbar 

mit einem Perpetuum 

mobile an der Zimmerdecke – auf 

die Impedanz aus. Zu den beeinflussenden 

Parametern gehören: 

• Lagenabstand 

• Harzgehalt des Platinenmaterials 

• Kupferdicke der Signallage 

• Leiterbahnbreite 

• Dielektrizitätskonstante des 

Platinenmaterials 

Selbst das Vorhandensein oder 

Nichtvorhandensein von Lötstopplack 

hat Einfluss. Nicht übersehen 

sollte man auch, dass sich die Cu- 

Schichtdicken auf die tatsächliche 

Wichtige Einflussgrößen auf die Impedanz 

• Leiterbreite (einfach veränderbar) 

• Lagenabstand (durch Materialwahl bestimmt) 

• Kupferdicke (durch Materialwahl bestimmt) 

• Dielektrizitätskonstante (durch Materialwahl bestimmt) 

• Flankenform (prozessbedingt) 

• verpresste Dicke eines Prepregs 

Dies ist die Dicke, nachdem das Material zwischen zwei Kupferfolien 

mit 100% Kupferbelegung verpresst wurde – ohne Vias, 

Freistellungen etc. Auch dieser Parameter ist wichtig für die weitere 

Berechnung der Enddicke des Aufbaus und der enthaltenen 

Impedanzstrukturen. 


13


Impedanzmessgerät von der Firma Polar Instruments 

Standards zur Impedanzkontrolle 

IPC 2141A: Design Guide for High-Speed Controlled Impedance 

Circuit Boards 

IPC 2251: Design Guide for the Packaging of High-Speed Electronic 

Circuits 

IPC TM 650- 2.5.5.7: Characteristic Impedance of Lines on Printed 

Circuit Boards by TDR 

IEC 61188-1-2: Printed boards and printed board assemblies – Design 

and use – Part 1-2: Generic requirements – Controlled impedance 

„Aus Sicht der Leiterplattenfertigung besteht die 

Einhaltung der Impedanz vornehmlich in der Kontrolle 

mechanischer Parameter (Laminatdicke, Kupferdicke, 

Leiterbahnbreite, Leiterbahnabstand) und in der 

Reproduzierbarkeit der Produktionsprozesse 

(fotoplotten, Resist, belichten, Multylayer verpressen, 

ätzen).” 

Arnold Wiemers, Leiterplatten-Akademie GmbH 

„Im Entwicklungsprozess ist Abstimmung mit dem 

Leiterplattenhersteller angeraten.” 

Karim Richlowski, Leiter CAM bei Contag AG 

Schichtdicke beziehen. Die Cu- 

Schichtdicke nimmt jedoch beim 

sequentiellen Lagenaufbau auf 

den Innenlagen infolge des Ätzprozesses 

ab und auf allen Außenlagen, 

auf denen Kontaktierungen enden, 

durch den Kontaktierungsprozess 

zu. Oberflächenbehandlungen wie 

Planen und Bürsten bewirken hingegen 

hier wieder eine Abnahme. Hier 

gilt es also, Sorgfalt walten zu lassen. 

Es wird deutlich, dass es sinnvoll 

ist, sich bereits im Entwicklungsprozess 

mit dem Leiterplattenhersteller 

über dessen Möglichkeiten 

und deren Kosten abzustimmen. 

Gemeinsam sollte man den prinzipiellen 

Lagenaufbau festlegen und 

dann die Leitungsimpedanzen optimieren, 

typischerweise durch Variieren 

der Leiterbahnbreite. 

„Durch die diskreten (also nicht 

stufenlos und frei wählbaren) Vorgaben 

der Werte für Laminat- und Kupfer-Schichtdicke 

sowie die üblichen 

Leiterbahnraster (z.B. 75, 100, 125 

und 150 mm) ist hier die Anzahl an 

sinnvollen Kombinationsmöglichkeiten 

für eine bestimmte Zielimpedanz 

nicht allzu groß. Zudem werden 

die möglichen Laminatdicken auch 

noch durch das maximale Aspect 

Ratio eingeschränkt. Dies gilt insbesondere 

bei der Verwendung der 

in der HDI-Technik üblichen Mikrovias.“ 

[4] Mögliche Abweichungen 

der Impedanz (etwa infolge ihrer 

Toleranz, üblich sind ±10%) vom 

Nenn-Eingangswiderstand der zu 

versorgenden Baugruppe werden 

hingegen meist überschätzt. Hierzu 

sollte man z.B. wissen, dass bei 

einem Abweichen der Leitungsimpedanz 

um -50% oder +100% von diesem 

Nennwert immer noch 89% der 

verfügbaren Signalleistung in den 

Eingang gelangen. Dies wird verständlich, 

wenn man sich bewusst 

macht, dass bei einer Fehlanpassung 

immer ein zu niedriger Strom 

durch eine höhere Spannung (Last 

zu groß) oder umgekehrt eine zu 

niedrige Spannung durch einen 

höheren Strom (Last zu gering) 

teilkompensiert wird. Allerdings gilt 

es bei der Informationsübertragung 

immer, den durch eine Fehlanpassung 

beeinträchtigen Störabstand 

konkret zu beachten. Dieser wird 

bei digitalen Signalen bekanntlich 

an einer Spannung festgemacht. 

Wenig kritisch sind „elektrisch 

kurze“ Leitungen. Darunter versteht 

man Leitungen, die höchstens 10% 

der kleinsten Signalwellenlänge lang 

sind. Diese ergibt sich als Quotient 

aus Ausbreitungsgeschwindigkeit 

und Frequenz. Bei FR4 liegt die 

Geschwindigkeit recht genau bei 

halber Lichtgeschwindigkeit. Somit 

ergibt sich für 1 GHz eine Wellenlänge 

von 15 cm, und alle Leitungen, 

die kürzer als 15 mm sind, 

gelten als elektrisch kurz. In dem 

Falle darf man die Impedanz der 

Leitung oft vernachlässigen, da im 

Falle einer Reflexion aufgrund der 

Kürze der Leitung keine nennenswerten 

Phasenunterschiede zwischen 

den Größen der hinlaufenden 

und der reflektierten Welle auftreten 

können. Die elektrischen Verhältnisse 

sind dann annähernd so, 

als ob Quelle und Last direkt verbunden 

wären. 

Die Impedanz „elektrisch langer“ 

Leitungen von z.B. 30 mm bei 1 

GHz sollte man immer so auslegen, 

dass keine Reflexion auftritt, 

also entsprechend dem Außenwiderstand 

am Leitungsende. Beispiele: 

• Quelle 75 Ohm, Last 75 Ohm: 

Impedanz 75 Ohm 





Transformationsglieder sind oft 

nicht sinnvoll, da sie nennenswert 

dämpfen und die Phasenlage 

beeinflussen. 

Nach [4] ist bei impedanzkontrollierten 

Leiterzügen auf folgende, teils 

vernachlässigte Punkte zu achten: 

• Mindestabstände einhalten 

(zwecks geringer gegenseitiger 

Beeinflussung) 

• Leiterebenen konsequent orthogonal 

verlegen (dto.) 

• Durchkontaktierungen (und damit 

mögliche Diskontinuitäten/Reflexionen) 

vermeiden 

• differentielle Impedanz bezüglich 

der virtuellen Masse ist 

bei eng geführten Leiterpaaren 



Aspect Ratio (Seitenverhältnis): allgemein 

das Verhältnis zweier verschiedener Abmessungen 

einer geometrischen Form 

Blind Via (Sackloch): auf einer Innenlage 

endende Ankontaktierung 

Buried Via (vergrabene Durchkontaktierung): 

in den Kernlagen liegende und außen 

nicht sichtbare Durchkontaktierung 

CAM (Computer-Aided Manufacturing): 

rechnerunterstützte Fertigung, Verwendung 

einer von der CNC-Maschine unabhängigen 

Software zur Erstellung des NC-Codes 

FED: Fachverband für Design, Leiterplattenund 

Elektronikfertigung 

Begriffe und Abkürzungen 

FEM: Finite-Elemente-Methode, weitverbreitete 

numerische Lösungsmethode im Bereich wissenschaftlich-technischer 

Aufgabenstellungen 

HDI (High Density Interconnect): Schaltung 

mit Microvias und feinsten Strukturen 

Microstrip: Leitung auf den Außenlagen 

einer Plane 

Microvia: An- oder Durchkontaktierung mit 

einem Durchmesser unter 200 µm 

Open Microstrip: nicht (mit Lötstopplack) 

abgedeckte Streifenleitung 

Plane: „geschlossene“ Potentialebene, Typ 

und Eigenschaften der impedanzkontrollierten 

Leitung werden durch den Abstand zur nächstliegenden 

Plane definiert. 

SBU (Sequential Build Up): sequentieller 

Lagenaufbau, bedingt mindestens zwei Pressvorgänge 

bei Multilayer-Schaltungen 

Stripline: Leitung in den Innenlagen einer 

Plane 

TDR (Time Domain Reflection): Reflexionsnutzung 

im Zeitbereich, Messverfahren 

für elektrische Leitungslänge und Reflexionsverhalten 

Testcoupons: eigene Platinen zum Impedanztest 

auf dem Produktionsnutzen 

meist erheblich höher als Nennimpedanz 

• Maximalwerte für Induktivität und 

Kapazität der Leiterbahn einhalten 

• Layer-Wechsel vorzugsweise mit 

(elektrisch optimalen) Mikrovias 

• impedanzkritische Signale möglichst 

als Innenlagen führen 

• Cu-Schichtdicken beziehen sich 

auf die tatsächliche Schichtdicke. 

Single-Ended-Leiterbahnen sind 

derzeit am häufigsten anzutreffen. 

Dabei läuft die Leiterbahn zwischen 

zwei Powerplanes, die als Potentialreferenz 

dienen. Neue und schnellere 

Schaltkreistechnologien werden 

Mischformen mit differentiellen Leitungen 

erfordern. Diese lassen sich 

leider kaum mehr von Hand berechnen. 

Daher liefern die Chip-Produzenten 

zumindest für einfache Standard-Lagenzuordnungen 

meist Standard-Layoutvorgaben 

mit. Andernfalls 

benötigt man Spezialsoftware, 

welche die Ausformung der Leitungen 

mit der gewünschten Impedanz 

mithilfe der Finite-Elemente- 

Methode berechnet. 

Auch bei Flex- und Starrflex-Leiterplatten 

sind kontrollierte Impedanzen 

erforderlich. Ein kleiner 

Lagenabstand sowie eine geringe 

Leiterbreite stellen hier besondere 

Herausforderungen dar. Eine Lösung 

sind aufgerasterte Referenzlagen. 



fertigen 

Das Ziel bei der Herstellung impedanzkontrollierter 

Platinen besteht 

ganz einfach darin, vorgegebene 

Strukturen und somit Impedanzwerte 

reproduzierbar zu fertigen - 

und dies möglichst kostengünstig. 

Doch das Herstellungsverfahren 

ist mehr oder weniger komplex. Es 

gilt, den richtigen Hersteller zu finden, 

mit dem man langfristig zufrieden 

sein wird. Denn ein Wechsel 

wird garantiert aufwendig und teuer. 

Christian Ranzinger von der 

Contag AG ist ein Kenner der Problematik 

und weiß um die vielen Fallstricke 

und Tücken: „Da die Impedanz 

von der Leiterbahngeometrie 

bestimmt wird, muss der Leiterplattenhersteller 

Dickentoleranzen des 

Basismaterials und der Kupferfolie 

durch eine Anpassung der Leiterbreite 

kompensieren. Dies erfordert 

viel Erfahrung und genaue Kenntnis 

der Einflussgrößen im Produktionsprozess.“ 

In der Tat hat man 

nur dann Erfolg, wenn der Platinenhersteller 

auf seinem CAM-Arbeitsplatz 

kritische Parameter optimieren 

kann. Denn viele Parameter, welche 

die Impedanz beeinflussen, sind im 

Zusammenhang mit den Produktionsmöglichkeiten 

zu sehen. 

„Es erscheint sinnvoll, Standards zu definieren, indem 

einer Standardimpedanz ein Standard-Lagenaufbau 

mit Standardmaterial zugeordnet wird.” 

Markus Biener, Zollner AG 

Ein Fullservice erscheint daher 

vorteilhaft, bietet er doch von der 

technischen Beratung und Entwicklung 

bis zur Fertigung und Messung 

der impedanzkontrollierten Leiterplatten 

alles aus einer Hand an. 

„Neben der Impedanz werden in Zukunft auch Leiterbahndämpfung, 

dielektrische Verluste und Skineffekt 

eine wichtige Rolle spielen.” 

Hermann Reischer, Contag AG 


testen 

Die Impedanzen müssen während 

oder nach der Leiterplattenfertigung 

ermittelt werden, denn 

im bestückten Zustand gelingt dies 

nicht mehr. Es handelt sich um einen 

elektrischen Test. Die übliche Vorgehensweise 

besteht darin, auf den 

Produktionsnutzen zusätzlich zu den 

einzelnen Leiterplatten eigene Platinen 

zum Impedanztest mit aufzubringen. 

Diese bezeichnet man als 

Testcoupons. Sie besitzen die für 

die jeweilige Technologie charakteristischen 

Leiterbahnen, auf deren 

Basis dann durch das Testen Qualitätsaussagen 

für die Leiterplatten 

auf dem gleichen Nutzen erzielt werden. 

Man kann diese Daten einzeln 

oder im Stichprobenverfahren an 

einem speziellen Messplatz auswerten. 

Für eine entsprechende 

Messausrüstung ist also zu sorgen. 

Eine solche Endkontrolle kann 

z.B. mit einem CITS900s von Polar 

Instruments erfolgen. Dieses Messgerät 

der neusten Generation erlaubt 

es, die Ergebnisse der Prüfung nach 

DIN ISO 9002 zu protokollieren. 

Es besteht oft auch die Möglichkeit, 

spezielle Teststrukturen (ggf. 

zusätzlich zu den Testcoupons) auf 

den Leiterplatten mit aufzubringen. 

Und auch hier ist wieder die rechtzeitige 

Abstimmung mit dem Platinenlieferanten 

wichtig, um mögliche 

Fehler und Irrwege bereits frühzeitig 

zu vermeiden. 

Quellen: 

[1] Volker Feyerabend: Saubere 

Signale, Hochfrequenz in der Entwicklung 

und Herstellung von Leiterplatten, 

productronic 3/2015, S. 40f 

[2] Volker Feyerabend: Hochfrequenz 

in der Entwicklung und 

Herstellung von Leiterplatten, smt 

3/2016, S. 16f 

[3] Frank Sichla: HF-Leitungen 

verstehen und nutzen, DARC Verlag 

Baunatal 2012 

[4] Karim Richlowski: HDI-Leiterplatten, 

Teil 14, Die Grundlagen 

von impedanzkontrollierten Leiterplatten, 

ElektronikPraxis 

[5] Markus Biener, Arnold Wiemers: 

Technisch-physikalische 

Anforderungen an die Signalübertragung 

auf Leiterplatten, Plus 

11/2015, S. 2230ff 

[6] Controlled Impedance – An 

Introduction, www.polarinstruments. 

com FS 

15


PCB-Prototypen erfordern Weiterentwicklung 

der Fertigung 

Der Wettbewerbsdruck 

der globalen Märkte 

beschleunigt die Produktund 

Prozessentwicklung. 

Besonders die Herstellung 

von Leiterplatten- 

Prototypen erfordert 

eine fortwährende 

Optimierung der 

Fertigung mit einem stets 

aktuellen Maschinenpark, 

um nicht nur schnell 

sondern auch qualitativ 

hochwertig liefern zu 

können. 

Die neue Multilayer-Presse von HML 

Die Krisen und fortschreitende 

Globalisierung der Märkte ist auch 

an der Leiterplattenfertigung nicht 

spurlos vorüber gegangen. Gab es 

2008 europaweit noch 333 Betriebe 

in der Leiterplattenfertigung, sind 

es heute noch 262. In Deutschland 

sank die Zahl von ca. 600 in 

den achtziger Jahren auf etwa 80 

heute, europaweit ein Anteil von 

knapp 30%. Aus den aktuellen 

Zahlen kann man schließen: Wer 

stabilen Umsatz oder gesundes 

Wachstum vorweisen kann, hat sich 

auf die technischen Anforderungen 

der Märkte eingestellt. 

In der Leiterplattenfertigung 

sind es insbesondere die Hersteller 

der PCB-Prototypen als Partner 

der Entwickler in den Unternehmen, 

die den kurzatmigen Rhythmus 

der Industrie zu spüren bekommen. 

Leiter plattenfertigung ist ein 

komplexer Prozess: bohren, durchkontaktieren, 

fotoresist laminieren, 

belichten, Entwicklung, ätzen, spülen, 

trocknen, Lötstopplack sprühen, 

verpressen, elektrisch prüfen, fräsen, 

ritzen. Durch technische Entwicklung 

und Automatisierung sind 

heute zum Beispiel bei der Becker 

& Müller Schaltungsdruck GmbH 

400 Bohrungen pro Minute möglich. 

Wenn man bedenkt, dass teilweise 

im Eildienst zwischen Bestell- 

Becker & Müller 

Schaltungsdruck GmbH 

www.becker-mueller.de 

Autor 

Volker Feyerabend, Dipl.-Ing., 

Dipl.-Betriebswirt, 

www.APROS-Consulting.com 

Prozessverbesserungen durch die Investition in einen Direktbelichter Apllon-DI-A11 der Schweizer 

Printprocess 



Blick auf die Leiterplattenzuführung bei der Becker & Müller 

Schaltungsdruck 

eingang und Auslieferung Zeiten 

innerhalb eines Arbeitstages auf 

dem Markt versprochen werden, 

kann man sich vorstellen, dass 

dabei nicht viel schief gehen darf. 

Nur ein Fehler lässt den Zeitplan 

platzen. Wer als Layouter und im 

Einkauf nur nach dem Preis schaut, 

orientiert sich vielleicht schnell nach 

Asien. Doch die Leiterplattenhersteller 

in China tun sich schwer mit dem 

Qualitätsstandard hiesiger spezialisierter 

Anbieter. Bei schnell benötigten 

Bestellungen spricht außerdem 

der Zeitfaktor gegen Hersteller 

aus Fernost. 

Die räumliche Nähe zum 

Prototypenhersteller 

erweist sich hingegen für die Entwickler 

als doppelter Vorteil: Der Prototyp 

liegt meist schon nach einem 

Tag vor, und die Entwickler können 

sich eventuell sogar vor Ort für das 

Layout die letzten Design Tipps von 

den Profis geben lassen. 

Wer im Prototyping beste Qualität 

schnell liefern kann, spielt in 

der oberen Liga mit, dazu muss 

man auch stetig das Knowhow, die 

Prozesse, die Tools und das Equipment 

überprüfen. Als PCB-Manufaktur, 

mit Fokus auf Proto typing, 

die aber nicht nur im Eildienst aktiv 

ist, sondern auch Erfahrung mit der 

Serienproduktion von Leiterplatten 

hat, bringen die Mitarbeiter von 

der Becker & Müller Schaltungsdruck 

GmbH den Blick für wichtige 

Aspekte für die Produktreife mit. 

Durch das Internet haben potentielle 

Kunden Markttransparenz und 

entscheiden teilweise projektbezogen 

spontan, wer bis morgen den 

Prototypen liefern soll. 

Die Geschäftsführer Xaver Müller 

und Michael Becker haben die 

Veränderungen der technischen 

Anforderungen konsequent beobachtet, 

vorausschauend reagiert 

und technische Neuerungen schon 

in die Fertigung integriert, bevor es 

die Anforderungen der Kunden nötig 

gemacht haben. Aus Steinach werden 

heute Leiterplatten mit bis zu 

20 Lagen geliefert. 

Die ambitionierte 

Investitionsstrategie 

zeigt, wie ernst es den Geschäftsführern 

ist, auf Höhe der technischen 

Entwicklung zu sein. Mit der Einführung 

eines verbesserten Black- 

Hole-Verfahrens und Investition in 

neues PILL Equipment und neuer 

Chemie, haben die Schwarzwälder 

dieses Verfahren zur Durchkontaktierung 

in der Fertigung verbessert 

und in den produktiven Betrieb aufgenommen. 

Die Anschaffung eines Direktbelichters 

sorgte für einen technischen 

Quantensprung. Die Prozesse wurden 

weiter optimiert und verkürzt. 

Somit wurde auch an einer Produktivitätsverbesserung 

gearbeitet und 

investiert. Mit der Apollon-DI-A11 

der Schweizer Printprocess kann 

nun noch präziser, feiner, reproduzierbarer, 

umweltfreundlicher 

und wesentlich schneller gearbeitet 

werden – ein noch nicht üblicher 

Prozessschritt in deutschen PCB- 

Fertigungen, der das DLI-Verfahren, 

die lithografische Belichtung 

der Plattenrohlinge, ablöste. 

Zeitgewinn, Portfolioausbau und 

Qualitätssteigerung 

gaben den Ausschlag – der Markt 

arbeitet bereits mit feinen Layouts, 

die in der Zukunft noch anspruchsvoller 

werden. Diese Anforderungen 

sind mit dem Direktbelichter erfüllbar. 

„Wenn der Markt es erfordert, 

oder der technologische Fortschritt 

eine lohnende Verbesserung zulässt, 

tauschen wir eine Maschine aus, 

bevor ihre eigentliche Lebensdauer 

abgelaufen ist.“ Michael Becker und 

Xaver Müller halten die Augen offen. 

Um den vorwärts galoppierenden 

Ansprüchen der Industrie gerecht 

zu werden, wurde deshalb auch die 

bisherige Multilayer-Presse ausgetauscht. 

Inzwischen steht eine 

LP100-2-VK und eine Kühlpresse 

KP20-2 von der HML Haseneder 

Maschinenbau in den Werkshallen 

in Steinach. Die langjährige 

gute Zusammenarbeit mit der sächsischen 

Firma war nur einer der 

Gründe, sich für eine Multilayer- 

Presse von HML zu entscheiden. 

Die neue Presse besteht aus zwei 

Hauptmodulen, einer Heizpresse 

und einer Kühlpresse. Nach der 

Verpressung wird das Los in die 

Kühlpresse verschoben und kontrolliert 

abgekühlt. Das hat den Vorteil, 

dass die Heizpresse auf Temperatur 

bleiben kann und das nächste 

Los bearbeitet werden kann – ein 

großer Zeitvorteil und eine beträchtliche 

Energieeinsparung von ca. 

40%. Ergänzt wurde der Prozess 

mit einer neuen Vakuumkammer 

und neuen Pressblechen mit hochvergüteter 

Oberfläche. Zuverlässigkeit, 

Präzision und Qualität der 

Fertigung bekamen dadurch noch 

einmal einen positiven Schub. Die 

LP100-2-VK hat zwei Etagen. Da 

beim Schwarzwälder Unternehmen 

der Fokus auf die Fertigung hochwertiger 

Prototypen steht, ist das 

völlig ausreichend. 

Die Anlage brachte eine weitere 

Qualitätssteigerung in der Fertigung, 

und die möglichen Maße der 

Boards sind auf bis zu 610 x 530 

mm erweitert worden. So können 

modernste Anforderungen weiter 

erfüllt werden – und gemeinsam 

mit den Entwicklern der Kunden 

und dem gewachsenen Know-how 

der Becker & Müller- Spezialisten 

kann das optimale Board für beste 

Ergebnisse verwirklicht werden. 

An die Mitarbeiter stellen die 

modernen Fertigungsprozesse 

ebenfalls ganz eigene Ansprüche. 

Die zunehmende Automatisierung 

fordert heute Mitarbeiter, 

die die gesamte Fertigung begleiten 

und jeden Schritt kennen – vom 

Zuschnitt über zusätzliche Qualitätsüberwachungsschritte 

bis hin zur 

fertigen Leiterplatte. Beim Steinacher 

Unternehmen pro Quadratmeter 

Zuschnitt lediglich noch 2,5 

Stunden benötigt. 

Logistikprozessverbesserungen, 

Reduzierung von Stillstandzeiten 

sowie die Optimierungen von Kommunikationsprozessen 

hat den Steinachern 

ermöglicht, den Zyklus für 

Prototypen stabil auf unter einen Tag 

bis zur Auslieferung zu bringen. ◄ 

Eildienst und Prototypenfertigung im Schwarzwälder Unternehmen 


17


Conformable Electronics: 

Neue Technologien für innovative Produkte 

Bild 1: Die Mäandrierung ermöglicht die Dehnung der Kupferleiterbahnen 

auf dem Polyurethansubstrat 

Elektronische Systeme in dünnen 

elastischen Folien, die sich dem 

menschlichen Körper anschmiegen 

und dessen Verformungen mühelos 

folgen, haben in den vergangenen 

Jahren einige Aufmerksamkeit erregt. 

Die zahlreichen Publikationen von 

Forschergruppen und Start-up Firmen 

in diesem jungen Technologiesegment 

decken ein weites Spektrum 

von Prototypen insbesondere 

für medizintechnische Anwendungen 

ab und sind auch für den 

immer größer werdenden Bereich 

der Wearable Electronics interessant. 

Erste Transfers in die industrielle 

Fertigung deuten auf die beginnende 

Kommerzialisierung derartiger 

Produkte hin. 

Conformable 

direkt realisiert werden. Für die Produktion 

mittlerer bis großer Serien 

hat sich ein Netzwerk von industriellen 

Herstellern und Dienstleistern 

etabliert. 

Geschichte 

Das Fraunhofer IZM und der Forschungsschwerpunkt 

„Technologien 

der Mikroperipherik“ der TU Berlin 

entwickeln Technologien für innovative 

Schaltungsträger sowie Verbindungstechnik 

und Verkapselung 

elektronischer Systeme. Systembausteine 

wie Mikro-Controller, LEDs, 

Passive, etc. sind dabei zumeist 

kommerzielle (bzw. geringfügig 

modifizierte) elektronische Komponenten. 

Mittels neuartiger Verbindungsarchitekturen 

und der Integration 

von Komponenten in den 

Schaltungsträger können elektronische 

Systeme miniaturisiert oder 

unter Verwendung angepasster 

Mate rialien und Schaltungslayouts 

dehnbar und verformbar werden. 

Ausgangspunkt der Entwicklungen 

sind Leiterplatten und Packaging- 

Technologien. 

Die Aktivitäten im Bereich der 

Conformable Electronics begannen 

am Institut mit der Textilelektronik 

im Jahr 2002. Ab 2006 kam die 

dehnbare und 2010 die verformbare 

Elektronik hinzu. Diese werden im 

Folgenden eingehender betrachtet. 

Technologien 

Zunächst ist Folgendes festzuhalten: 

„Dehnbare Elektronik“ bedeutet 

nicht, dass das gesamte elektronische 

System gleichmäßig dehnbar 

ist. Das hieße, dass sich sämtliche 

Einzelkomponenten, aus denen das 

System aufgebaut ist, dehnen ließen 

– das ist mit heutigen Technologien 

nicht realisierbar. Wie oben 

erwähnt, werden kommerzielle Komponenten 

als funktionale elektronische 

Bauteile verwendet. Diese 

sind nicht dehnbar. Das Gesamtsystem 

hingegen ist dehnbar, indem 

die Leiterplatte bzw. der Schaltungsträger, 

der die Bauteile miteinander 

verbindet, dehnbar ist. Das bedeutet, 

dass das Gesamtsystem aus 

„weicheren“, dehnbaren und harten, 

nicht dehnbaren Bereichen (elektronische 

Bauteile) besteht. 

Die Herstellung und die weitere 

Verarbeitung der „dehnbaren Leiterplatte“, 

die am Fraunhofer IZM entwickelt 

wurde, greifen weitgehend 

auf etablierte Basistechnologien 

der Leiterplattenfertigung zurück. 

Die Leiterzüge bestehen aus Kupfer 

mit einer üblichen Dicke von 18 

oder 35 µm und einer Breite von 

120 µm. Eine notwendige Bedingung, 

um diese Leiterzüge dehnbar 

zu machen, ist ein mäandrierendes 

Layout, wie in Bild 1 gezeigt. Als Trägermaterial 

für die Leiterzüge wird - 

anders als für die starre (glasfaser- 

Autor: 

Thomas Löher, 

Manuel Seckel, 

Malte von Krshiwoblozki, 

Fraunhofer ISM 

Neben dem ursprünglichen 

Ansatz für Applikationen in der Medizintechnik 

haben sich zunehmend 

weitere Anwendungsmöglichkeiten 

und spezifische Herstellungsverfahren 

entwickelt, wie z.B. für textile 

Elektronik (Funktionstextilien, 

Bekleidung) oder drei dimensional 

geformte Elektronik (Konsumgüter, 

Automobil-Innenraum). Am Fraunhofer 

IZM wird das Spektrum an Technologien 

unter dem Begriff „Conformable 

Electronics“ gebündelt und 

als strategische „Toolbox“ für innovative 

Produkte gefördert und vermarktet. 

Vom Prototyp bis zur Kleinserie 

können Produktkonzepte dort 

Bild 2: Beispiel einer dehnbaren Leiterplatte mit Leiterbahnen 

auf zwei Lagen, die über Durchkontaktierung lokal miteinander 

verbunden sind 



Zielgröße 

verstärktes Epoxid, FR4) oder flexible 

(beispielsweise PI: Polyimid; 

PEN: Polyethylennaphthalat) Leiterplatte 

– eine thermoplastische 

Polyurethanfolie verwendet, in die 

die Leiterbahnen wie weiter unten 

beschrieben eingebettet werden. 

Die Dicke dieser Folien beträgt zwischen 

50 und 200 µm. Einige Materialcharakteristika 

dieses für die 

Elektronik ungewöhnlichen Materials 

sind in Tabelle 1 zusammengefasst. 

Die elektrischen Bauteile 

(SMD-Komponenten) werden mittels 

automatisierter Oberflächenmontage 

mit der dehnbaren Leiterplatte 

verbunden. 

Der Aufbau der Basis für eine 

einlagige dehnbare Leiterplatte (d.h. 

Leiterbahnen nur auf einer Lage) 

erfolgt durch Laminieren einer Kupferfolie 

auf die thermoplastische 

Polyurethanfolie unter ähnlichen 

Bedingungen wie für die Aufbaulage 

einer konventionellen Leiterplatte. 

Die Kupferfolie wird anschließend 

fotolithografisch strukturiert. 

Wert 

Erweichungsbereich 155 - 175 °C 

E-Modul ~ 30 MPa @ -10 °C 

~ 12 MPa @ 80 °C 

Glasübergangstemperatur TG - 30 °C 

Härte Shore A 87 

Feuchteaufnahme 

0,82 wt% @ 30 °C, 60% r.h. 

Dielektrizitätskonstante (?r) 4,7 @ 1 MHz 

Dielektrischer Verlust (tan?) 0,083 @ 1 MHZ 

Elektrische Durchschlagspannung 80 V/µm 

Tabelle 1: Mechanische und elektrische Eigenschaften der für die 

dehnbare Elektronik verwendeten thermoplastischen Polyurethanfilme 

Beim Aufbau zweilagiger Basislaminate 

wird zunächst die Polyurethanfolie 

beidseitig mit Kupfer 

kaschiert und mechanisch-galvanisch 

mit Durchkontakten versehen, 

die beide Lagen an definierten 

Stellen elektrisch miteinander verbinden. 

Die weitere Bearbeitung 

erfolgt wie für die einseitige Aufbauvariante 

beschrieben. Ein Beispiel 

für ein einen zweilagigen Aufbau 

zeigt Bild 2 

Neben den mäandrierten Leiterzügen 

werden bei der Strukturierung 

auch die Anschlussflächen für 

elektronische Bauelemente definiert. 

Um mit der nachfolgenden Oberflächenmontage 

der Komponenten 

vereinbar zu sein, wird an den 

Positionen der Komponenten lokal 

eine Lötstopp-Maske aufgebracht 

Bild 3: Dehnbare Leiterplatte mit mäandernden Kupferleiterbahnen 

in der Polyurethanmatrix und Anschlussflächen für Komponenten, 

Lötstopp-Maske (weiß) 

(um die Dehnbarkeit des Gesamtsystems 

zu gewährleisten, darf die 

Lötstopp-Maske nicht ganzflächig 

sein, wie auf herkömmlichen Leiter- 

platten). Die offen liegenden Leiterzüge 

werden schließlich durch das 

Laminieren einer weiteren Polyurethanfolie, 

nunmehr mit Öffnungen 

an den Komponentenpositionen, 

vollständig in die dehnbare Matrix 

eingebettet. In einem letzten Schritt 

wird schließlich auf den Anschlussflächen 

für die Komponenten eine 

dauerhaft lötbare Oberflächenbeschichtung 

(z.B. stromlos Silber, 

ENIG) abgeschieden. 

Hergestellt werden die dehnbaren 

Leiterplatten auf Paneelen 

mit Abmessungen von 610 x 

457 mm. Darüber hinaus wurden 

erste Schritte hin zu einer Rolle-zu- 

Rolle Fertigung mit einer Breite von 

50 cm erfolgreich abgeschlossen. 

Während der Bearbeitung sind die 

dehnbaren Leiterplatten auf einem 

starren Träger fixiert. Damit ist die 

Handhabung in der Fertigung die 

gleiche wie die einer starren Leiterplatte. 

Die Fertigungstechnologie 

wird bei verschiedenen Leiterplattenherstellern 

in Europa eingesetzt 

u.a. bei Würth Elektronik, 

Contaq AG, Andus Electronic und 

Express Circuits (UK). 

Die elektronischen Komponenten 

werden in Oberflächenmontagetechnik 

mit der Leiterplatte verbunden. 

In der Praxis werden dabei auch 

für dehnbare Leiterplatten automatisierte 

Prozesse angewandt. 

Da Polyurethan und Polycarbonat 

nicht vereinbar sind mit den für 

bleifreies Löten typischen Spitzentemperaturen 

von 260 °C, besteht 

der wesentliche Unterschied zur 

konventionellen Bestückung in der 

Verwendung eines Lots mit niedrigerem 

Schmelzpunkt: Zinn-Bismuth 

mit einem Schmelzpunkt von 

Bild 4a und b: Elektronisches System nach der Heißverformung 


19


Bild 5a und b: Integration der Beleuchtung in den Dachhimmel eines Autos mittels dehnbarer und textiler Elektronik 

T m = 142 °C ist hier die naheliegende 

Lösung. Wenn auch nicht „der“ Standard 

in der Industrie, so ist dieses 

Lot als druckbare Paste kommerziell 

erhältlich und wird von einigen 

Dienst leistern im Bereich Elektronik-Bestückung 

regulär angeboten. 

Resultierende Möglichkeiten 

Die dehnbaren Leiterplatten auf 

der Basis von Polyurethan erlauben 

Dehnungen mit Auslenkungen bis 

zu 100 % der ursprünglichen Länge 

und mehr! Bei wiederholten Dehnund 

Entspannungszyklen treten in 

Abhängigkeit von der Dehnungsbelastung 

Ermüdungsbrüche auf: bei 

zyklischer Dehnung um wenige Prozent 

der Ursprungslänge sind mehrere 

zehntausend Auslenkungen 

möglich, bei Dehnungen im zweistelligen 

Prozentbereich sind einige 

hundert Dehnzyklen möglich. 

Mit Polyurethan als thermoplastischem 

Matrixmaterial liegt auch 

eine einmalige Heißverformung 

des elektronischen Systems nahe. 

Allerdings bietet die Polyurethanfolie 

allein keine ausreichende Stabilität, 

um die eingeprägte Form beizubehalten. 

Aus diesem Grund wird 

die dehnbare Leiterplatte auf eine 

stabilisierende Platte aus Polycarbonat 

(ebenfalls thermoplastisch) 

laminiert und beides gemeinsam 

verformt. Ein in dieser Weise verarbeitetes 

System ist in Bild 4 dargestellt. 

Auch die Kombination von dehnbaren 

elektronischen Systemen mit 

textiler Elektronik ist durchaus attraktiv, 

weil sich so auch großflächige 

dreidimensionale Systeme erzeugen 

lassen. Beispielhaft ist hierfür 

die Integration der Beleuchtung in 

den Dachhimmel eines Autos Bild 5. 

Zusammenfassung und Ausblick 

Im Hinblick auf Technologien ist 

unter „Conformable Electronics“ 

ein Baukasten von Technologien 

zur Herstellung elektronischer 

Flachbaugruppen (dehnbar, textil 

und heißverformbar) zu verstehen. 

Diese können anschließend 

an beliebig geformte statische oder 

bewegliche dreidimensionale Oberflächen 

angepasst werden. Die 

unterschiedlichen, auf Verformung 

ausgelegten Ansätze lassen sich 

zudem bestens miteinander kombinieren: 

dehnbare Schaltungsträger 

und textile Elektronik lassen sich zu 

robusten hybriden Systemen verarbeiten, 

die eine Vielfalt von Anwendungsszenarien 

für innovative und 

nicht zuletzt kostengünstige Produktkonzepte 

eröffnen. ◄ 

Nachschlagewerke für Entwickler, Einkäufer, Entscheider und 

Systemintegratoren - jährlich neu! 

April/Mai/Juni 2/2016 Jahrgang 10 


D 71589 18386 

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electronic fab Einkaufsführer integriert in electronic fab 2/2017mit 

umfangreichem Produkt.index, ausführlicher Lieferantenliste, Firmenverzeichnis, 

deutscher Vertretung internationaler Unternehmen 

und Vorstellung neuer Produkte. 

Warum Kühlung sich lohnt – 

Wärmeleitende Produkte für die Elektronik 

CMC, Seite 14 

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Einkaufsführer 

Elektronik-Produktion 2017 

Einsendeschluss der Unterlagen 17. 03. 2017 

Anzeigen-/Redaktionsschluss 24. 03. 2017 

In diesem Heft: 

Sonderteil Einkaufsführer 

Elektronik-Produktion 2016 

ab Seite 27 

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Ergebnisorientierte Schablonenoptimierung 

BECKTRONIC GmbH 

www.becktronic.de 

Stufenschablone 

Die Vorteile von Stufenschablonen 

werden häufig unterschätzt. Sie 

bieten hocheffiziente Lösungen bei 

Mischbestückungen in der Baugruppenfertigung 

und sind die Antwort 

auf die enorm gestiegenen Anforderungen 

an funktionelle SMD-Schablonen 

für den Lotpastendruck in 

den letzten Jahren. Becktronic reagierte 

auf die bestehende Nachfrage 

mit der Entwicklung von BECstep – 

Stufenschablonen, die hoch präzise 

Ergebnisse ermöglichen. 

Effiziente und wirtschaftliche 

Produktion 

Durch die zunehmende Packungsdichte 

bei der Mischbestückung 

haben Stufenschablonen innerhalb 

der elektronischen Baugruppenfertigung 

verstärkt an Bedeutung 

gewonnen. Immer häufiger 

werden Varianten mit sowohl sehr 

kleinen als auch sehr großen Bauteilen 

kombiniert auf einer Leiterplatte 

produziert. Der Mix aus Steckern, 

Leistungs- und Chipbauteilen oder 

zum Beispiel µBGA, QFN und 

anderen erfordert unterschiedliche 

Pastendepots. Die Stufentechnologie 

ermöglicht hier einen wirtschaftlichen 

und schnellen Weg, diese zu 

generieren. Stufenschablonen bieten 

zudem die Möglichkeit, Koplanaritätsabweichungen 

von Leiterplatten, 

z.B. durch Etikettierungen 

oder einem zu dicken Lötstopplack, 

zu kompensieren. 

Additive Stufenflächen 

Die Stufenschablone eignet sich 

auch hervorragend für die Pin-in- 

Paste-Technologie. Wo ein Überdrucken 

nicht mehr zum gewünschten 

Ergebnis führt, sind additive Stufenflächen 

das Mittel der Wahl. Die 

Stufenschablone trägt so maßgeblich 

zu einem wirtschaftlichen Prozess 

bei. Da hier eine Vielzahl von 

Design-Richtlinien zu berücksichtigen 

sind und diese von Fall zu Fall 

dem Padbild sowie dem Rakel- und 

Lötprozess angepasst werden müssen, 

hat sich Becktronic entsprechend 

ausgerichtet. So fertigt das 

Unternehmen Schablonen in Stufenausführung 

mit bis zu drei Materialstärken. 

Als innovativer Hersteller 

bietet das Unternehmen sowohl 

geätzte als auch gefräste Schablonen 

an, um auf die individuellen Kundenanforderungen 

flexibel reagieren 

zu können. 

Design-Rule-Check 

Im Vorfeld der Fertigung der 

Schablone erfolgt ein Design-Rule- 

Check und eine Optimierung der Stufenflächen. 

Je nach Layout wird der 

Schablonenrohling in Fräs- oder Ätztechnik 

gefertigt, bevor er dann die 

weiteren Produktionsschritte wie das 

Laserschneiden, Gravieren und Veredelungsbehandlungen 

durchläuft. 

Ein technischer Abgleich, umfangreiche 

Beratung und ein enger Austausch 

mit den Kunden sind feste 

Bestandteile der Geschäftsbeziehung. 

So ist Becktronic immer ganz 

nah bei seinen Kunden, deren Fertigungsgegebenheiten 

und -parametern. 

Bei der Produktion der Stufenschablonen 

wird besonderer Wert 

auf „rakelfreundliche“ Stufenübergänge 

gelegt, damit die Schablonen 

im Einsatz überzeugen können 

und perfekte Ergebnisse liefern. 

Vorteile im Überblick 

• Reduktion der Nacharbeiten 

• Leistungsbauteile müssen nicht 

nachdispensert werden 

• Koplanaritätsprobleme können 

kompensiert werden 

• Durch das gleichzeitige Bestücken 

von THT-Komponenten kann auf 

den Fertigungsschritt Wellenlöten 

verzichtet werden 


bessere Ergebnisse 

Praxistest: Das Layout für eine 

SMD-Schablone wird an zehn unterschiedliche 

Hersteller von Hochpräzisionsschablonen 

für den Lotpastendruck 

geschickt. Das Ergebnis? 

Zehn unterschiedliche SMD- 

Schablonen. Hier stellt sich die 

Frage nach dem Warum, weil eigent- 



lich nur ein Layout das optimale 

sein kann. Der Grund für die verschiedenen 

Varianten ist die Sichtweise 

des jeweiligen Herstellers. 

Jeder legt den Fokus bei der Prüfung 

der einzelnen Pads auf einen 

anderen Aspekt. Doch woher weiß 

der Kunde, welche Betrachtungsweise 

für ihn optimal ist? Bei Becktronic 

ist die proaktive, ergebnisorientierte 

Schablonenoptimierung in 

Form von BECKTRONIC ProConsult 

immer der erste Schritt. Der Hersteller 

verfügt über drei Jahrzehnte 

Branchenerfahrung und weiß ganz 

genau, worauf es bei der Herstellung 

der optimalen Schablone für die 

Leiterplattenherstellung ankommt. 

Denn nur eine SMD-Schablone 

mit exaktem Padbild sorgt auch für 

ein exaktes Druckergebnis und für 

eine Minimierung des Ausschusses. 

Langfristig kann also durch die ganzheitliche 

Prüfung des Schablonenlayouts 

die Basis für kosteneffizientes 

und ressourcenschonendes 

Arbeiten geschaffen werden. Mit 

dem individuellen Beratungskonzept 

BECKTRONIC ProConsult bietet der 

Anbieter von SMD-Schablonen und 

Schnellspannrahmen seinen Kunden 

einen erheblichen Mehrwert. 

Das Ziel ist die Optimierung des 

Pastenauftrags, abgestimmt auf 

das jeweilige Lötverfahren und am 

Ende der Prozesskette das optimale 

Lötergebnis mit einer gegen 0ppm 

gehenden Fehlerrate. 

Um dies zu erreichen, durchläuft 

jede Schablone in enger Abstimmung 

mit dem Kunden eine softwarebasierte 

Plausibilitätskontrolle. 

Doch im Fokus steht ganz klar das 

Know-how der erfahrenen Mitarbeiter. 

Häufig fallen schon auf den 

ersten Blick mögliche Anpassungen 

auf, die Funktionsweise und Langlebigkeit 

der Schablone optimieren. 

Umfangreiche interne Datenbanken, 

die alle Informationen zu den individuellen 

Anforderungen der Kunden 

beinhalten, unterstützen beim 

Design der Schablonen. Dabei werden 

die Richtlinien der IPC-7525A 

ebenso berücksichtigt wie spezielle 

Bauformen einschließlich einer Anti- 

Tombstone-Optimierung. 

BECKTRONIC ProConsult bedeutet 

• Layoutgestaltung von SMD-Schablonen 

• Padmodifikationen 

- Homeplates (Häuschenform) 

bzw. BowTie (invertierte Häuschenform) 

zur Vermeidung von 

Tombstoning (Grabsteineffekt) 

- Verkleinerung und Vergrößerung: 

prozentual, umlaufend oder bauteilspezifisch 

- Volumenverkleinerung großer Öffnungen 

durch sinnvolle Rasterung 

• Abrunden der Pad-Ecken mit definiertem 

Radius zur verbesserten 

Pastenauslösung im Randbereich 

der Durchbrüche 

• Padpositionierungen: Berücksichtigung 

von Stretch- oder Schrumpffaktoren 

bezogen auf unterschiedliche 

LP-Materialien 

• Überprüfung des Area Ratio (Flächenverhältnis) 

sowie Aspect Ratio 

(Dickenverhältnis) ◄ 

Beta Layout stellt seinen PCB-Pool- 

Kunden kostenlos eine ECAD-Software 

zum Designen von elektronischen Schaltungen 

auf dreidimensionalen Schaltungsträgern 

(3D-MID, Mechatronic Integrated 

Device) zur Verfügung. Diese neue Funktionalität 

wurde vom Kooperationspartner 

Ingenieurbüro Friedrich als 3D-MID- 

Funktion in die aktuelle Target-3001-Version 

18 integriert. Sie erlaubt Entwicklern, 

Ingenieuren und Designern, Leiterbahnen 

auf dreidimensionalen Körpern 

zu platzieren, ohne MCAD-Umweg. Beta 

Layout nutzt die vom Kunden angelegten 

Designs zur Fertigung von 3D-MID-Prototypen 

auf Basis von lasergesinterten 

3D-Druck-Modellen hergestellt mit dem 

System EOS Formiga P110. 

Software Download: 

www.pcb-pool.com/target 

Videoanleitung: 

www.pcb-pool.com/3dmid 

Erste frei downloadbare 3D-MID-Designsoftware 

Beta Layout GmbH, www.beta-layout.com 


23


Elektropolierte SMD-Schablone mit Silizium- 

Nanobeschichtung 

Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Elektronikbauteilen 

werden auch die Aperturen in den SMD-Schablonen immer feiner. 

Beim Druckprozess müssen die Öffnungen daher scharfkantig und die 

Oberfläche antihaftbeschichtet sein. Bilder: Photocad GmbH & Co. KG 

„Die Oberflächen- und die 

Kratzfestigkeit beispielsweise 

werden durch die nanoveredelten 

Schablonen soweit verbessert, 

dass eine mechanische 

Beanspruchung, wie sie durch 

normale Nutzung auftritt, so gut 

wie keine Auswirkungen mehr 

zeigt“, so Axel Meyer, Vertriebsund 

Marketingleiter der Photocad 

GmbH & Co. KG. 

Mit der zunehmenden Miniaturisierung 

von Elektronikbauteilen 

werden auch die Anforderungen 

für die Hersteller von SMD-Schablonen 

immer größer: Damit kleinste 

Bauteile exakt und zuverlässig auf 

der Leiterplatte angebracht werden 

können, müssen die Schablonen 

sowohl eine gute Konturenschärfe 

in den Aperturen als auch 

eine Anti-Haft-Wirkung aufweisen. 

Nur so kann man das Auslöseverhalten 

der Lotpaste verbessern und 

Lötfehler vermeiden. 

Um selbst bei hochkomplexen 

Baugruppen und einer großen 

Anzahl von Druckzyklen höchste 

Qualitätsansprüche erfüllen zu können, 

hat die Photocad GmbH eigens 

die Produktlinie Performance entwickelt. 

Bei der Herstellung werden 

diese SMD-Schablonen nicht 

nur automatisch nach genau definierten 

Parametern elektropoliert, 

was zu einem besonders sauberen 

Druckergebnis führt, sondern auch 

mit einer speziellen Silizium-Nanobeschichtung 

versehen. Diese senkt 

die Verschmutzungsneigung und 

sorgt so für einen geringeren Reinigungsaufwand 

sowie für eine große 

Zuverlässigkeit auch bei längeren 

Druckzyklen. Da die Beschichtung 

chemikalienbeständig und somit 

langanhaftend ist, erhöht sich die 

Standzeit der Schablone deutlich. 

Vorteile von Performance- 

Schablonen 

„Bei Elektronikprodukten gemäß 

IPC-A-610 Klasse 2 und 3 – also 

bei Industrie- und Kommunikations- 

sowie Hochleistungselektronik 

– werden in der Regel besondere 

Anforderungen an die Qualität 

der Lötverbindungen gestellt“, 

erklärt Axel Meyer, Leiter Vertrieb 

und Marketing bei Photocad. 

„Um diese zu erfüllen, ist der Einsatz 

von Performance-Schablonen 

sinnvoll, da sie unter anderem für 

ein besseres Auslöseverhalten und 

einen sauberen Druck sorgen.“ Die 

SMD-Schablonen werden zu diesem 

Zweck nach genau definierten 

Parametern elektropoliert. Das nach 

DIN EN ISO 9001 zertifizierte Verfahren 

hat gegenüber der manuellen 

Polierung den Vorteil, dass die 

Ergebnisse mit hoher Genauigkeit 

reproduzierbar und Fehler so ausgeschlossen 

sind. 

Dabei wird durch anodische Auflösung 

eine dünne Schicht von der 

Werkstoffoberfläche abgetragen. 

Verunreinigungen, Staub- oder 

Schmutzpartikel, selbst Mikrorisse, 

Gefügestörungen und lokal auftretende 

Spannungen lassen sich so 

beseitigen. 

Da die Bearbeitung nur im Mikrobereich 

wirkt und ohne mechanische 

oder thermische Belastung 

ausgeführt wird, bleiben Formen 

und Makrostrukturen der Schablone 

erhalten. Die Oberfläche wird 

dadurch in einem einzigen Arbeitsgang 

metallisch rein und geschlossen, 

die Aperturen werden geglättet 

und selbst feinste Grate entfernt, 

sodass sich die Lotpaste besser 

herauslöst und Brückenbildungen 

nicht mehr auftreten. Insbesondere 

bei sehr kleinen Pad-Öffnungen wird 

so eine deutliche Verbesserung des 

Druckverhaltens erreicht. 

Geringere Verschmutzungsneigung 

durch Nano-Silizium 

Um die polierte Oberfläche zudem 

mit einem Anti-Haft-Effekt zu versehen, 

wird jede Schablone mit 

einer speziellen Beschichtung veredelt: 

„Druckschablonen mit Nanobeschichtung 

weisen im Vergleich 

zu anderen Schablonentypen eine 

wesentlich geringere Verschmutzungsneigung 

auf“, erläutert Meyer. 

„Deshalb lassen sich feinere Schablonenstrukturen 

über eine größere 

Anzahl an Druckvorgängen stabil 

und prozesssicher drucken, ohne 

die Schablone reinigen zu müssen.“ 

Dennoch verschmutzen auch 

nanoveredelte SMD-Schablonen 

während der Produktion mit Lotpastenresten 

und müssen letztlich 

mit dafür zugelassenen Chemikalien 

gereinigt werden. Die Beschichtung 

der Schablone darf man dabei 

nicht beschädigen, da sie sonst 

unwirksam ist und erneuert werden 

muss. Herkömmliche Nano- 

Um selbst bei hochkomplexen Baugruppen und einer großen Anzahl 

von Druckzyklen höchste Qualitätsansprüche erfüllen zu können, hat 

die Photocad eigens die Produktlinie Performance entwickelt 



Nano-Siliziums, die verhindert, dass 

Lotpaste an der Schablone und in 

ihren Öffnungen haften bleibt, entsteht 

ein präzises Druckbild mit 

klar definierten Konturen. Die Prozesssicherheit 

ist dabei über eine 

wesentlich höhere Zahl an Druckvorgängen 

gegeben als bei Schablonen, 

die nicht beschichtet sind 

oder deren Veredelung sich durch 

Reinigungsvorgänge ablöst. Die 

Standzeit der Performance-Modelle 

ist somit deutlich verlängert. 

Aufgrund dieser Eigenschaften 

eignen sich Hochleistungsschablonen 

besonders gut für Baugruppen, 

die sehr komplex sind, sowie 

generell für Anwendungen mit einer 

hohen Anzahl von Druckzyklen. Sie 

können beispielsweise auch als Stufenschablonen 

mit Mischungen von 

feinen Bauteilgrößen wie 01005 oder 

0201 und größeren Komponenten 

wie Steckern oder Leistungsbauteilen 

eingesetzt werden. „Auch für den 

schwierigen Pastendruck bei QFN- 

Bauteilen, die mittels Micro-Leadframe-Technologie 

aufgebaut sind, 

sowie bei µBGA mit einem Raster 

von 400 µm und einer Padgröße ab 

250 µm sind sie sinnvoll“, so Meyer. 

Um die für diese Einsatzgebiete 

notwendige hohe Qualität zu 

gewährleisten, werden die Modelle 

der Performance-Produktlinie zum 

Schluss dem sogenannten Stencil- 

Check unterzogen. Dabei tastet man 

die Schablone mit einem hochauflösenden 

Scanner ab und vergleicht 

das Ergebnis mit den Produktionsdaten. 

So werden etwaige Fehler 

sichtbar und können entsprechend 

korrigiert werden. „Das bloße Auge 

kann selbst auf einem Lichttisch 

unmöglich alle Durchbrüche erfassen, 

sodass Fehler leicht unentdeckt 

bleiben beziehungsweise erst beim 

Kunden in der Produktion auffallen“, 

erläutert Meyer. 

Photocad GmbH & Co. KG 

www.photocad.de 

Bei der Herstellung werden die SMD-Schablonen nicht nur automatisch 

nach genau definierten Parametern elektropoliert, was zu einem 

besonders sauberen Druckergebnis führt, sondern auch mit einer 

speziellen Silizium-Nanobeschichtung versehen 

beschichtungen auf Silikon- oder 

Polymerbasis sind jedoch in der 

Regel nicht chemikalienbeständig 

und lösen sich durch diese Reinigungsmittel 

von der Schablone ab. 

Photocad setzt daher bei den 

Performance-Schablonen chemikalienbeständiges 

Nano-Silizium 

ein: „Dafür wird die elektropolierte 

Schablone zunächst einem 

mehrstufigen Reinigungsprozess 

unterzogen, bei dem die Oberfläche 

der Schablone für das Auftragen 

der Nanobeschichtung vorbereitet 

wird“, so Meyer. Das eigentliche 

Beschichten erfolgt dann wie 

das Elektropolieren nach DIN EN 

ISO 9001 in einem automatischen 

Verfahren gemäß vorgegebenen 

Parametern. 

Dazu wird in einer speziellen 

Anlage eine feine Schicht Silizium 

flächendeckend auf die Schablone 


aufgesprüht. Beim Aushärten versiegelt 

die Schicht winzige Zwischenräume 

und gleicht kleinste Unebenheiten 

aus. Da sich die Nanoteilchen 

direkt mit dem Material verbinden, ist 

diese Beschichtung extrem abriebfest 

sowie chemisch belastbar. „Die 

Oberflächen- und die Kratzfestigkeit 

beispielsweise werden soweit 

verbessert, dass eine mechanische 

Beanspruchung, wie sie bei normaler 

Nutzung auftritt, so gut wie 

keine Auswirkungen mehr zeigt“, 

erklärt Meyer. 

Für Pastendruck bei 

QFN-Bauteilen geeignet 

Die Veredelung ist zudem sehr 

hitze- und frostbeständig, UV-stabil 

sowie in ausgehärtetem Zustand 

völlig unschädlich, hautneutral und 

unbedenklich. Durch die dauerhaft 

adhäsionsmindernde Wirkung des 

Im Gegensatz zur unbehandelten Schablone (oben) sorgt die Silizium- 

Nanobeschichtung der Performance-Schablone (unten) dafür, dass die 

Lotpaste nicht auf der Schablone und in den Aperturen kleben bleibt. 

So entsteht ein präzises Druckbild mit klar definierten Konturen 

25


…auf die Größe kommt es eben doch an! 

PCB-Systems GmbH 

info@pcb-systems.de 

www.pcb-systems.de 

Während in der Elektronik mit 

immer feineren Leiterbahnstrukturen 

und stetig kleiner werdenden 

Bauteile der allgemeine Trend hin 

zur Miniaturisierung geht, ist im 

Bereich der Leiterplatten durchaus 

auch eine Bewegung in Richtung 

„oversized PCB“ zu verzeichnen 

– Leiterplatten in Übergröße! 

Die Nachfrage nach Leiterplatten 

in übergroßen Formaten ist in den 

letzten zwei Jahren rasant angestiegen, 

was PCB-Systems dazu 

veranlasste sein Leistungsspektrum 

in diese Richtung zu erweitern. 

Neben der LED-Branche, die 

schon seit längerem Leiterplatten 

in Längen von über 1200 mm verarbeitet, 

gibt es eine ganze Reihe 

von Anwendungsgebieten, die ebenfalls 

übergroße Leiterplatten benötigen 

– allerdings sind diese meist 

wesentlich komplexer. Lieferanten 

und Hersteller, die Platinen größer 

als 1,20 m in Mehrlagentechnik 

fertigen können, sind in Europa 

nur schwer zu finden. Anwendungsgebiete 

gibt es für diese Techniken 

viele, so werden die Produkte zum 

Beispiel als Backplanes, Induktions- 

Spulen, oder auch als Signalgeber 

bei Radaranwendungen eingesetzt 

Im Moment arbeitet PCB-Systems 

zusammen mit seinem Partner an 

einem Projekt bei dem die Platine 

ein Format von 1314 x 550mm hat 

mit 3,75mm Enddicke und 22 Lagen. 

Je nach Lagenaufbau, gewünschtem 

Material, Anforderung, benötigter 

Techniken und Schaltungen 

sind grundsätzlich folgende Größen 

realisierbar: 

• Längen bis 1800 mm 

• Breiten größer 700 mm 

• Bei runden Leiterplatten: Durchmesser 

größer 800 mm 

• Flex und Starr-Flex in Längen über 

2000mm ◄ 

Leiterplatten für Sensordatenverarbeitung und Fluglagestabilisierung von Drohnen 

Die Contag AG produziert spezielle Leiterplatten für die Herstellung 

von kleinen Service- und Überwachungsdrohnen, um hochauflösende 

Bilder und Geoinformationen zu verarbeiten. 

Der Markt für UAV (Unmanned Aircraft) ist in den letzten Jahren 

enorm gewachsen. Gerade kleine Drohnen kommen zum Einsatz 

und werden in Bauweise als sehr bewegliche Quattro- oder Multikopter 

hergestellt. Die Contag AG produziert für die Drohnen und Steuerungselemente 

die benötigten Leiterplatten mit besonderem Finish 

(Hartgold) als Starr-Flex und oder in Sonderanfertigung. 

Das Produkt eines Kunden (einer der weltweit führenden Drohnen- 

Systemhersteller für industrielle Inspektion und Vermessung) wurde 

zunächst von einem Piloten ferngesteuert. Dabei folgte das Unbemannte 

Luftfahrtsystem (ULS) einem vorab definierten Flugpfad, um 

vollautomatisiert systematische Aufnahmen von Exponaten, Fabrikhallen 

oder Landschaften zu generieren. Insbesondere die Bilder, 

die Kratzer, Dellen und Schäden zeigen, werden in einem digitalen 

3D-Modell zusammengeführt, in einer Datenbank gespeichert und 

analysiert. Diese Daten werden die Früherkennung zur Prävention 

und Nachprüfbarkeit von Schäden erheblich verbessern. 

Aufgrund der schnellen Entwicklung in den Bereichen der Robotik 

und Luftfahrt kommt es zu erweiterten Anforderungen in diesen Hightech-Bereichen. 

Mit der umfangreichen technischen Erfahrung von 

35 Jahren kann die Contag AG hierbei ein professioneller Partner sein. 

Contag AG 

www.contag.de 



Pick&Place-Vorrichtung mit vielen 

Einsatzmöglichkeiten 

Das 

multifunktionale 

Pick&Place- 

System ist sehr 

handlich 

(30 x 46 x 36 cm) 

und wiegt ca. 12 kg. 

Zahlreiches Zubehör 

ist erhältlich. 

UniTemp GmbH 

info@unitemp.de 

www.unitemp.de 

UniTemp hat in sein Portfolio ein 

sehr kompaktes und multifunktionales 

Pick&Place-System aufgenommen. 

Die Einsatzgebiete sind 

vielfältig. Es eignet sich hervorragend 

für kleine und sehr kleine 

Bauteile (kleinste Chipgröße 200 x 

200 µm mit einem Mindestgewicht 

von unter 10 g) und Werkstücke 

(Substrate bis 350 mm), deren Aufnahme 

und Positionierung mittels 

einer Kamera höchst präzise positioniert 

werden kann. 

Als Positionierwerkzeug dienen 

verschiede Werkstückhalter (mikrometrisch), 

die sich in X-, Y- und 

Theta-Richtung bedienen lassen. 

Diese sind auch höhenverstellbar 

und bieten daher höchste Flexibilität. 

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die 

Verwendung eines Heizchucks, einer 

Heißgasdüse, eines Waffle-Packhalters 

sowie einer Dispenservorrichtung. 

Es lassen sich Pasten positionsgenau 

auftragen und dosieren. 

Das optische System ist ausgestattet 

mit einer 5MP-Kamera, Full 

HD und Zoomfunktion. Im Lieferumfang 

enthalten ist ein Mini-PC mit 

USB3-Schnittstelle sowie die digitale 

und justierbare Fadenkreuzeinstellung. 

Eine Überlagerung eines nach 

oben gerichteten Chips ermöglicht 

die Flipchip-Anwendung. Der Prozess 

bzw. die Feinjustierung kann 

optional auf dem mitgelieferten Display 

verfolgt werden. Die Bedienung 

ist einfach und erfordert keine speziellen 

Kenntnisse. ◄ 

- kompakte Tischmaschine - 

- Linearmotortechnologie - 

Nutzentrenner 

max. Arbeitsbereich 320x580mm 

Abbildung zeigt 

LOW MINI mit Untergestell 

ab € 23.000,- 

Made in Germany 

Web: www.hoelzer.de 

Tel: +49 (0) 6173 / 9249-0 


27

Neue Omnimate-Bauteilbibliotheken für 

Leiterplatten-Design-Software 

Zum rationellen Erzeugen von Footprints bietet Weidmüller 

umfangreiche Bauteilbibliotheken von Leiterplattenklemmen und 

-steckverbindern für EDA-Systeme zum Download an 

Mit den Bauteilbibliotheken können Anwender ein schnelles und 

fachgerechtes Leiterplattendesign umsetzen 


Für schnelles und fachgerechtes 

Leiterplatten-Design bietet Weidmüller 

im Omnimate-Bereich eine neue 

Serviceleistung mit den umfangreichen 

Bauteilbibliotheken für 

Leiterplattendesign-Software an. 

Weidmüllers Spektrum an Serviceleistungen 

umfasst nun neben 

den neuen Bauteilbibliotheken die 

internetbasierte Auswahlhilfe „applikationsorientierte 

Produktempfehlung“ 

und den bereits etablierten 

72-h-Musterservice. 

mit fundiertem Anwendungswissen 

und erprobter Lösungskompetenz. 

Hintergrund 

Geräte- und Elektronikentwickler 

oder Leiterplatten-Layouter kennen 

das zeitaufwendige Erstellen von 

Footprints sowie Schaltungssymbolen. 

Weidmüller bietet nun für 

diverse Leiterplattendesign-Software, 

auch EDA-Systeme (Electronic 

Design Automation) genannt, 

umfangreiche Bauteilbibliotheken 

von Leiterplattenklemmen und 

-steckverbinder als weiteren Service 

zum Download an. Erhältlich sind 

Bibliotheken für die EDA-Systeme 

Mentor Graphics Expedition (ab 

Version 7.9.5), Mentor Graphics 

Pads (ab Version 9.x) und Altium 

Designer (ab Version 10.0). 

Die von Weidmüller erzeugten Bibliotheken 

berücksichtigen die weltweit 

anerkannten IPC-Richtlinien 

(Association Connecting Electronics 

Industries): Bei den Bohrlochdurchmessern 

und Padgeometrien 

gemäß IPC-7251 (THT-Bauteile)/ 

IPC-7351 (SMDs) ist jeweils der 

Level B (nominal) angelegt. Um die 

Schaltungserstellung in den Systemen 

Altium Designer und Mentor 

Graphics Pads für Anwender weiter 

zu erleichtern, liegen die Komponenten 

als Single- und als sog. 

Gesamtmodell vor. 

Alle Bibliotheken enthalten neben 

vielen Daten zur Bauteilselektion 

auch die Links zum Weidmüller-Produktkatalog. 

Somit gelangen Anwender 

schnell zu den jeweils aktuellen 

Datenblättern der Produkte. Nutzer 

erhalten folgendermaßen Zugriff zu 

den Bibliotheken: Im Katalog sind 

alle Produkte einer Produktfamilie, 

die in der Bibliothek vorhanden sind, 

auch mit einer Download-Option 

versehen. Nach einfacher Registrierung 

bekommt der Nutzer zügig 

eine E-Mail mit Downloadlink zur 

verlangten Bibliothek zugesandt. 

Entpacken, ins EDA-System einfügen 

und das gewünschte Produkt 

im Gerät verbauen - also ein 

schneller, individueller und kompetenter 

Service. 

Der Bereich Omnimate-Geräteanschlusstechnik 

umfasst die Produktreihen 

Signal, Power und 

Gehäuse. Mit nun mehr drei Servicepaketen 

unterstützt Weidmüller 

Kunden bei der Entwicklung von 

innovativen Geräten. Die „applikationsorientierte 

Produktempfehlung“ 

ergänzt den bereits etablierten 

72-h-Musterservice. Über www. 

weidmueller.de/AppGuide gelangen 

Kunden direkt zum Omnimate- 

Geräteanschlusstechnik-Bereich: 

Dort öffnet sich ein Auswahlfenster 

von diversen Applikationen. Der 

Nutzer findet für unterschiedliche 

Gerätefunktionen eine präzise Empfehlung 

für die am besten geeignete 

Anschlusslösung, etwa für 

Motoranschluss, DC-Zwischenkreis, 

externe I/O-Komponenten 

oder Spannungsversorgung. Über 

den kostenfreien 72-h-Musterservice 

lassen sich schließlich die ausgewählten 

Komponenten weltweit 

zügig ordern. ◄ 

Weidmüller GmbH & Co. KG 

www.weidmueller.de 

Mit den eigens für Leiterplattenklemmen 

und -steckverbinder der 

Produktreihe Omnimate erstellten 

Bauteilbibliotheken können Anwender 

ein schnelles und fachgerechtes 

Leiterplattendesign umsetzen. 

Weidmüller unterstützt damit 

den gesamten Design-in-Prozess 

Den gesamten Design-in-Prozess unterstützt Weidmüller mit Bauteilbibliotheken 

zum Download für diverse Leiterplattendesign-Software 


Löt- und Verbindungstechnik 

Neuer Elektronikklebstoff für filigrane 

Strukturen 

Delo hat einen neuen Elektronikklebstoff vorgestellt, der sehr dünnwandig sowie gleichzeitig extrem hoch dosierbar 

ist. DeloMonopox GE7985 wurde für Automotive- und Industrie-Anwendungen konzipiert, die hohe Zuverlässigkeit 

in Kombination mit miniaturisierten Designs erfordern. 

Dam Stacking 

Somit erlaubt der leicht zu verarbeitende 

Klebstoff die Konstruktion 

von filigranen Strukturen – 

etwa hohe Trennwände zwischen 

zwei Sensoren – mit wenig Platz 

in der Breite. Das „Dam Stacking“ 

genannte Stapeln der Raupen ist 

ohne Zwischenhärten möglich. 

Neben diesen Designmöglichkeiten 

bietet DeloMonopox GE7985 eine 

hohe Zuverlässigkeit. So verfügt er 

über einen erweiterten Temperatureinsatzbereich 

bis 200 °C, eine 

geringe Wasseraufnahme und eine 

sehr gute chemische Beständigkeit 

gegenüber Säuren, Ölen und anderen 

aggressiven Medien. Darüber 

hinaus hat das schwarze, einkomponentige 

Produkt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten 

(CTE) 

von 24 ppm/K. In Verbindung mit 

der hohen Glasübergangstemperatur 

von 180 °C sorgt dies für einen 

geringen Verzug über einen weiten 

Temperaturbereich. Spannungen im 

Package werden damit minimiert. 

Gute Festigkeiten 

Schließlich zeigt DeloMonopox 

GE7985 gute Festigkeiten auf 

dem Leiterplattenmaterial FR4. Er 

erreicht darauf eine Druckscherfestigkeit 

von 49 MPa. Selbst nach 

500 Stunden Lagerung bei 200 °C 

fällt dieser Wert kaum ab.Der Klebstoff 

erfordert eine Warmhärtung, 

die flexibel gesteuert werden kann, 

z.B. 20 min bei 150 °C oder 90 min 

bei 125 °C. Da der Klebstoff dabei 

nicht verfließt, kommt es zu keiner 

Änderung des Aspektverhältnisses. 

Die Höhe der Klebstoffraupe 

ändert sich also nach dem 

Warmhärten nicht. ◄ 

Delo Industrie Klebstoffe 

GmbH & Co. KGaA 

info@delo.de 

www.delo.de 

Der neue Klebstoff hat kleinere 

Füllstoffe als bisherige Dam-Produkte 

des Unternehmens und lässt 

sich daher durch Nadeln mit einem 

Durchmesser von minimal 250 µm 

applizieren, was im Hinblick auf die 

fortschreitende Miniaturisierung 

wichtig ist. Zudem hat der Klebstoff 

dank einer ausgesprochen hohen 

Viskosität von 160.000 mPas eine 

große Standfestigkeit. Sie ermöglicht 

ein Aspektverhältnis von 2,5. 

Darunter versteht man, dass sich 

eine Klebstoffraupe mehr als doppelt 

so hoch wie breit dosieren lässt, 

ohne dabei umzufallen. 

© Kape Schmidt 

„Help – Hilfe zur Selbsthilfe unterstützt 

Flüchtlinge weltweit und bekämpft 

Fluchtursachen. Helfen Sie mit!“ 

Eva Brenner, Dipl.-Ing. für Innenarchitektur und TV- 

Moderatorin 

IBAN: DE47 3708 0040 0240 0030 00 

Commerzbank Köln 

„Help“ ist Mitglied im Bündnis „Aktion Deutschland Hilft“ 

www.help-ev.de 

Fluchtursachen 

bekämpfen 

Der Motor der Selbstständigkeit 

Help – Hilfe zur Selbsthilfe gründet und unterstützt Kleinunternehmen 

in den Balkanländern und stattet sie mit 

Produktionsmitteln aus – für eine eigenständige Zukunft. 

Bringen Sie die Selbsthilfe in Fahrt – helfen Sie Help! 

© Help/Büthe 

1/2017 29 

29


Lotbad-Management als fortlaufender Prozess 

für hohe Qualitätsanforderungen 

Ein Lotbad hat 

eine bestimmte 

Zusammensetzung, die 

immer im Gleichgewicht 

bleiben muss. Das Lotbad- 

Management hilft, dieses 

Gleichgewicht zu halten. 

Es ist ein fortlaufender 

Prozess, der nie aufhört 

und den Anwender 

unterstützt in punkto 

Qualität auf der sicheren 

Seite zu stehen. 

Autor: 

Christian Czapiewski 

Chemielaborant 

Stannol GmbH, Velbert 

Eine Lötlegierung im Gleichgewicht mindert die Fehlerrate und erhöht den Qualitätsstandard 

Metallisierungen von Leiterplatten 

und Bauteilen lösen sich im Zuge 

von Lötprozessen unterschiedlich 

stark im verwendeten Weichlot auf. 

Die Stärke der Auflösung und damit 

der Kontaminierungsgrad ist von 

der gewählten Löttemperatur, der 

Kontaktzeit, der Tiegelgröße, dem 

gewählten Rüstzeug sowie der verwendeten 

Legierung abhängig. Die 

höhere Aggressivität von bleifreien 

Weichloten im Vergleich zu bleihaltigen 

Legierungen und die damit 

verbundene stärkere Lösungswirkung 

gegenüber anderen Metallen 

tragen dazu bei, die Zusammensetzung 

des Lotbads schneller 

zu verändern. 

Dieses Zusammenspiel sowie 

gültige Gesetze und wirtschaftliche 

Gesichtspunkte machen ein 

wirkungsvolles Lotbad-Management 

unverzichtbar, damit das 

Legierungssystem im Gleichgewicht 

bleibt. Gleichgewicht bedeutet, 

dass Eingriffsgrenzen weder 

über- noch unterschritten werden. 

Nur so kann sichergestellt werden, 

dass das Fehlerpotential, ausgehend 

vom eingesetzten Weichlot, 

möglichst gering bleibt, die Eigenschaften 

der Lote sich nicht verändern 

und somit Beständigkeit 

bei der Lötqualität gewährleistet 

werden kann. Am Ende steht eine 

zuverlässig funktionierende elektronische 

Baugruppe. 

Probenentnahme nach klaren 

Regeln 

Doch zurück zum Anfang des Prozesses. 

Hier steht eine regelmäßige 

Probeentnahme, aber schon dort 

lauern die ersten Gefahren. Werden 

hierbei Fehler gemacht, steht 

die Aussagekraft von Analysenergebnissen 

erheblich in Frage. Jede 

noch so gute Analysenmethode kann 

dieses nicht wieder wettmachen. 

Üblicherweise bedient man sich bei 

der Probeentnahme einer sauberen 

Probenkelle. Wie für alle Werkzeuge 

gilt auch hier eine strikte Trennung 

zwischen bleifreien und bleihaltigen 

Fertigungsstraßen. Daher ist 

zu empfehlen, besser zwei als eine 

Probenkelle zu verwenden. 

Hat die Anlage nach etwa zwei 

bis drei Stunden eine definierte 

Betriebszeit und das Lot damit eine 

homogene Durchmischung erreicht, 

wird eine Probe aus der Badmitte 

oder direkt aus der Welle entnommen 

und in eine kalte Form abgegossen. 

Mit den entsprechenden 

Informationen (Maschinentyp, Legierung, 

Datum der Probenahme) können 

diese direkt an das hauseigene 

Labor von Stannol gesendet werden. 

Dort wird jeder Probe eine Analysennummer 

zugewiesen und nach 

entsprechender Vorbereitung an 

einem modernen Highend-Funkenspektrometer 

die Zusammensetzung 

ermittelt. In der Regel erhalten 

die Kunden ihre Ergebnisse binnen 

24 bis 72 h nach Laboreingang 

per E-Mail. 

Unachtsamkeit bei Mischfertigung im Doppellöttiegel kann zu folgenschweren 

Kontaminationen führen 



Durch erhöhte Kupferkonzentrationen im Lotbad besteht die 

Gefahr von Brückenbildung und somit auch die eines elektrischen 

Kurzschlusses 

Abweichungen erfordern 

Eigeninitiative 

Die Stannol-Analysenscheine 

weisen Kontaktinformationen, die 

Lotbadzusammensetzung sowie 

die empfohlenen legierungsspezifischen 

Eingriffsgrenzen auf. Entsprechen 

die Messergebnisse nicht 

den vorgegebenen Empfehlungen, 

werden die Abweichungen farblich 

unterlegt. Ein roter Wert bedeutet für 

den Maschinenführer unbedingten 

Handlungsbedarf. 

Da Eingriffsgrenzen aber nicht 

genormt sind, obliegt es dem Verantwortlichen, 

hier möglicherweise 

aktiv zu werden. Keine Norm gibt 

Aufschluss darüber, welche Verunreinigungen 

ein Lotbad haben darf. 

Lediglich der amerikanische Joint 

Industry Standard 001f hat diesbezüglich 

Richtlinien erarbeitet. Leiterplatten, 

Bauteile und seltener auch 

erodiertes Rüstzeug verändern im 

Laufe der Zeit die Zusammensetzung 

einer Lötlegierung oft derart, 

dass eingegriffen werden muss. 

Kupfer, Silber, Gold, Nickel und 

teilweise auch Blei sind hier in den 

meisten Fällen die Hauptübeltäter, 

wenn Probleme auftreten. Diesen 

Elementen gilt folglich ein besonderes 

Augenmerk. Veränderungen 

in den Konzentrationen dieser und 

auch anderer Metalle können oft 

weitreichende Folgen haben. 

Durch erhöhte Kupferkonzentrationen 

im Lotbad besteht die 

Gefahr von Brückenbildung und 

somit auch die eines elektrischen 


Kurzschlusses. Treten Lötdefekte 

bereits in erhöhter Anzahl auf, ist 

es meistens zu spät. Hier hilft nur, 

die Prozesse besser zu steuern. 

Das eigentliche Lotbad-Management 

beginnt. Werden Verletzungen 

der Eingriffsgrenzen angezeigt, gilt 

es, eine Korrektur vorzunehmen, 

um Qualitätsproblemen vorzubeugen. 

Korrektur bedeutet einen Teilaustausch 

oder das Beschicken mit 

einem sogenannten Refill (Nachsetzlegierung). 

Einsatz von bleifreien Weichloten 

Eine Herausforderung beim Einsatz 

von bleifreien Weichloten stellt 

die Regulierung des Kupfergehalts 

dar. Bei Gehalten ab etwa 0,85% 

erhöht sich die Gefahr der Brückenbildung, 

noch höhere Konzentrationen 

führen zu spröden Verbindungen 

und einer Erhöhung des 

Liquidus. Mithilfe von kupferarmen 

Äquivalenten kann das sogenannte 

Kupfer-Leaching, bei dem sich das 

Lotbad durch Auslaugung mit Kupfer 

anreichert, ausgeglichen werden. 

Die Brückenbildung wird auf 

diese Weise reduziert. In seltenen 

Fällen reichern sich besonders bei 

niedrigen Prozesstemperaturen in 

Kaltzonen nadelförmige intermetallische 

Phasen (Cu 6 Sn 5 ) an, die 

nur schwer löslich sind. Hier hilft oft 

nur ein manuelles Abschöpfen oder 

komplettes Entleeren, um diese zu 

entfernen. 

Die RoHS-Direktive verbietet 

unter anderem einen Bleigehalt von 

über 0,1%. Entstehen hier Kontaminationen, 

werden diese meist durch 

Bauteile eingetragen. Nicht selten 

kommt es aber auch zu einer versehentlichen 

Falschbefüllung des 

Lotbades. Besteht die Verpflichtung, 

gemäß RoHS-Richtlinien zu 

fertigen, ist ein Austausch oder 

sofortiges Verdünnen unvermeidbar. 

Rüstzeug auf Beschädigungen 

untersuchen 

Silber ist in Zinn/Kupfer-Legierungen 

eher unerwünscht, Verunreinigungen 

führen hier zu matteren 

Oberflächen. Nickel ist oft Bestandteil 

in mikrodotierten Legierungen. 

Es gilt als Kornfeinungselement und 

minimiert das Kupfer-Leaching. Kritisch 

werden jedoch Werte ab 0,1%, 

die zu Benetzungsproblemen führen 

können. Steigende Goldkonzentrationen 

(ab etwa 0,1%) machen das Lot 

teigig und nehmen ihm den Glanz. 

Noch höhere Konzentrationen führen 

zu Versprödungen. Ein problematisches 

Element ist außerdem 

Eisen. Hier kann sich das Lotbad 

über längere Zeit verunreinigen, 

ohne dass es auffällt. 

Erschwerend kommt hinzu, dass 

verwendete Werkstoffe aus dem 

Anlagenbau, zum Beispiel Chrom 

und Titan, in der Regel nicht zum 

Analytikportfolio von Laboren der 

Lötmittelhersteller gehören. Deshalb 

ist es ratsam, sein Rüstzeug 

regelmäßig auf Beschädigungen 

zu untersuchen und dieses gegebenenfalls 

auszutauschen. Zink, 

Cadmium und Aluminium haben 

eine große Affinität zu Sauerstoff. 

Somit bilden sich schon bei niedrigen 

Gehalten Oxide, die sich an 

der Oberfläche anreichern. Konzentrationen 

über 0,005% können hier 

bereits zu Lötfehlern führen. Arsen 

führt zu Entnetzung, bei Konzentrationen 

über 0,05% wird ein Austausch 

der Legierung empfohlen. 

Hohe Wismut-Gehalte sorgen, 

ähnlich wie Blei, für matte Oberflächen. 

Auch wenn Wismut unter 

anderem für bessere thermische 

Festigkeit sorgt, sind Kombinationen 

mit erhöhter Blei-Kontamination zu 

vermeiden, da dieses zu Lotmeniskusabhebern 

führen kann. Antimon 

erhöht die Zugfestigkeit in Weichloten, 

Konzentrationen über 0,5% 

können sich negativ auf die Benetzungsgeschwindigkeit 

auswirken. 

Ein Lotbad zu überwachen, erfordert 

Aufmerksamkeit, da sich eine 

pauschale Aussage hinsichtlich nötiger 

Analyseintervalle nur schwer 

treffen lässt. Die Häufigkeit sollte 

sich aber nach der Anzahl der gelöteten 

Leiterplatten und dem Lotverbrauch 

richten. Wenn sich Lötprozesse 

hinsichtlich Legierungssystem 

oder Leiterplattenfinish verändern, 

kann es sinnvoll sein, die Intervalle 

in der Anfangszeit zu verkürzen. 

Stannol bietet eine meist kostenfreie 

Lotbadanalytik und entsprechende 

Hilfestellung. 

Stannol GmbH 

www.stannol.de 

Niedrige Fehleraten halten die Folgekosten gering 

31

Beschichten/Lackieren/Vergießen 

Elektrogießharze mit besten 

thermomechanischen Eigenschaften 

Die herausragenden thermomechanischen Eigenschaften der 

Polyurethan-Elektrogießharze von Rampf wurden im Rahmen 

dynamisch-mechanischer Analysen (DMA) getestet und bestätigt 

Auf der electronica in München 

präsentierte Rampf Polymer 

Solutions sein neues Portfolio an 

Polyurethan-Elektrogießharzen 

mit besten thermomechanischen 

Eigenschaften. Eine weitere Produktneuheit 

waren extrem klare 

Klebstoffe für das Optical Bonding 

von Displays. Rampf ist mit 

einem umfassenden Produktsortiment 

an Elektrogießharzen auf 

Basis von PUR, Epoxid und Silikon 

am Markt vertreten, welche 

sich durch beste thermomechanische 

und elektrische Eigenschaften 

sowie hohe Wärmeleitfähigkeit 

auszeichnen. In der 

Automotive-, Energie-, Automatisierungs- 

und Haushaltsindustrie 

sorgen diese leicht zu verarbeitenden 

Vergusssysteme in 

einer Vielzahl elektronischer und 

elektrischer Anwendungen für 

Sicherheit, Kontrolle, Nachhaltigkeit 

und Komfort. 

RAKU-PUR-Elektrogießharze 

Ein Thermoschock – die schockartige 

Temperaturänderungen 

im Zusammenhang mit den thermischen 

Ausdehnungskoeffizienten 

von Materialien – kann 

bei empfindlichen und komplexen 

elektrischen/elektronischen 

Komponenten, wie elektronischen 

Steuergeräten und Sensoren, zu 

Brüchen der Kontakte und Kabel 

sowie zu Rissen im Harz und zu 

Spaltrissen zwischen Harz und 

Kunststoffteil führen. 

Um die Widerstandsfähigkeit dieser 

Komponenten gegen Thermoschock 

zu erhöhen, hat Rampf 

ein umfassendes Portfolio an leistungsstarken 

Polyurethan-Elektrogießharzen 

entwickelt, deren 

herausragende thermomechanische 

Eigenschaften im Rahmen 

dynamisch-mechanischer Analysen 

(DMA) bestätigt wurden. Das 

RAKU-PUR-Elektrogießharz-Portfolio 

gewährleistet eine optimale 

und dauerhafte Temperaturwechselbeständigkeit 

in einem Anwendungstemperaturbereich 

von -40 

bis +130 °C und punktet mit 

• geringem Elastizitätsmodul 

• geringer Shore Härte 

• geringer Wasseraufnahme und 

guter Hydrolyse-Beständigkeit 

• niedriger Glasübergangstemperatur 

• niedriger Dielektrizitätskonstante, 

• schwund- und spannungsarmer 

Aushärtung durch geringe Exothermie 

sowie 

• guter Durchhärtung bei Raumtemperatur. 

Rampf Holding 

GmbH & Co. KG 

www.rampf-gruppe.de 

Ganz klar - die Vorteile der Optical-Bonding-Technologie 


Beschichten/Lackieren/Vergießen 

Vakuumdosieranlage DC-VAC von RAMPF Production Systems 

Durch den Einsatz nichtabrasiver 

Füllstoffe ist die Verarbeitung 

der RoHS-konformen, RTIgelisteten 

Polyurethansysteme auf 

üblichen 2K-Misch- und Dosieranlagen 

möglich. Darüber hinaus gibt 

es Systeme, die nach UL 94 V0 

flammgeschützt sind. 

1K- und 2K-Elektrogießharze 

Rampf hat auch die passende 

Lösung, um die Temperatur von 

Bauteilen langfristig auf einem 

für deren Funktionalität optimalen 

Niveau zu halten: Hochwärmeleitfähige 

Elektrogießharze von 

bis zu 2,2 W/(m x K) gewährleisten 

eine effiziente Wärmeableitung 

aus dem Bauteil und sorgen 

so für eine geringere thermische 

Belastung. 

Optisch klare Klebstoffe für das 

Optical Bonding 

Optical Bonding ist das Bindeglied 

zweier meist lichtdurchlässiger 

Materialien mittels extrem 

klarer Klebstoffe. Die optimale 

Abstimmung von Verarbeitungsprozess 

und Material gewährleistet 

ein luftblasenfreies Verkleben. 

Durch die Vermeidung eines Luftspalts 

zwischen den Fügepartnern 

werden eine wesentlich reduzierte 

Lichtbrechung sowie verbesserte 

Kontrastwerte erreicht. 

Hierfür hat Rampf sogenannte 

LOCA-Klebstoffe (Liquid Optically 

Clear Adhesives) entwickelt, welche 

ein ungewöhnlich gutes Preis/ 

Leistungs-Verhältnis aufweisen 

und für die großtechnische Verarbeitung 

auf Misch- und Dosieranlagen 

optimiert sind. Die Silikonklebstoffe, 

welche raumtemperaturhärtend 

und in unterschiedlichen Härten 

und Viskositäten (von flüssig 

bis thixotrop) verfügbar sind, warten 

mit hervorragenden optischen 

Eigenschaften auf: 

• 100% Transparenz/Transmission 

• stabile Farbwerte über die 

gesamte Lebensdauer 

• vollständige Klarheit, sehr niedriger 

Haze-Wert 

Weiter bietet Rampf erstklassige 

Klebstoffe auch zum Fixieren von 

Displays, Rahmen, Halterungen etc. 

In Kombination sind diese auch für 

den Einsatz beim Dam&Fill-Verfahren 

geeignet: Mit einem hochviskosem 

Klebstoff wird zunächst 

ein Damm dosiert, der den leicht 

fließfähigen optischen Klebstoff in 

Position hält und nach dem Fügen 

zusätzlich zur Haftung beiträgt. 

Komplettlösungsanbieter 

Beim Optical Bonding tritt die 

Rampf-Gruppe als Komplettlösungsanbieter 

im Markt auf: Man 

gewährleistet mit einem in Teilen 

patentierten vollautomatischen 

Fügeverfahren die prozesssichere 

Montage der Bondingmasse. Zum 

Einsatz kommt die von Rampf entwickelte 

Vakuumdosieranlage DC- 

VAC. Sie ist ausgelegt für die Verarbeitung 

von ein- und zweikomponentigen 

Vergussmassen, verfügt 

serienmäßig über eine Vakuummaterial-Aufbereitung 

und ist mit 

einem dynamischen Misch system 

ausgestattet. ◄ 

1/2017 33

Reinigung vor der Schutzbeschichtung 

Bei hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit elektronischer Baugruppen sind abgestimmte Prozesse der 

Reinigung und Schutzlackierung eine wirksame Maßnahme gegen klimatische Einflüsse. 

Autor 

Jens-Hendrik Klingel 

Geschäftsführer 

KC-Kunststoff-Chemische 

Produkte GmbH 

Elektronische Baugruppen werden 

unter den verschiedensten klimatischen 

Verhältnissen betrieben. 

Am häufigsten wirkt dabei Feuchtigkeit 

störend, welche die Oberflächenisolation 

unter einen kritischen 

Wert bringt. Die Folge sind Fehlfunktionen 

als dauerhafte oder sporadische 

Ausfälle. Nicht selten funktioniert 

das analysierte Board im 

Labor wieder einwandfrei, was die 

Ursachenfindung weiter erschwert. 

Reinigung 

Bild 1: Elektrochemische Migration kann eine Ursache für den Ausfall elektronischer Baugruppen sein 

Vielfältige Beeinträchtigungsmöglichkeiten 

Es können aber auch Folgeeffekte 

visuell zutage treten, wie Metallkorrosion 

oder die Elektrochemische 

Migration (Bild 1) zwischen metallischen 

Leitern. Produktionsbedingte 

oder in der Umwelt vorhandene 

Fremdstoffe, wie Säuren, Stäube, 

Fette und dergleichen, leisten 

ebenso ihren Beitrag zum verfrühten 

Ausfall. Daher wird Elektronik 

bereits seit Jahrzehnten mit Schutzüberzügen 

aus polymeren Materialien 

versehen. Je nachdem, welche 

Anforderungen an die Anwendung 

gestellt werden und welche 

Applikationsmöglichkeiten nutzbar 

sind, gibt es mehrere Überzugsstufen. 

Sie können von äußerst dünnen 

Schichten, sogenannten Oberflächenmodifizierern, 

über klassische 

Elektro isolationslacke bis 

hin zu Dickschichtlacken und Vergussstoffen 

reichen. Dabei gilt, 

sehr allgemein ausgedrückt, dass 

mit steigender Schichtdicke des 

Polymers die Sperrwirkung gegen 

Fremdmedien zunimmt, sprich sich 

der Schutzgrad erhöht. Dass Klebstoffe, 

Lacke oder Verguss nur korrekt 

auf dem Untergrund haften und 

sich schön homogen verteilen, wenn 

das Substrat dafür geeignet ist, sollte 

allgemein bekannt sein. Neben der 

Materialkombination und der Oberflächenbeschaffenheit 

spielt hier vor 

allem die Sauberkeit eine wichtige 

Rolle. Warum soll das nicht auch 

für die Elektronik gelten? 

Waschen vor der 

Schutzbeschichtung 

Es ist verständlich, wenn aus 

Kostengründen nur die Herstellungsprozesse 

genutzt werden, die 

unbedingt nötig sind, doch sprechen 

diverse Gründe für das Waschen vor 

der Schutzbeschichtung. Es ist die 

tägliche Erfahrung des Lackierers, 

dass Polymere nicht anhaften, sich 

nicht flächig in einer gleichförmigen 

Schicht ausbreiten oder gar derart 

entnetzen, dass mangelhaft oder 

ungeschützte Bereiche zurückbleiben 

(Bild 2). Sobald die Ursachen 

dafür in entfernbaren Fremdstoffen 

zu finden sind, löst das vorherige 

Reinigen in aller Regel die 

Beschichtungsprobleme. 

Da diese Themen sehr komplex 

sind und von der Baugruppenbestückung 

über die Oberfläche bis zur 

Chemie reichen, sieht sich hier die 

Firma KC-Produkte als Spezialist. 

Ebenso tiefgehend fällt die Beratung 

bei KC-Produkte aus, die vor einer 

Lohnbeschichtung oder dem Kauf 

einer KC-Lackieranlage steht. „Eine 

Lackieranlage oder den Schutzlack 

zu beschaffen, ist heutzutage nicht 

mehr das Problem“, weiß Geschäftsführer 

Jens-Hendrik Klingel, „Doch 

einen funktionierenden, stabilen 

Prozess auf die Füße zu stellen 

und über alle Einflüsse Bescheid 

zu wissen, schon.“ Genau das ist 

Bild 2: Wird vor Aufbringen der Schutzbeschichtung nicht gereinigt, 

können ungeschützte Bereiche zurückbleiben 


Reinigung 

Bild 3: Reinigerkonzentrationsmessung mit dem Zestron Bath Analyzer 

die Stärke des Unternehmens aus 

Friolzheim bei Pforzheim, wo man 

sich seit 1977 als Lohnbeschichter 

und Anlagenhersteller sehr intensiv 

mit dem klimatischen Schutz 

von Elektronik auseinandersetzt. 

Entsprechend breit sind die Fertigungsmöglichkeiten 

bei der Vorbehandlung, 

wie dem Beschichtungsprozess 

an sich. 

Sprüh- und Tauchanlagen 

Mit speziell entwickelten Baugruppenreinigern 

können die Baugruppen 

entsprechend der Zielvorgaben 

gereinigt werden. Zum Einsatz 

kommen Sprüh- und Tauchanlagen 

mit Badüberwachung und 

Prozessdokumentation. 

Doch auch bei der Reinigung 

steckt der Teufel im Detail. So macht 

es einen großen Unterschied, ob 

im Vorfeld alle Prozesse konstant 

abliefen und dadurch die Fremdstoffe 

in Art und Menge bekannt 

sind. Auch, ob die Lötung der Baugruppe 

wenige Tage oder mehrere 

Wochen her ist, spielt für die 

Reinig barkeit eine gewichtige Rolle. 

Damit das Waschen immer innerhalb 

des gewünschten Prozessfensters 

abläuft, wird bei KC-Produkte 

mit dem Bath Analyzer Kit von 

Zestron (Bild 3) die Konzentration 

überwacht, und nach vorgeschriebenen 

Zyklen werden Medien, Filter 

und Kartuschen getauscht. 

Im Detail beschrieben 

Anhand des Beispiels einer hochwertigen 

Automobilbaugruppe aus der 

Lohnbeschichtung bei KC-Produkte 

lässt sich ein typischer Prozessablauf 

vollständig darstellen und begreifbar 

machen. Nach dem Waren eingang 

wird neben der Typ- und Mengenprüfung 

auch das vom Kunden angegebene 

Datum der Lötung betrachtet. 

Die Baugruppen müssen innerhalb 

von 15 Tagen gereinigt worden sein. 

Aufgrund einer früheren Versuchsreihe 

hat sich bei den verwendeten Flussmitteln 

und Lötprozessen ein pH-neutraler 

Reiniger, angewendet im Sprühverfahren, 

als das geeignetste Reinigungsmittel 

herausgestellt. Die Baugruppen 

werden daher in die Beladekörbe 

der Reinigungsanlage gesetzt 

und anschließend nach einem festgelegten 

und ebenso erprobten Reinigungsprogramm 

gewaschen. Neben 

der Zeit und der Temperatur in der 

Reinigung sind vor allem das Spülen 

und Trocknen wichtig. Nur wenn die 

Bild 5: Selektive Tauchlackierung Milli-Coat bietet der Schaltung sehr 

hohen Schutz 

Rückstände gelöst und forttransportiert 

wurden, ist die Baugruppe auch 

wirklich sauber. Die Trocknung ist für 

die nachfolgende Schutzlackierung 

sehr wichtig. 

Zuvor wird das Reinigungsergebnis 

ermittelt. Hierzu nutzt man 

bei KC-Produkte die Zestron-Prüftinten 

für die Detektion der Harzund 

der Aktivatorrückstände (vgl. 

Bild 4). Mit weiteren Tinten wird 

die Oberflächenspannung abgeschätzt, 

um die Lackierbarkeit des 

Substrates freigeben zu können. 

Anschließend erfolgt im Kontaminometer 

eine Vergleichsmessung 

der verbliebenen, leitfähigen Salze. 

Erst wenn alle Kriterien erfüllt 

und dokumentiert wurden, folgt 

die beidseitige Schutzlackierung. 

In diesem Fall wird ein sehr präzises, 

maschinelles Tauchlackierverfahren 

namens Milli-Coat verwendet. 

Dadurch lässt sich der lösemittelbasierte 

Schutzlack in sehr engen 

Grenzen partiell in Teilbereichen 

auftragen. Die Bauteile sind umhüllt 

und solide gegen Feuchtebelastung 

und vor Vibration geschützt. 

Schließlich wird bei der visuellen 

Überprüfung der Beschichtung mit 

Lackier- und Freizonen auch die 

Schichtdicke des Lackes ermittelt 

und protokolliert. Auch hierfür 

gelten Vorgaben, angelehnt an die 

Regularien aus IPC-A-610, innerhalb 

welcher die Beschichtung liegen 

muss. Durch die Überprüfungen 

an verschiedenen Stellen der Prozesskette 

werden Abweichungen 

rasch erkannt, und es kann entsprechend 

gegengesteuert werden. 

Damit erhält der Kunde die Sicherheit 

der Einhaltung validierter Prozesse 

auch in Fremdfertigung. 

Fazit 

Reinigen bzw. Lackieren ist 

nicht in allen Fällen erforderlich. 

Bei hohen Zuverlässigkeitsanforderungen 

ist dies jedoch unabdingbar. 

◄ 

Bild 4: Neben Harz- und Aktivatorrückständen ist es auch ratsam, das Reinigungsergebnis auf Flussmittelrückstände zu untersuchen 


35

Qualitätssicherung 

Funktionstests einheitlich planen, durchführen 

und auswerten 

Die auf Testverfahren in der Halbleiter- und Elektronikindustrie spezialisierte MTQ Testsolutions AG bietet mit der 

Tecap Test & Measurement Suite eine Plattform zur Vereinheitlichung von Testprozessen und zur Standardisierung 

einer in den Produktionsprozess integrierten Qualitätssicherung 

Oberfläche von Tecap Developer, der Entwicklungsumgebung von 

Tecap Test & Measurement Suite, mit Anzeige von Status und Zähler 

des Paralleltests von zwei Prüflingen, Testablauf im Sequencer, 

Testergebnissen sowie Livestatistik zu Trend und Stabilitätsanalyse 

Tecap bildet den gesamten Prozess 

ab – von der Planung und 

Testfalldefinition über die Durchführung 

und Automatisierung an 

Test- und Messsystemen bis hin 

zur Dokumentation. Elektronikhersteller 

systematisieren damit ihre 

Testentwicklung und befreien sich 

von Beschränkungen, die mit den 

Insellösungen beim Einsatz von 

Software der Messgerätehersteller 

verbunden sind. 

Der Einsatz 

der Tecap Test & Measurement 

Suite räumt mit den Insellösungen 

in Test und Qualitätssicherung 

auf. Statt für jedes Testgerät 

eigene Lösungen zur automatischen 

Steuerung und Datenerfassung 

zu programmieren und 

Autor:: 

Martin Zapf, Vorstand der 

MTQ Testsolutions AG 

sich dabei mit den Eigenheiten der 

herstellereigenen Programme, Treiber 

und Schnittstellen befassen zu 

müssen, bietet Tecap alle Vorteile 

einer Standardsoftware. So bringt 

Tecap bereits praxiserprobte Plugins 

für rund 2000 Messgeräte und 

Signalverschaltungen der maßgeblichen 

Hersteller mit. Sollten weitere 

Plug-ins für spezielle Geräte erforderlich 

sein, werden diese von den 

Experten der MTQ Testsolutions 

AG für den Kunden fertiggestellt 

und nachfolgend in den Standard 

übernommen. 

Alle gängigen Messgeräte können 

dadurch auf der logischen 

Kommando ebene bedient werden 

– unmittelbar über die Bedieneroberfläche 

von Tecap. Gleichzeitig 

hat man von dort aus Zugriff auf 

alle Module der Suite, die den kompletten 

Testprozess abbilden und 

systematisieren: Projekteinstellung, 

Testplan und Data Logging sowie 

Factory Integration, Testsystemkonfiguration 

und Entwicklungs-Tools. 

Die MTQ-Software 

führt den Nutzer komfortabel 

durch die Erstellung von Testprogrammen 

und die Anbindung des 

Automated Test Equipment (ATE) 

für Funktionstests und In-Circuit- 

Tests. Es können sowohl halb- als 

auch vollautomatische Tests elektronischer 

Baugruppen gesteuert werden. 

Tecap bietet zahlreiche Werkzeuge 

zur Erstellung und Verwaltung 

ganzer Testprojekte, zur Entwicklung 

der Testprogramme, zur 

Sequenz- und Variantenverwaltung 

sowie für Debuggen und Diagnose. 

Ausgehend von der Steuerung 

verschiedener Messgeräte und 

der Dokumentaton der Testergebnisse 

in einer gemeinsamen Datenbank, 

leistet Tecap eine umfassende 

Prozessoptimierung im Bereich der 

Qualitätssicherung. Testergebnisse 

stehen abteilungsübergreifend zur 

Verfügung, entwicklerseitige Empfehlungen 

zu Tests können leichter 

dokumentiert werden, komfortable 

Auswertungen geben wertvolle 

Rückschlüsse auf Prozessschwächen 

und ermöglichen die frühzeitige 

Eliminierung von Fehlerquellen. 

Zuverlässigere Tests, besser 

dokumentiert 

sind das Ergebnis. „Prozessschwächen 

und Ausschuss in der 

Elektronikfertigung kann sich heute 

kein Fertiger mehr leisten. Zunehmend 

muss auch die Qualitätssicherung 

selbst dokumentiert werden 

– für die interne Optimierung, 

aber auch immer häufiger gegenüber 

den Kunden. Mit Tecap hat man 

jederzeit alle Messwerte mit ihren 

Schwankungen im Blick und kann 

Prozessfehler frühzeitig erkennen“, 

erläutert Martin Zapf, Vorstand der 

MTQ Testsolutions AG. 

„Insbesondere entwickelnde 

Unternehmen und Auftragsfertiger, 

die expandieren, neue Märkte 

betreten oder mit höheren Anforderungen 

konfrontiert sind, sollten 

die Gelegenheit zur Standardisierung 

ihrer Qualitätssicherungsprozesse 

nutzen und die Insellösungen 

individuell programmierter 

Messsysteme ablösen. Tecap bietet 

ihnen für alle Testgeräte eine 

Bedienebene und Befehlssyntax, 

Transparenz in der Testprogrammerstellung 

und hohe Sicherheit 

in der Durchführung – auch durch 

automatische Routingfunktion bei 

der Signalverschaltung.“ 

Interessenten, die die Funktion 

von Tecap im Detail erfahren wollen, 

können sich von MTQ eine 

Onlinepräsentation geben lassen. 

Zusätzlich kann die Software mit 

einer kostenfreien 30-Tage-Evaluierungslizenz 

getestet werden: 

www.mtq-testsolutions.de/tecap. 

MTQ Testsolutions AG 

www.mtq-testsolutions.de 

Anwendung von Tecap Operator aus der Tecap Test & Measurement Suite, 

die im Produktionstest eingesetzt wird, Visualisierung des Testablaufs 

und der Adaptersteuerung für das Bedienpersonal in der Produktion 


EGA - EMS-Dienstleister mit Soforthilfe-Angebot 

Wir, das Team der EGA Electronic Gerätebau 

GmbH, unter Leitung von Andreas Giel, 

fertigen Ihre elektronischen Baugruppen. 

Kurze Fertigungs- und Lieferzeiten, hohe Qualität 

und Zuverlässigkeit zu günstigen Kosten 

zeichnen uns aus. 

EGA - das Unternehmen 

Der Sitz unseres Unternehmens ist in 

Tiefen bach bei Landshut. Als Nachfolgegesellschaft 

der Firma Electronic Gerätebau Ast 

GmbH, die bereits seit 1979 auf dem Markt war, 

haben wir uns auf das Bestücken von Flachbaugruppen 

in SMT und THT, die Konfektion 

von Kabeln und Kabelbäumen und die Fertigung 

kompletter elektronischer Geräte kleiner 

Losgrößen spezialisiert. Unsere Kunden sind 

aus den Bereichen Entwicklung, Steuer-, Mess-, 

Regelungs- und Umwelttechnik sowie Datenerfassung, 

Maschinenbau und Automobiltechnik. 

Unsere Fertigung wird von unserem 

zertifizierten Qualitätsmanagementsystem 

nach DIN EN ISO 9001:2008 stetig überwacht. 

EGA steht für kleine Losgrößen 

Wir sind ein kompetenter Ansprechpartner, 

wenn es um Prototypen, Muster, Klein- und 

Mittelserien, Reparaturen und Modifikation 

geht. Unser Unternehmen ist mit hochqualifizierten, 

flexiblen Mitarbeitern und modernem 

Equipment darauf ausgelegt, ab Losgröße 1 

kostengünstig zu produzieren. Dies können beispielsweise 

Einzelstücke, Sonderbaugruppen 

oder Testmuster für Entwickler sein. 

Leistungen 

Wir fertigen für Sie in Lohndienstleistung 

elektronische Baugruppen und fertige Geräte 

auch mit Kundenbeistellungen des Materials. 

• Bestückung von Flachbaugruppen in SMT und 

in THT mit Reflow- und Schwalllöt- Technik 

• Kabelkonfektion 

• Gerätebau und Montage 

• Präzisions- und Feinmechanik 

• Endprüfung – Reparaturen – Modifikationen 

• Materialbeschaffung 

Bei Bedarf übernehmen wir auch komplette 

Prozesse oder beliebige Teilprozesse. Auf 

Grund der flexiblen Fertigungsstruktur können 

wir noch nach Beginn der Produktion 

Änderungen am Produkt umsetzen. Unsere 

Optimierungsvorschläge besprechen wir im 

engen Kundenkontakt. Außerdem achten wir 

darauf, dass wichtige Aspekte für die Fertigung 

bereits bei der Entwicklung berücksichtigt 

werden. Aufgrund unserer langjährigen 

Erfahrung im Gestalten von Fertigungsprozessen 

bieten wir hierzu auch Beratungsleistungen 

an. 

Qualität 

„Die Zufriedenheit unserer Kunden ist unser 

Erfolg“ - das ist unser Motto. Deshalb steht für 

uns Qualität an erster Stelle. 

Damit bei steigender Kundennachfrage 

weiterhin konstant hohe Leistung durch alle 

Stationen eines Fertigungsprozesses erbracht 

werden kann, arbeiten im Team der EGA gut 

ausgebildete langjährige Mitarbeiter. Sie werden 

durch moderne Technik und ein neues 

Warenwirtschaftssystem unterstützt. Durch 

stetige Optimierung und Modernisierung der 

Produktionsausstattung, wie die Anschaffung 

eines neuen Pastendruckers, der nun auch das 

Bedrucken von größeren Baugruppen mittels 

Schablonen ermöglicht, können Produktivität, 

Effizienz und Qualität noch weiter gesteigert 

werden. Unser Bestückungsautomat erzielt 

mit bis zu 4500 Bauelemente pro Stunde 

keine sehr hohe Bestückungsleistung, ist dafür 

aber sehr schnell auf verschieden Baugruppen 

umzurüsten. Das heißt gesteigerte Fertigungseffektivität 

und Qualität sowie merklich 

kürzere Durchlaufzeiten bei der Bestückung 

aller gängigen Bauformen. Unser optische 

Inspektionssystem „Quins Easy“ ermöglicht 

auf Basis eines differenzierten Wechselbildverfahrens 

dem Prüfer eine sekundenschnelle 

Fehlererkennung. Die Baugruppen lassen sich 

somit schnell und zuverlässig während des 

Produktionsprozesses kontrollieren. 

Alles in Allem 

Wir fertigen zeitnah Ihr Projekt mit der 

Fertigungskompetenz aus dem kompletten 

Spektrum elektrischer und elektronischer Baugruppen. 

Schnell - unkompliziert - preisgünstig. 

EGA Electronic Gerätebau GmbH 

Hauptstrasse 116 • 84184 Tiefenbach 

Tel.: +49 (8709)-1550 • Fax: -546 

info@ 

ega-gmbh.com 


37


Schonende Analyse von Dünnschichten 

Von Gummi bis Diamant: Ein neues, präzises Testverfahren aus Japan prüft die Festigkeit von Oberflächen und 

Multischichtsystemen. 

Für die Festigkeitsanalyse von 

Oberflächen wurden bisher Verfahren 

wie die Kavitationserosion, 

Reibe- und Ritztests verwendet. 

Diese sind jedoch für dünne 

Schichten oft nicht geeignet oder 

können unter der zu untersuchenden 

Schicht liegende Schichten 

oder Substrate beschädigen und 

damit die Messergebnisse beeinträchtigen. 

Aus diesem Grund hat 

das japanische Unternehmen Palmeso 

in zehnjähriger Zusammenarbeit 

mit der Fukui Universität das 

Micro-Slurry-Jet-Erosion-Testsystem 

entwickelt, das die Oberflächenfestigkeit 

mittels Bestrahlung 

durch Mikropartikel untersucht. 

Damit lassen sich neben harten 

Materialien wie Diamant auch weiches 

Material wie Gummi und neuerdings 

sogar gelartige Oberflächen 

überprüfen. Für eine besonders präzise 

Analyse sorgt nun auch die 

Möglichkeit, die Festigkeitsverteilung 

innerhalb von Ein- und Mehrschichtsystemen 

zu messen. Das 

MSE-Testsystem wird seit 2015 von 

der Rubröder International Trading 

GmbH vertrieben. 

Hohe Qualitätsstandards 

Dünne Schichten sind aus keinem 

Industriezweig mehr wegzudenken 

und stehen nicht nur in der 

Elektronik- und Chipbranche, sondern 

auch in der Luft- und Raumfahrt 

sowie in der Medizintechnik für 

den technischen Fortschritt. Deshalb 

ist die stetige Optimierung sowohl 

der Beschichtungs- als auch der 

entsprechenden Prüfverfahren von 

besonderer Bedeutung. 

Doch auch bei optischen Schichten, 

Verbundwerkstoffen, verschiedenen 

Werkzeugen und Sintermaterialien 

müssen hohe Qualitätsstandards 

bei der Beschichtung eingehalten 

werden. 

Allerdings kratzen die meisten 

bisher verwendeten Methoden 

sprichwörtlich nur an der Oberfläche 

oder können Schichten und 

Substrate, welche sich unter der zu 

Rubröder International 

Trading GmbH 

info@rubroeder-group.com 

www.rubroeder.systems 

Der Slurry genannte Micro-Jet wird mit hoher Geschwindigkeit auf die Schichtoberfläche gestrahlt und 

trägt diese ab. Die so entstandenen Vertiefungen im Material werden vermessen und mit der verbrauchten 

Menge an Metallpartikeln verglichen. Daraus lässt sich die Festigkeit der Oberfläche berechnen 



untersuchenden Schicht befinden, 

sogar beschädigen. Daher wurde 

das schonendere Verfahren entwickelt, 

das neben Hartstoffen auch 

problemlos bei weicheren Materialien 

eingesetzt werden kann. 

Überprüfung mittels wässrigem 

Metalloxidpartikelstrahl 

Anstatt wie bisher auf die Messung 

der Zug-, Druck-, Kompressions-, 

Reibungs- oder Kratzfestigkeit 

zu vertrauen, setzt das MSE-Testsystem 

nun auf eine komplett andere 

Methode: „Das Verfahren nutzt die 

Erosionskraft eines Mikropartikelstrahls 

als neuen Referenzstandard“, 

erklärt Paul Riedel, Geschäftsführer 

der Rubröder International Trading 

GmbH. „Der Strahl erzeugt 

einen definierten Materialabtrag 

auf der Oberfläche, sodass die 

Festigkeitsverteilung unabhängig 

vom Härtegrad des Materials bis in 

eine Tiefe von ca. 200 µm gemessen 

werden kann.“ 

Das Gerät enthält eine Erosionskammer 

sowie einen Erosionstiefenmesser 

(Profilometer). Der Micro-Jet 

besteht lediglich aus einem Gemisch 

aus einem sogenannten Slurry aus 

Wasser und 1,2 µm großen Metallpartikeln, 

das einer Düse in der Erosionskammer 

zugeführt und mittels 

Druckluft auf das Material geschossen 

wird. Als Metallpartikel dient 

vor allem mehrwinkliges Aluminiumoxid, 

in speziellen Fällen auch 

Siliziumoxid. 

Der Strahl trifft mit einer 

Geschwindigkeit von 100 m/s bei 

einem Durchsatz von 10 Mrd. Partikeln 

pro Sekunde auf der Oberfläche 

des zu prüfenden Materials 

auf und trägt diese gezielt ab, 

ohne darunter liegende Schichten 

oder Substrate zu beschädigen. Es 

handelt sich also um eine semi-zerstörungsfreie 

Prüfung. Dabei entstehen 

trichterförmige Vertiefungen im 

Werkstoff, die mit einer Auflösung 

von 10 bis 20 nm vermessen und 

zu der verbrauchten Menge an Partikeln 

ins Verhältnis gesetzt werden. 

Da sich die Strahlgeschwindigkeit 

individuell für jedes Material 

einstellen lässt – möglich ist eine 

Zirkulation des Slurry im System 

von 1 bis 1000 g/Zyklus –, werden 

die Grundeigenschaften des Werkstoffs 

während des Prozesses nicht 

beeinträchtigt. 

Aus wie vielen Schichten das 

Material besteht und in welcher 

Reihenfolge diese übereinander 

liegen, spielt bei der Prüfung keine 

Rolle: „Das Verfahren vermisst jede 

einzelne Lage mit einer Auflösung 

von 10 bis 20 nm, solange diese 

eine Mindestdicke von 100 nm aufweist 

und insgesamt nicht dicker als 

200 µm ist“, erläutert Riedel. Theoretisch 

lassen sich nun neben 

extrem dünnen Schichten, die bisher 

nicht oder nur schwer messbar 

waren, also auch Mehrschichtsysteme 

mit bis zu 2000 Lagen analysieren. 

Im Durchschnitt dauert 

die Prüfung ein bis zwei Stunden. 

Evaluierung der 

Festigkeitsverteilung möglich 

Die so gewonnenen Daten werden 

anschließend auf einen PC 

übertragen und in einer eigens 

für das System entwickelten Software 

ausgewertet. Für einen besseren 

Vergleich wurde eine Datenbank 

angelegt, in der Festigkeitskennzahlen 

für unterschiedliche 

Beschichtungen hinterlegt sind und 

die die qualitative Einordnung der 

Zahlen erleichtert, sodass Materialfehler 

schnell erkannt und analysiert 

werden können und die Entwicklung 

vollkommen neuartiger 

Materialien und Beschichtungen 

ermöglicht wird. 

Während bei den bisherigen 

Methoden nur eine punktuelle Messung 

der Festigkeit möglich war, 

kann mit dem MSE-Testsystem nun 

auch die Festigkeitsverteilung von 

der Oberfläche bis in 200 µm Tiefe 

mit einer Auflösung von 10 bis 20 nm 

präzise bestimmt werden. „Dadurch 

lassen sich Beschichtungsverfahren 

noch weiter optimieren. Neben 

Hartstoffbeschichtungen wie DLC 

oder TiN sowie weicheren Materialien 

wie Silizium, Kunststoff und 

Gummi können selbst gelartige 

Oberflächen auf Schichtdicke und 

Festigkeit untersucht werden“, so 

Riedel. So lassen sich Beschichtungen 

von Brillengläsern genauso 

analysieren wie Dünnfilmfolien, 

auch wenn an die Materialien sehr 

unterschiedliche Anforderungen 

gestellt werden. 

Einmal pro Jahr erfolgt eine Wartung 

des Systems. Rubröder führt 

dazu die nötigen Service- und Reparaturleistungen 

durch. Durch den 

niedrigen Rohstoffverbrauch – lediglich 

Wasser und Metallpartikel sind 

bei Bedarf nachzufüllen – zieht die 

Investition in das Gerät außerdem 

nur geringe Folgekosten nach sich, 

sodass sich dieses Testverfahren 

für den Einsatz in Industrieunternehmen 

und Forschungseinrichtungen 

mit Fokus auf dünne Schichten und 

Materialforschung anbietet. ◄ 

Das Verfahren erreicht eine Auflösung von bis zu 10 nm und kann 

Schichten mit einer Dicke von 100 nm bis 200 μm analysieren. Auch 

für Multilayersysteme aus unterschiedlichen Materialien lassen sich 

somit zuverlässig verschiedene Festigkeitswerte bestimmen 

Alle Bilder: Rubröder International Trading GmbH 


39


Praktische Lösungen für Flying-Probe-, 

In-Circuit- und Funktionstests 

Das Pilot4D V8 HF verbindet seine einzigartigen Flying-Probe- 

Hochfrequenzmessungen mit den leistungsfähigen Tests des Pilot4D- 

V8-Systems (In-Circuit- und Funktionstest, optische Prüfung, Laser 

und Boundary-Scan) in der gemeinsamen vertikalen, zweiseitigen 

12-Nadel-Architektur 

Seica SpA 

www.seica.com 

Mit dem Pilot4D V8 präsentiert 

Seica SpA eine neue Innovation 

in der Flying-Probe-Testtechnologie 

für elektronische Baugruppen. 

Das Pilot4D V8 HF ist laut Hersteller 

das einzige Flying-Probe- 

System auf dem Markt, das Frequenzmessungen 

bis zu 1,5 GHz 

beherrscht. Dieses Alleinstellungsmerkmal 

ist auf mehr als 20 Jahre 

Erfahrung bei der Entwicklung von 

Flying-Probe-Systemen und hohe 

Kompetenz beim Funktionstest 

von HF-Produkten zurückzuführen. 

Das Pilot4D V8 HF bietet sich nicht 

nur für den Test von Prototypen 

und die Zertifizierung neuer Produktdesigns 

an, sondern ist auch 

als neues Messsystem geeignet, 

Großserienproduktionen zu charakterisieren, 

indem es den Prozess 

und selbst die komplexesten 

Eigenschaften von HF-Produkten 

überwacht. Das Pilot4D V8 HF verbindet 

seine einzigartigen Flying- 

Probe-Hochfrequenzmessungen 

mit den leistungsfähigen Tests des 

Pilot4D-V8-Systems (In-Circuit- und 

Funktionstest, optische Prüfung, 

Laser und Boundary-Scan) in der 

gemeinsamen vertikalen, zweiseitigen 

12-Nadel-Architektur. 

Seica präsentierte auf der electronica 

auch die neuesten Ergänzungen 

zu seinen Testsystemen 

der Compact-Linie. Compact Digital 

und Compact Multimedia sind 

zwei neue Lösungen für die aufkommenden 

Testanforderungen 

in der Elektronikproduktion und 

bei der Digitalisierung des Herstellungsprozesses. 

Dank Seicas 

offener VIP-Plattform-Architektur 

mit ihrem umfassenden Angebot 

an Software-Schnittstellen können 

alle Compact-Line-Lösungen 

mit gängigen MES- und Traceability-Plattformen 

interagieren. Sie 

sind voll kompatibel mit den World- 

Class-Manufacturing-Anforderungskriterien 

bezüglich minimalem Flächenbedarf 

und einfachem Zugang 

für Wartungszwecke. 

Compact Digital 

Das Compact Digital System ist 

mit einem Vakuum-Testadapter für 

manuelle Kontaktierung des Prüflings 

ausgestattet, kann jedoch 

auch einfach in eine automatisierte 

Linie integriert werden. Das System 

kann mit allen analogen Ressourcen 

für In-Circuit-Tests sowie mit 

leistungsfähigen digitalen Kanälen 

ausgestattet werden, sodass 

der gesamte Bereich von MDA/ 

ICT und vektorlosen Tests bis zu 

vollständigen Funktionstests komplexer 

digitaler Baugruppen abgedeckt 

wird. 

Compact Multimedia 

ist eine praktische, vielseitige 

Funktionstestlösung, die alle erforderlichen 

Ressourcen beinhaltet, 

um Produkte wie Infotainment- 

Plattformen im Automotive-Bereich 

testen zu können. 

Es kann für Einzeltests sowie 

asynchrone oder synchrone Paralleltests 

an bis zu vier Prüflingen konfiguriert 

werden. Die Signalvielfalt 

reicht dabei von Kleinsignalen über 

Leistungssignale, Telefon- und Satellitenprotokolle, 

Bluetooth, WiFi und 

USB bis zu digitalem Video. Das 

Platzangebot im 19-Zoll-Einschub 

des Compact Multimedia-Systems 

wurde maximiert, um zahlreiche 

Ressourcen integrieren zu können, 

die die Modularität und Skalierbarkeit 

für optimale Anpassung an verschiedenste 

Testanforderungen 

bereitstellen. Der Testadapter wird 

manuell oder pneumatisch betätigt. 

Das System selbst kann von Seicas 

VIVA-Softwareplattform, von National 

Instruments‘ LabVIEW-/Test- 

Stand-Umgebung oder sonstigen, 

kommerziell erhältlichen Software- 

Paketen gesteuert werden. 

Mini 80 und Mini 200 

Seica präsentierte den Besuchern 

der electronica außerdem die 

sehr erfolgreichen Systeme Mini 80 

und Mini 200. Beide sind ebenfalls 

praktische Lösungen für In-Circuitund 

Funktionstests. Die kompakten 

und kostengünstigen Systeme bieten 

sich als Einstiegsinvestition für 

ATE-Newcomer an, sowie für Umgebungen, 

wo mehrere rekonfigurierbare 

Stationen benötigt werden. ◄ 


... dynamisch und unkompliziert ... kein Aufpreis für Eilaufträge ... Prototypen und Serienfertigung 

ENDLICH 20 ! 

Seit nunmehr 20 Jahren sind wir Ihr Ansprechpartner im Elektrotechnikbereich - 

Schwerpunkt Feinelektronik. Gegründet im Jahre 1997 verfügen wir mittlerweile 

über umfangreiches Know-how und einen ebensolchen Erfahrungsschatz. 

Unsere Angebotspalette erstreckt sich 

über den gesamten Feinelektronikbereich: 

vom Layout, über den 

Prototyp, den Testlauf sowie ggf. die 

Fremdzertifizierung, bis hin zur 

Serienproduktion. 

Hierbei greifen wir sowohl auf 

maschinelle, wie auch auf manuelle 

Arbeit zurück. Immer spezifisch 

angepasst, wie es Ihre Ansprüche 

gerade erfordern. 

Professionell erfüllen wir Ihre Anforderungen 

durch intensive Beratungsgespräche. 

Gemeinsam mit Ihnen ermitteln wir 

Ihren persönlichen Bedarf, um dann 

individuell Ihre Wünsche zu erfüllen. 

Kontakt: 

Digital Systems - Secu 3000 

Inhaber: Joachim Wilmes 

Laibacher Straße 4 

D - 42697 Solingen 

Tel. +49(0)212 2332670 

Fax +49(0)212 2332672 

Email: info@digitalsystems.de 

Web: www.digitalsystems.de


Mit modularen Prüfanlagen Baugruppen 

schnell prüfen 

Nach Entwicklung, 

Konstruktion und 

Fertigung entsteht 

ein neues Produkt. 

Wirklich fertig ist dieses 

aber erst dann, wenn 

es alle notwendigen 

Tests bestanden hat. 

Das gilt natürlich 

auch für elektronische 

Baugruppen. 

Neben hohen Qualitätsansprüchen 

spielen in immer mehr Branchen 

auch kurze Entwicklungszyklen 

eine wesentliche Rolle. Nicht 

selten werden daher Prüfanlagen 

bereits entwickelt, bevor das eigentliche 

Produkt schon komplett steht. 

Hier ist Flexibilität gefragt. Modulare 

Prüf anlagen können dabei der 

Schlüssel zum Erfolg sein. Noch 

besser ist es natürlich, wenn man 

die individuell angepasste Montagelinie 

samt passender Prüfanlage 

aus einer Hand beziehen kann. 

Bevor eine elektronische Baugruppe 

die Produktion verlässt, 

durchläuft sie typischerweise eine 

Vielzahl an Tests: Sichtprüfung, 

Automatische Optische Inspektion 

(AOI), elektrische Funktionstests, 

In-Circuit-Tests (ICT), Kombi tests, 

End-of-Line-Test usw. Der Bau von 

Prüfanlagen und Produktions linien 

ist daher sowohl komplex als auch 

aufwändig und erfordert jede Menge 

spezifisches Knowhow. 

AutorInnen: 

Michael Kaltenbach, 

Vertriebsleiter bei Engmatec 

Nora Crocoll 

Redaktionsbüro Stutensee 

Testnadeln greifen die im Schaltungslayout vorgesehenen Testpunkte ab. So kann automatisiert an jedem 

beliebigen Knoten der Schaltung gemessen werden (Bilder: Engmatec) 

Elektronik richtig testen, 

aber wie? 

Die Verfahren für elektrische 

Tests von Baugruppen lassen sich 

im Wesentlichen unterteilen in Endof-Line, 

Funktions- und In-Circuit- 

Tests. End-of-Line-Tests prüfen am 

Ende der Produktion die Funktionsfähigkeit 

von Platinen, Baugruppen 

und Endgeräten. Für einfache und 

kostengünstige Baugruppen können 

sie allein ausreichend sein. Beim 

Funktionstest dagegen wird die 

Funktion einzelner Schaltungsblöcke 

oder der gesamten Schaltung 

geprüft, jedoch nicht die einzelnen 

Bauteile. Man nutzt die von außen 

verfügbaren Schnittstellen sowie 

weitere noch zugängliche Kontaktiermöglichkeiten, 

kann dadurch 

aber eben nur das messen, worauf 

man zugreifen kann. Die wesentliche 

Herausforderung ist die Entwicklung 

der Testsoftware. Bei In- 

Circuit-Tests schließlich werden einzelne 

Bauelemente und bestückte 

Leiterplatten u.a. auf Bestückungs-, 

Einpress- und Lötfehler geprüft. 

Dabei lassen sich z.B. Kurzschlüsse 

und Unterbrechungen in Leiterbahnen, 

defekte, falsche oder fehlende 

Bauelemente erkennen. Es 

werden bereits im Schaltungslayout 

entsprechende Testpunkte eingeplant. 

Mit speziellen Testnadeln 

kann man dann jeden Knoten in der 

Schaltung abgreifen und messen. 

Die Vorbereitungen sind sehr zeitund 

kostenaufwändig. Die Prüfadapter 

werden individuell auf die 

einzelne Baugruppe zugeschnitten. 

Kommt es während der Entwicklung 

zu Änderungen, muss der Adapter 

angepasst werden. Durch die Flexibilität 

und große Fertigungstiefe 

kann dies bei Engmatec mit wenig 

Aufwand und Zeitverlust erfolgen. 

Weil Leiterplatten heute immer 

dichter bestückt sind oder man z.B. 

bei Multilayer-Leiterplatten und integrierten 

Schaltungen nicht auf alle 

Kontakte zugreifen kann, stoßen 

In-Circuit-Tests immer wieder an 

ihre Grenzen. Hier setzen sogenannte 

Boundary-Scan-Tests an. 

Dieses standardisierte Verfahren 

zum Testen analoger und digitaler 

Elektronikbausteine kommt zum 

Einsatz, wenn es notwendig ist, Leiterplatten 

oder Elektronikbausteine 

ohne direkten physischen Zugang 

zu prüfen. Boundary-Scan-Tests 

lassen sich gut mit klassischen In- 

Circuit-Test kombinieren. 

Bei technologisch anspruchsvollen 

Baugruppen setzt man in 

der Regel auf eine Kombination 

aus Funktions-, In-Circuit- und Endof-Line-Test. 

Während der End-ofline-Test 

an der fertigen Baugruppe 

erfolgt, können In-Circuit- und Funktions-Tests 

schrittweise mehrfach 

innerhalb der Produktion stattfinden, 

sinnvollerweise immer nach 

bestimmten Wertschöpfungs- oder 

risikobehafteten Produktionsschritten. 

So lässt sich vermeiden, dass 

an einer Baugruppe erst nach Aufbringen 

eines teuren Bauteils, beispielsweise 

eines Displays, ein Fehler 

erkannt wird, obwohl das Problem 

bereits zuvor verursacht wurde. 

Mit Modularität zum Prüferfolg 

Die Ansprüche an Testsysteme in 

der Elektronikbranche werden also 

immer komplexer, Kundenanforderungen 

immer individueller. Flexible 

Stückzahlen und zunehmende 

Variantenvielfalt bestimmen häufig 

die Produktionsprozesse, vermehrt 

kommen Automatisierungssysteme 

Bild 1: Dank modularem Aufbau kommen Kunden schneller zur 

fertigen Prüflinie 


Bild 2: Modularer Wechselsatz 

zum Einsatz. Gleichzeitig steht die 

Forderung, dass die Entwicklung 

von Prüfanlagen möglichst wenig 

Zeit in Anspruch nehmen soll. Hier 

setzt der Komplettdienstleister für 

Prüf- und Montagelinien Engmatec 

mit seinen modularen Systemen an 

(Bild 1). Mit ihnen lassen sich in verhältnismäßig 

kurzer Zeit Komplettanlagen 

mit In-Circuit-, Funktionsund 

End-of-Line-Test, Handlingsystem 

und Transportsystem entwickeln. 

Ob Stand-Alone-Systeme 

oder Inline-Anlage, Groß- oder 

Kleinserienfertigung oder in Kombination 

mit weiteren Testtechnologien, 

wie Hochfrequenz- und Hochstromtest, 

optische Inspektion, Runin 

usw. – alles ist dank modularer 

Konzepte entsprechend individueller 

Kundenanforderung in kurzer 

Zeit realisierbar. 

Auch Tätigkeiten wie Flashen 

lassen sich an der vom Kunden 

gewünschten Stelle ins Prüfsystem 

integrieren. Bei den Inline-Test- 

Anlagen z.B. sind alle Komponenten 

des Modulsystems aufeinander 

abgestimmt und können miteinander 

und mit verschiedenen Produktionssystemen 

kombiniert werden. 

Vision-Systeme, Scanner, Kennzeichnungsgeräte 

und viele weitere 

Funktionen sind problemlos integrierbar. 

Ein umfangreiches Boardhandling-Angebot 

ergänzt die Prüfanlagen. 

Die Produktpalette umfasst 

außerdem zahlreiche Handling- und 

Transportsysteme für Leiterplatten 

und Werkstückträger. 

Flexibel bis zum Schluss 


Bei hoher Produktvarianz spielen 

modulare Wechselsätze für die 

unterschiedlichen Tests eine wesentliche 

Rolle (Bild 2). Anhand der finalen 

Daten der zu prüfenden Elektronikbaugruppen 

entwickeln die Prüfexperten 

den passenden Wechselsatz. 

Dabei profitieren Kunden von 

der hohen Fertigungstiefe bei Engmatec: 

Hohe Verfügbarkeit benötigter 

Materialien und Halbzeuge 

sowie Spezialisten für Konstruktion, 

Montage und Verdrahtung sorgen 

hier für kurze Reaktionszeiten. 

Es kann flexibler bei einzelnen Entwicklungsschritten 

eingegriffen werden, 

und auch größere Layout-Änderungen 

lassen sich schneller umsetzen. 

Beim Übergang von der Entwicklung 

zur Serien fertigung bringen 

die modularen Wechselsätze 

einen weiteren Vorteil: In vielen 

Fällen lassen sie sich mit wenigen 

Änderungen in Inline-Testsystemen 

weiter verwenden. Dazu hat Engmatec 

unter dem Namen „Musketier“ 

spezielle Konzepte entwickelt 

(s. Kasten). 

Nach dem Test geht es weiter 

Nicht nur zuverlässiges Testen 

spielt heute eine große Rolle bei der 

Entwicklung von Elektronikkomponenten. 

Ebenso wichtig ist die Nachvollziehbarkeit: 

Welches Produkt 

wurde wie hergestellt und hat wann 

welche Tests durchlaufen? Deshalb 

sind den Radolfzellern auch Dokumentation 

und Traceability in ihren 

Anlagen wichtig. Sie unterstützen 

ihre Anwender bei der Integration in 

eine übergeordnete Steuerung und 

realisieren die Anbindung an Datenbanken 

bzw. ein MES (Manufacturing 

Execution System). Gleichzeitig 

bieten sie Beratung im gesamten 

Projektmanagement bei der Strukturierung 

und Dokumentation von 

Prozessen. Somit lassen sich z.B. 

Prüfergebnisse zentral speichern 

und verwalten. 

Wer ein gutes Produkt entwickeln 

und herstellen will, sollte Experten 

fürs Testen frühzeitig mit ins Boot zu 

nehmen. Oft entwickeln Hersteller 

elektronischer Produkte ihre Prüfstrategien 

selbst und greifen dabei 

auf die jahrelange Erfahrung der 

Prüfexperten zurück. So lassen sich 

gemeinsam optimale Prüflösungen 

entwickeln. Darauf vertrauen mittlerweile 

viele Großunternehmer 

weltweit, die Engmatec als strategischen 

Partner sehen, sei es in der 

Haus- und Medizintechnik oder der 

Automobil-, Consumer- und Industrieelektronik. 

Engmatec GmbH 

info@engmatec.de 

www.engmatec.de 

Musketier – flexibles Wechselsatzkonzept 

Das Prüfkonzept „Musketier“ 

basiert auf Engmatec-Standardgeräten. 

Dank des flexiblen 

Modulsystems lassen 

sich Wechselsätze für den In- 

Circuit-Test, Funktionstest und 

End-of-Line-Test von Leiterplatten 

und Flachbaugruppen 

sowohl in Handadaptern als 

auch in Inline-Kontaktiersystemen 

nutzen. Anwender können 

damit den Kapitaleinsatz beim 

Produktionsstart gering halten. 

Höhere Investitionskosten fallen 

erst mit zunehmendem Produktionsvolumen 

an. Die Weiterverwendung 

der vorhandenen 

Wechseleinheit bietet zudem 

einen immensen Zeitvorteil für 

die Erstellung des Inline-Adapters, 

wenn höhere Stückzahlen 

in einer automatisierten Linie 

produziert werden sollen. 

Ein zusätzlicher positiver 

Effekt der flexiblen Wechseleinheit 

ergibt sich im Aftermarket-Bereich. 

Um auch bei geringeren 

Produktionszahlen Service-Dienstleistungen 

anzubieten, 

z.B. zur Wartung und Reparatur 

von Produkten oder um Ersatzteile 

zur Verfügung zu stellen, 

kann problemlos wieder auf den 

Handadapter umgestellt werden. 

Durch das standardisierte Modulsystem 

ist es möglich, Anlagen 

einfach und schnell umzurüsten, 

was z.B. bei mehren Fertigungsstandorten 

eine optimale Flexibilität 

garantiert. Die Wechseleinsätze 

können zu verschiedenen 

Produktionsstätten transferiert 

und je nach Automatisierungsgrad 

der Standorte dort manuell 

oder integriert in eine Fertigungslinie 

betrieben werden. 

43


Elektronik-Inspektion nach internationalen 

Standards 

pixel-fox ist ein 

professionelles Imaging- 

Komplettpaket 

(bestehend aus 

Mikroskopkamera 

und Software) für 

die Verwendung in 

Mikroskopie, QS und 

Laborapplikationen. 

Eine prädestinierte 

Anwendung ist die 

Bauteil-Inspektion in der 

Elektronikfertigung 

dhs Dietermann & Heuser 

Solution GmbH 

www.pixel-fox.com 

„Um die Produktivität und Qualität 

einer Elektronikfertigung auf 

höchstem Niveau zu halten und 

die gesamte Wertschöpfungskette 

zu optimieren, ist eine umfassende 

Überwachung aller Prozesse unerlässlich. 

Der optischen Inspektion 

und Dokumentation wird hier nach 

wie vor eine besondere Rolle zugeschrieben“, 

berichtet Christian Dietermann, 

Geschäftsführer dhs Dietermann 

& Heuser Solution GmbH. 

Gerade in der Elektronikfertigung 

kommt es häufig zu Mängeln 

wie z.B. Nichtbenetzung der Spur, 

falscher Pad-Abgleich, Popcorn- 

Effekt, Sprünge an Verbindungsstellen 

oder fehlerhafte Lötergebnisse. 

Eine weitere Aufgabenstellung 

z.B. ist die Beurteilung von 

Schliffbildern nach internationalen 

Standards. Der Einsatz von 

optischer Inspektion und digitaler 

Bildverarbeitung ist dabei unerlässlich 

geworden. 

Mit dem pixel-fox Basispaket 

erhält man mit wenigen Schritten 

das beste Ergebnis: 

• aussagekräftige Bilder 

• Bildvermessung (Strecken, Kreise, 

Winkel, Flächen, Lot fällen u.a.m) 

• Reproduzierbarkeit aller Einstellungen 

und Ergebnisse 

• Berichtserstellung 

Dazu wird einfach die Software 

installiert, die Kamera montiert und 

die Bildverarbeitung gestartet. 

Weitere Funktionen wie das Einblenden 

von Overlays (z.B.Raster, 

eigene Annotationen) am Live-Bild 

dienen der Vorselektion, sodass 

nur relevante Bilder aufgenommen 

und abgespeichert werden müssen. 

Durch das Abspeichern im speziellen 

pixel-fox-Format sind alle 

Messungen nachträglich editierbar. 

Wie gewohnt, sind alle Software- 

Funktionen einfach und intuitiv auf 

Knopfdruck zu bedienen. Alle aufgenommenen 

Bilder lassen sich 

per Drag&Drop in andere Microsoft-Office-Anwendungen 

kopieren. 

Masterstands-Updates, neue 

Kameras und Komplettpakete (inkl. 

Mikroskop, Makroskop oder Mini- 

PC) sind über den authorisierten 

Fachhandel zu erhalten. ◄ 

Kontrollierter Weg durch Miniwelle 

Fluke Process Instruments präsentierte 

das nach eigner Ansicht 

kleinste speziell für selektives 

Löten mit Miniwelle entwickelte 

Temperaturüberwachungssystem. 

DATAPAQ SelectivePaq nimmt 

über vier Thermoelemente Messungen 

von Elektronikbaugruppen 

vor, während diese vorgewärmt 

und sodann schwallgelötet werden. 

Der Messintervall lässt sich 

auf bis zu 20-mal pro Sekunde 

einstellen. Anhand der genauen 

Temperaturprofile können Elektronikfertiger 

die Effizienz ihrer Prozesse 

steigern, Kunden die gleichbleibende 

Qualität ihrer Leiterplatten 

nachweisen und die Einhaltung 

der Temperaturtoleranzen 

für Lötmittel und Komponenten 

belegen. Das Messsystem kombiniert 

den neuen vierkanaligen 

Mikro-Datenlogger DATAPAQ 

Q18 mit den ebenfalls neuen Miniatur-Thermoelementsteckern 

und 

einem massearmen Hitzeschutz, 

der nur 20 mm hoch und 40 mm 

breit ist. Es eignet sich daher optimal 

zum Überwachen von Anlagen, 

die sehr wenig Platz bieten, sowie 

zum Einsatz mit Befestigungsrahmen. 

Die ergänzende Selektivlöt-Sensorhalterung 

erleichtert 

regelmäßige und häufige Überprüfungen 

der Prozessstabilität. 

Fluke Process Instruments 

DATAPAQ 

www.flukeprocessinstruments. 

com 



Tiefenscharfe Aufnahmen bis in den 

Submikrometer-Bereich 

Keyence brachte ein neues 

Objektiv auf den deutschen Markt, 

welches vom makroskopischen 

Bereich bis in den Submikrometer- 

Bereich optisch auflösen kann. Verschiedene 

Beleuchtungstechniken, 

wie Polarisation, Hellfeld, Dunkelfeld 

und Keyence-Mix-Beleuchtung, 

ermöglichen eine vielseitige Visualisierung 

von Details. 

Das neue Zoom-Objektiv kombiniert 

die Beleuchtungstechniken 

eines metallurgischen und eines 

stereo skopischen Mikroskops, 

sprich Hell- und Dunkelfeld. Somit 

bietet es ein breites Spektrum an 

Visualisierungsmethoden. Vor allem 

die Funktion der Mix-Beleuchtung 

ermöglicht eine klare und individuelle 

Betrachtung des gesamten 

Messobjekts. Eine komplett tiefenscharfe 

Bildgebung ist auch hierbei 

stets gegeben. 

Beleuchtungseinstellungen können 

exakt gespeichert und später 

erneut aufgerufen werden. Das 

bedeutet eine schnelle und reproduzierbare 

Bilderfassung. Das Objektiv 

verfügt über zwei Linsensysteme, 

zwischen denen mit einer kurzen 

Handbewegung schnell gewechselt 

werden kann. Das kompakte 

Design bedeutet, dass sich das 

zweifache Zoom-Objektiv einfach 

an ein Mikroskop der Modellreihe 

VHX anschließen lässt und 

sofort einsatzbereit ist. Das Mikroskop 

deckt nun einen sehr großen 

optischen Vergrößerungsbereich 

mit nur einem einzigen Objektiv 

ab. So lassen sich dank des 

neuen Zoom-Objektivs und des 

flexiblen Keyence-Stativs unterschiedliche 

Details eines Objekts 

aus verschiedenen Betrachtungswinkeln 

visualisieren. 

Keyence Deutschland GmbH 

mikroskopie@keyence.de 

www.keyence.de 


CT350 Comet T - eine Klasse für sich 

- Skalierbare Modultechnik, frei austauschbar 

- einheitliches Software-Paket und Bussystem 

=> Testerressourcen nach Bedarf, geringe Kosten 

Besondere Eigenschaften 

- Incircuit-Test, Funktionstest, AOI-Funktionen und Boundary Scan Test 

in einem einzigen Testsystem 

- Mixed Signal-Tests, 300 MS/s digital, 1 GS/s analog 

- CAD-Daten-Import, Programmgenerator 

- sehr schnelle Inline-, Nutzen- und Multisite Tests 

- Testabdeckungsanalyse, grafische Reparaturstation 

- Debugging Tools, internes Digital Scope und 

Waveform-Generator an jedem Testpunkt 

- Logging- und Statistikfunktionen 

- interne Testersteuerung mit Real Time DSP/RISC 

- Amplitudenauflösung bis 24 Bit, Impulsmessungen 

- konkurrentes Engineering für Entwicklung, Fertigung 

Schneller und zuverlässiger Support 

In-Circuit-Test 

Funktionstest 

Komponententest 

Inline-Test 

Halbleitertest 

Boundary Scan Test 

AOI-Test 

Dr. Eschke Elektronik 

www.dr-eschke.de Email info@dr-eschke.de Tel. 030 56701669 

45


Boundary-Scan-Netzzugang mappen und 

Testdaten vorbereiten 

JTAG Technologies stellte 

sein neues Produkt 

JTAG Maps vor, das in 

Zusammenarbeit mit 

Altium entwickelt wurde. 

JTAG Technologies 

www.jtag.com 

Hintergrund-Info 

Viele der heutigen elektronischen 

Designs verfügen über JTAG/ 

Boundary-Scan-Komponenten, die 

während des Hardware Debuggings, 

der Prüfungen während der Fertigung 

und sogar für Reparaturen 

wertvolle Testressourcen zur Verfügung 

stellen. JTAG Maps ist eine 

einfache Erweiterung der Altium Designer 

Tool-Suite und bietet dem 

Benutzer die Möglichkeit, die Fähigkeiten 

der JTAG/Boundary-Scan- 

Ressourcen im Entwurf ausführlich 

zu beurteilen, bevor das Layout 

festgelegt wird. 

Zeitersparnis 

Bisher mussten die Ingenieure oft 

stundenlang die Boundary-Scan- 

Netze eines Entwurfs manuell hervorheben, 

um die Fehlerabdeckung 

zu beurteilen, die der Boundary- 

Scan-Test für ein bestimmtes 

Design bringen könnte. Heute kann 

die kostenlose Anwendungserweiterung 

JTAG Maps for Altium all 

dies und vieles mehr übernehmen, 

wodurch wertvolle Zeit gespart wird, 

sodass eine gründlichere DfT und 

kürzere Markteinführungszeiten 

möglich werden. 

Scan-Abdeckung ohne 

spezifisches BSDL 

Boundary-Scan Device-Modelle 

(BSDL) sind für jeden JTAG/ 

Boundary-Scan-Prozess von entscheidender 

Bedeutung, weil sie 

genau zeigen, welche Pins durch 

JTAG/Boundary-Scan gesteuert 

und beobachtet werden können. 

Allerdings sind BSDL-Modelle nicht 

immer zeitnah verfügbar. Um dieses 

Problem zu überwinden, umfasst 

JTAG Maps for Altium eine Assume- 

Scan-Covered-Funktion, die einen 

Blick auf die mögliche Boundary- 

Scan-Abdeckung ohne spezifisches 

BSDL ermöglicht. Diese Funktion 

kann auch verwendet werden, um 

die Fehlerabdeckung an einem 

Anschluss anzugeben oder die 

Unterschiede in der Fehlerabdeckung 

zwischen zwei gleichwertigen 

Teilen, eines mit und eines 

ohne integrierten JTAG/Boundary 

Scan, hervorzuheben. 

JTAG Maps for Altium wird automatisch 

jeden Scan-Kettenpfad 

im Entwurf erkennen. Die zugehörigen 

Netze werden mit unterschiedlichen 

Farben getrennt von 

den ‚prüfbaren‘ Netzen hervorgehoben. 

Obwohl die meisten Benutzer 

einfach den schnellen Abdeckungsbericht 

nutzen werden, den JTAG 

Maps for Altium zur Verfügung stellen 

kann, ist es auch noch möglich, 

ein genaueres Bild zu importieren. 

Nach dem Exportieren eines JTAG 

ProVision Projekts lassen sich die 

Daten zur weiteren Analyse an das 

lokale JTAG Technologies Büro, den 

autorisierten Anwendungsanbieter 

oder einen autorisierten JTAG Vertreter 

senden. Anschließend kann 

eine einfache Mitteilungsdatei mit 

umfassenden Informationen über 

die Fehlerabdeckung zur Anzeige/ 

Hervorhebung wieder in JTAG Maps 

eingelesen werden. 

Weitere Möglichkeiten 

Für Ingenieure, die JTAG/ 

Boundary-Scan-Tests direkt auf ihr 

Design anwenden möchten, kann 

JTAG Technologies zwei weitere 

Möglichkeiten bieten: JTAG Live für 

kostengünstige Funktionstests mit 

Boundary-Scan und JTAG ProVision, 

ein voll ausgestattetes System 

zur automatisierten Testprogrammerstellung 

und Bauteilprogrammierung. 

JTAG Maps-Nutzer, die nach 

einer Vorführung oder Bewertung 

dieser Systeme suchen, sollten sich 

an das lokale Vertriebsbüro wenden 

oder eine Mail an info@jtag.com 

schicken. ◄ 



SMD-Bauteil-Identifizierung leicht gemacht mit 

neuem Handheld-LCR-Meter 

Meilhaus Electronic GmbH 

www.meilhaus.de 

www.MEcademy.de 

Die Meilhaus Electronic GmbH 

stellte ihr neues Handheld-LCR- 

Meter vor. Das LCR Pro1 integriert 

ein komplettes LCR-Meter (Induktivität/Kapazität/Widerstand) 

in 

einen handlichen, pinzettenförmigen 

Tastkopf. Das Handheld-Gerät ist 

so kompakt und leicht, dass es 

wie eine Pinzette mit einer Hand 

gehalten werden kann. So lassen 

sich SMT-Bauteile einfach aufnehmen 

und für die Messung halten. 

Die vergoldeten Messspitzen sind 

jedoch so fein und präzise, dass 

man damit auch direkt und ohne 

weitere zusätzliche Messleitungen 

oder Tastköpfe auf SMD-bestückten 

Platinen messen kann. Das kontrastreiche 

und gut ablesbare Display 

zeigt die erfassten Messwerte 

direkt an, zudem ist ein Anschluss 

an einen Windows-PC über USB 

möglich. Das LCR-Meter stellt 

damit ein optimales Werkzeug für 

die Eingangsprüfung von passiven 

SMT-Komponenten, für die Qualitätssicherung 

solcher Bauelemente 

sowie im Labor, in der Schaltkreisentwicklung 

und für die Fehlersuche 

beim Service und der Wartung dar. 

Die Genauigkeit des LCR Pro1 

liegt bei 0,1% (R). Die Bedienung 

erfolgt über einen Dreifachtaster. 

Neben der LCR-Messung unterstützt 

das Gerät die Messung der Impedanz 

Z, des Dissipationsfaktors D, 

des Qualitätsfaktors Q, des Phasenwinkels, 

einen Dioden-Check und 

andere Prüfungen. Wählbare Testfrequenzen 

sind 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 

10 kHz und 100 kHz; die Testspannungen 

sind 200, 500 und 1000 mV 

effektiv. Das LCR Pro1 kann für die 

automatische oder die manuelle 

Identifizierung von Komponenten 

und die automatische oder manuelle 

Wahl der jeweiligen benötigten 

Testfrequenz eingestellt werden. 

Der 3,7-V-LiPO-Akku wird über den 

USB-Port eines PCs oder ein USB- 

Netzteil aufgeladen. Das LCR Pro1 

kann mithilfe des Isolations adapters 

LCR Link1 auch für die Datenkommunikation 

mit einem Windows- 

PC angeschlossen werden. Dafür 

ist eine LCR-Datenlogger-Software 

für Windows als kostenfreier 

Download verfügbar. Diese unterstützt 

die Konfiguration der Geräte- 

Einstellungen sowie das Loggen der 

Messungen in ein Excel Spreadsheet. 

Zusätzliche Funktionen erweitern 

den Umfang des Geräts. Eine 

reduzierte Variante ist unter dem 

Namen LCR Elite1 erhältlich. 

Punktum: Mit dem LCR Elite 1 

besteht für viele Anwender eine weitere 

komfortable Möglichkeit, SMT- 

Komponenten effizient zu testen. 

Es ist klein, leicht und lässt sich 

bequem überall hin mitnehmen. ◄ 

Kombinierte Testverfahren: Boundary Scan für Flying Prober 

Boris Opfer (links, Systech 

Europe) und Alexander Beck 

(rechts, Göpel electronic) 

realisieren die Integration von 

Boundary Scan im Flying-Probe- 

Testsystem APT-1400F 

Göpel electronic und Systech 

Europe haben eine JTAG/ 

Boundary-Scan-Integration für 

die Takaya-Flying-Probe-Tester 

(FPT) APT-1400F entwickelt. Die 

Lösung basiert auf einer vollständigen 

Integration der Boundary 

Scan Hardware Scanflex sowie 

der Software System Cascon. 

In Kombination mit dem Flying- 

Probe-Tester von Takaya wird 

somit eine kosten- und zeiteffiziente 

Plattform zum Test elektrischer 

Baugruppen in der Produktion 

geboten. Bei dieser Kooperation 

sollen beide Systeme 

durch eine tiefgreifende Interaktion 

voneinander profitieren und dem 

Anwender einen erheblichen, qualitativen 

Mehrwert für die gesamte 

Prüftstrategie bieten. So können 

beispielsweise für höhere Prüftiefe 

und eine detailliertere Diagnose 

die verfahrbaren Probes im 

Boundary-Scan-Test genutzt werden, 

um zusätzliche Testpunkte 

einzubeziehen. Die Verzahnung 

der Software beider Systeme sorgt 

dafür, dass beide Prüfverfahren in 

einem gemeinsamen Testplan verwaltet 

werden können und einen 

gemeinsamen Testreport generieren. 

Das notwendige Hardware- 

Paket für die Integration besteht 

aus einem PCIe Boundary Scan 

Controller, einem TAP Transceiver 

sowie einem I/O-Modul, welches 

mithilfe eines vorkonfigurierten 

Steckers mit den verfahrbaren 

Probes verbunden wird. Dieser 

Aufbau kann problemlos in bestehende 

Systeme integriert werden. 

Göpel electronic GmbH 

www.goepel.com 


47


Qualitätssicherung von Elektronikkomponenten: 

2D-Videoinspektion von Leadframes 

Schnelle, reproduzierbare Messungen von eng tolerierten 2D-Merkmalen mit dem Vision-Sensor 

Hexagon Manufacturing 

Intelligence 

www.hexagonmi.com 

Leadframes sind wichtige Funktionselemente 

in elektrotechnischen 

Anwendungen. Sie werden durch 

Folgeverbundstanzen aus einem 

Endlos-Materialband herausgetrennt 

und in nachfolgenden Verfahren 

zu Metall-Kunststoff-Verbundbauteilen 

weiterverarbeitet. Für die 

maschinelle Bestückung mit SMD- 

Elek tronikbauteilen können Leadframes 

mit filigransten Steg- bzw. 

Schlitzbreiten ausgelegt sein. 

Zur Überwachung ihrer Fertigungsqualität 

eignet sich das Koordinatenmessgerät 

Optiv Classic 443 

von Hexagon Manufacturing Intelligence. 

Mit seinem bildverarbeitenden 

Vision-Sensor ermöglicht es 

die automatisierte, schnelle und 

hochgenaue optische Messung 

von Leadframes von der Bemusterungsphase 

bis hin zur Serienprüfung 

großer Stückzahlen. 

Ausrichtung mit dem 

Vision-Sensor 

Zunächst erfolgt die Definition der 

Lage des Leadframes im Arbeitsvolumen 

der Messmaschine. Nach 

wenigen Mausklicks errechnet die 

PC-DMIS Funktion „QuickAlign“ 

automatisch eine optimale Werkstückausrichtung 

anhand der selektierten 

Geometrieelemente. 

Optische Messung und Vergleich 

gegen CAD-Daten 

Zur Gewährleistung der Kontakt- 

und Verbindungsfunktion 

von Leadframes müssen zahlreiche 

Maß-, Form- und Lagetoleranzen 

geprüft werden. Dazu gehören 

die Breite von Kontaktstegen, deren 

Abstände und Winkel zueinander 

sowie 2D-Profilformen. 

Dank „QuickFeature“ erkennt 

die Messsoftware PC-DMIS CAD 

bei der Messablauferstellung automatisch 

den Elementtyp, während 

der Anwender den Mauszeiger 

über das CAD-Modell bewegt. 

Mit einem Klick wird das erkannte 

Element in die Messroutine übernommen. 

Alternativ können durch 

Ziehen mit der Maus in der CAD- 

Ansicht mehrere gleichartige Elemente 

gleichzeitig ausgewählt und 

im Messablauf angelegt werden 

(„MultiSelect“). Bei der anschließenden 

Ausführung der Messroutine 

misst „MultiCapture“ gleichzeitig 

alle Geometrien, die innerhalb 

eines Kamera-Bildfeldes liegen, 

optimiert den gesamten Messablauf 

und beschleunigt ihn damit deutlich. 

Mit PC-DMIS können Messabläufe 

auch offline, d.h. ohne Messgerät 

mit CAD-Daten erstellt werden. 

Dabei simuliert „CADCamera“ 

alle Aspekte der optischen Messung. 

Beim ersten Programmablauf 

an der Zielmaschine erlaubt 

„AutoTune“ die iterative Anpassung 

von Beleuchtungs-, Vergrößerungsund 

Bildverarbeitungsparametern. 

Mit einer hochauflösenden 

CMOS-Kamera in Verbindung mit 

einem 10x CNC-Motorzoom erfasst 

die Optiv Classic 443 die zu prüfenden 

2D-Geometrien der Leadframes 

mit Subpixel-Genauig keit. 

Feine oder eng tolerierte Strukturen 

werden mit hoher Auflösung 

(kleines Bildfeld) gemessen. Soll 

die Kamera größere Konturabschnitte 

in nur einem Bild verarbeiten, 

wählt man eine geringere Auflösung 

(großes Bildfeld). Das spart 

wertvolle Messzeit bei palettisierten 

Messungen. 

Die Beurteilung der Leadframes 

erfolgt durch einen Vergleich der 

Messpunkte mit CAD-Daten. Dazu 

stehen Bestfit-Routinen zur Verfügung, 

mit denen die gemessenen 

Punkte gegen das CAD-Modell 

eingepasst werden. Der Bereich 

für die Besteinpassung kann beliebig 

definiert werden (lokales Bestfit). 

Die Ausgabe der Messergebnisse 

erfolgt mit frei konfigurierbaren 

Prüfberichten. 

Die Optiv Classic 443 vereint 

alle Funktionen für die Qualitätssicherung 

von Leadframes in einem 

nutzerfreundlichen Gerät: Messen, 

Auswerten und Protokollieren lassen 

sich weitgehend automatisieren 

und erfolgen schnell, reproduzierbar 

und ohne bedienerbedingte 

Abweichungen. Damit ist die Optiv 

Classic 443 eine ideale Alternative 

zu Messmikroskopen und Profilprojektoren. 

◄ 


Lasertechnik 

Hocheffiziente Strahlquellen für eine 

hochproduktive Elektronikfertigung 

Hermetisch verkapselte 2D-MEMS-Scanner als Bestandteil des InBus-Projekts (Quelle: Fraunhofer ISIT) 

LPKF Laser & Electronics AG 

www.lpkf.de 

Bei der Herstellung von elektronischen 

Komponenten und Produkten 

spielt die Lasertechnik eine 

immer größere Rolle. So werden 

heute in der Fertigung von Smartphones 

mehr als 20 verschiedene 

Laserprozesse eingesetzt, z.B. 

zum Strukturieren dünner Schichten, 

zum Herstellen dreidimensionaler 

Leiterstrukturen auf Kunststoffkörpern 

und zum Schneiden 

von Glas und Leiterplatten. Dabei 

kommen vermehrt Kurzpuls- und 

Ultrakurzpuls-Laser zum Einsatz. 

Ein Fokus des Verbundprojekts 

„Industrietaugliche (U)KP-Laserquellen 

und systemweite Produktivitätssteigerungen 

für hochdynamische 

Bohr- und Schneidanwendungen“ 

(InBUS) liegt auf der Erhöhung 

von Effizienz, verfügbarer Ausgangsleistung 

und Flexibilität solcher 

Strahlquellen. 

Doch neue Laserstrahlquellen 

stellen nur einen Teil der notwendigen 

Prozesstechnik dar – die fertigende 

Industrie fordert produktive 

und effiziente Gesamtsysteme. Um 

konkurrenzfähig zu bleiben und 

neue Anwendungen zu erschließen, 

muss die Leistungsfähigkeit 

der Lasersysteme ständig verbessert 

werden. Zwei Fragen stellen 

sich dabei: 

1. Wie wird der Laserstrahl 

effizient bis zum Werkstück 

geführt? 

2. Wie kann der Laserstrahl 

produktiv über das Werkstück 

bewegt werden? 

Das Projekt InBUS 

Weiterentwicklungen von Strahlquellen 

mit Fokus auf bestimmte 

Anwendungen erfordern daher die 

parallele Entwicklung von Strahlführung 

und Strahlablenkung. Dies 

steigert die Akzeptanz der Lasertechnik 

in der Produktion und öffnet 

neue Wege zu günstigeren Produkten 

mit neuartigen Funktionen. 

Im Rahmen des Förderprojektes 

InBUS werden Antworten auf diese 

beiden Fragen in Form von systemtechnischen 

Lösungen für ausgewählte 

Anwendungen entwickelt. 

Schwerpunkt ist dabei die Strukturierung 

elektronischer Komponenten, 

insbesondere beim Bohren 

und Schneiden von Leiterplatten. 

Ziel des Projekts ist eine hocheffiziente, 

an spezifische Anwendungen 

angepasste Systemtechnik 

durch eine Neuentwicklung der 

wichtigsten Einzelkomponenten. 

LPKF entwickelt Strahlquellen auf 

Basis neuartiger Konzepte zur Erhöhung 

von Energieeffizienz und Flexibilität. 

Zwei verschiedene Strahlquellen 

werden für die Demonstration 

in einer Pilotanwendung eingesetzt. 

Als Lösung für die anwendungsspezifische 

Strahlführung kommt 

eine Kombination aus herkömmlicher 

und neuartiger Scan-Technik 

zum Einsatz. Qubig entwickelt 

dafür elektrooptische Deflektoren 

(EOD) weiter, das Fraunhofer ISIT 

arbeitet an mikroelektromechanischen 

Spiegeln (MEMS). Für die 

effiziente Strahlführung entwickelt 

Photonic Tools seine Fasertechnologie 

weiter. Im Zusammenspiel 

dieser Technologien lassen sich 

auch große Substrate mit hohem 

Durchsatz bearbeiten. Als assoziierter 

Partner wird Continental die 

entwickelten Scanner-Lösungen 

testen und evaluieren. ◄ 

wurde Anfang November 2016 gestartet. Über einen Zeitraum 

von drei Jahren wird das Projekt im Rahmen der Initiative „Effiziente 

Hochleistungs-Laserstrahlquellen (EffiLAS)“ vom Bundesministerium 

für Bildung und Forschung (BMBF) mit ca. 1,6 Mio. Euro 

gefördert. Projektpartner sind LPKF Laser & Electronics AG (Projektleitung, 

www.lpkf.com), PT Photonic Tools GmbH (www.photonic-tools.de), 

Qubig GmbH (www.qubig.com), Fraunhofer-Institut für 

Siliziumtechnologie ISIT (www.isit.fraunhofer.de) und Continental 

Automotive GmbH (www.continental-corporation.com) 


49

Lasertechnik 

Verbesserung der Sauberkeit bei 

Hochpräzisions-Bauteilen 

Optimiertes Ultraschall-Reinigungsverfahren sorgt für optische Qualitätssteigerung und höhere 

Geometriegenauigkeit 

Für die Reinigung der kleinen und empfindlichen Bauteile, die der 

Lasermikrobearbeitungsexperte GFH GmbH fertigt, kommen nur sehr 

wenige Verfahren in Frage. Die sensiblen Komponenten dürfen weder 

verbogen noch beschädigt werden. Zugleich sollte jedoch kein Schmutz 

in den feinen Bohrungen oder Geometrien verbleiben. Bilder: GFH 

Zur Analyse der Funktionsfähigkeit des Ultraschallbeckens wurden 

zunächst Folientests durchgeführt. Die Löcher, die dabei in die Alufolie 

gerissen werden, geben Aufschluss über die Verteilung und Intensität 

der Ultraschallwirkung 

GFH GmbH 

info@gfh-gmbh.de 

www.gfh-gmbh.com 

Für die Reinigung der empfindlichen 

Bauteile mit maximalen 

Abmessungen von einigen Millimetern, 

welche die GFH GmbH fertigt, 

kommen nur sehr wenige Verfahren 

in Frage. Die meisten davon eignen 

sich zudem nur eingeschränkt: So 

kann die Kraft, mit der beim CO 2 - 

Schneestrahlen das Kohlendioxid 

auf die Oberfläche prallt, die sensiblen 

Komponenten verbiegen oder 

beschädigen. Auch das Beizen oder 

die Reinigung in Waschkabinen sind 

nicht optimal, da häufig Schmutz in 

den kleinen Bohrungen oder Geometrien 

verbleibt. 

Ultraschallverfahren 

weiterentwickelt 

Um den Laserbearbeitungsprozess 

als Ganzes zu optimieren, hat 

GFH deshalb das häufig eingesetzte 

Ultraschall-Reinigungsverfahren 

weiterentwickelt. Dazu wurde eine 

Parameterstudie mit laserbearbeiteten 

Edelstahl- und Messing-Bauteilen 

durchgeführt. Die Anpassung 

des Verfahrens an die spezielle Art 

der Verschmutzung führte zu einer 

Verbesserung der Sauberkeit von 

74% auf über 95%. Die gewonnenen 

Erkenntnisse wurden mittlerweile 

als Standard bei GFH implementiert. 

Zum Hintergrund: Wird 

ein Werkstoff mit kurzen Lichtimpulsen 

bearbeitet, entsteht sogenannter 

Schmauch, den man bei der Bearbeitung 

so gut wie möglich absaugt. 

Aufgrund der immensen kinetischen 

Energie der Materialpartikel verbleiben 

auf den Werkstücken jedoch 

Restpartikel, die sich nicht einfach 

mittels Druckluft beseitigen lassen. 

Die strengen Toleranzanforderungen 

an Geometrie und Rauheit der Bauteile 

können jedoch nur dann erfüllt 

werden, wenn man den Fertigungsprozess 

optimiert und die tatsäch- 

Bereits eine kleine Differenz der Geometriegenauigkeit vor (links) und nach (rechts) der Reinigung kann bei kleinen Komponenten, wie diesem 

Zahnrad, Auswirkungen auf deren Funktionsfähigkeit haben. Materialpartikel, die bei der Bearbeitung entstehen, sollten deshalb möglichst 

vollständig entfernt werden 


Lasertechnik 

Direkt nach der Laserbearbeitung (links) sind viele Schmauchspuren 

auf dem Bauteil zu erkennen. Mit der bisherigen Reinigung (Mitte) 

lassen sich diese nicht vollständig beseitigen. Durch die Optimierung 

des Verfahrens (rechts) konnte nicht nur die optische Qualität, 

sondern auch die Geometriegenauigkeit deutlich gesteigert werden 

liche Oberfläche beurteilt. Die in 

der modernen Fertigung geltenden 

Restschmutzanforderungen verlangen 

deshalb eine robuste und wiederholbare 

Reinigungstechnik für 

Mikrobauteile, die mittels Laserprozess 

entstehen. „Bereits eine 

kleine Differenz der Geometriegenauigkeit 

vor und nach der Reinigung 

kann bei Komponenten, die 

geringe Toleranzen erfordern, Auswirkungen 

auf deren Funktionsfähigkeit 

haben“, legt Anton Pauli, 

Geschäftsführer bei GFH, die Problematik 

dar. Zudem wirken solche 

Rückstände als Verschleißpartikel 

oder können – je nach Einsatzbereich 

– Schaden anrichten, indem 

sie beispielsweise Drosseln in Einspritzsystemen 

verstopfen. 

Folientests geben Aufschluss über 

Ultraschallwirkung 

Da bisher kein Reinigungsverfahren 

eine Lösung für dieses Problem 

bot, hat sich der Laser-Maschinenhersteller 

und -Lohnfertiger GFH 

der Sache angenommen. „Wenn 

zu einer Thematik kein Fachwissen 

vorhanden ist, erarbeiten wir 

dieses. Denn um eine erfolgreiche 

Lasermikrobearbeitung durchzuführen, 

muss jeder einzelne Schritt 

optimal gelöst sein“, erläutert Pauli 

seine Unternehmensphilosophie. 

Aufgrund der Tatsache, dass sich 

das Ultraschall-Reinigungsverfahren 

am besten für die per Lasermikrobearbeitung 

gefertigten Teile 

eignet, erfolgten als Grundlage für 

die Analyse zunächst sogenannte 

Folientests. Die Löcher, die dabei 

in die im Becken platzierte Alufolie 

gerissen werden, erlauben Rückschlüsse 

auf die Verteilung und 

Intensität der Ultraschallwirkung. 

„Die Auswertung ergab signifikante 

Unterschiede, die zu kennen wichtig 

war, um die nachfolgende Studie 

unter gleichbleibenden Bedingungen 

durchzuführen, aber auch, 

um im täglichen Gebrauch die bestmögliche 

Wirkung zu erzielen“, führt 

Barbara Schmid, die bei GFH für 

die Untersuchungen zuständig war, 

aus. „So konnten wir ganz grundsätzlich 

die Funktionalität des Reinigungsbeckens 

überprüfen und 

das zu reinigende Element jeweils 

optimal platzieren.“ 

Spezieller 

Auswertungsalgorithmus erkennt 

minimale Unterschiede 

Für die anschließende Parameterstudie 

wurden mit der von GFH 

Um Stellen mit Laserschmauch – erkennbar anhand dunkler Spuren (linkes Bild) – vom restlichen Bauteil 

unterscheiden zu können, wurde ein Schwellwert gewählt, die dunklen Pixel extrahiert und gezählt, um 

den Grad der Verschmutzung zu skalieren (rechtes Bild) 

Wenn eine dünne Schmutzschicht die Beschaffenheit der Laserkante 

verdeckt, erscheint diese weniger rau (oben). Durch die von GFH verbesserte 

Ultraschallreinigung ist die Rauheit des Laseraustritts klar 

erkennbar (unten) 

entwickelten Lasermikrobearbeitungs-Maschine 

GL.compact zwei 

Bauteil-Serien à 200 Stück gefertigt: 

eine aus Edelstahl und eine aus 

Messing. Die Wahl fiel auf diese beiden 

Materialien, da Edelstahl sehr 

häufig verwendet wird und Messing 

zu Verfärbungen neigt, sowie 

eine Reihe weiterer Probleme bei 

der Reinigung mit sich bringt. Die 

Komponenten mit einer Kantenlänge 

von 5 mm, kleinen Einschnitten 

und einer Bohrung wiesen alle 

die gleiche Geometrie auf, sodass 

die Verschmutzungen dieselben 

und die Ergebnisse somit vergleichbar 

waren. 

Als relevante Einflussfaktoren 

wurden Frequenz, Temperatur, Reinigungs- 

und Spülmedium, Füllstand, 

Konzentration der Chemikalien, 

Dauer der eigentlichen Reinigung 

sowie Spülung und Trocknung 

identifiziert, aber auch das Zubehör 

fand Berücksichtigung, etwa verschiedene 

Gefäße, in denen kleine 

Teile platziert werden, die sonst verloren 

gehen könnten. 


51

Lasertechnik 

Ein Vergleich verschiedener Reinigungsmethoden, vom CO 2 -Schneestrahlen 

über die Ultraschallreinigung bis hin zum Beizen, ergab eine 

Verbesserung der Sauberkeit auf über 95% durch die Optimierung der 

Parameter bei der Ultraschallreinigung 

„Alle Parameter wurden einzeln 

untersucht und bewertet, wobei wir 

die Sauberkeit zusätzlich unter dem 

Die Edelstahl- und Messing-Bauteile für die Parameterstudie wurden 

mit der von GFH entwickelten Laserbearbeitungsmaschine GL.compact 

gefertigt, die über eine hohe Positioniergenauigkeit von ± 1 µm verfügt 

und mit fünf Achsen die nötige Beweglichkeit zum Längs-, Querund 

Formdrehen bietet 

Mikroskop validiert haben“, berichtet 

Schmid. „Um selbst geringste 

Unterschiede darstellen zu können, 

wurde eigens ein spezieller 

Auswertungsalgorithmus entwickelt 

und angewandt.“ 

Die Basis dafür waren verschiedene 

Bildbearbeitungsprozesse: So 

wurden die Mikroskopaufnahmen 

zunächst in Graustufen umgewandelt. 

Um Stellen mit Laserschmauch 

– erkennbar anhand dunkler Spuren 

– vom restlichen Bauteil unterscheiden 

zu können, wurden ein 

Schwellwert gewählt, die dunklen 

Pixel extrahiert und gezählt. „Zur 

besseren Interpretation haben wir 

diese Werte auf einer Skala eingeordnet, 

wobei ein Bauteil direkt 

nach der Bearbeitung, das entsprechend 

viele dunkle Bildpunkte aufwies, 

als zu 0% sauber eingestuft 

wurde. Der theoretische Wert von 

100% entsprach somit einer Komponente 

ohne dunkle Pixel, die also 

frei von jeglicher Verschmutzung 

war“, ergänzt Schmid 

Prozessoptimierung durch 

Auswertung der Einstellungen 

Für ein optimales Ergebnis sollte 

das Reinigungsmedium mindestens 

10 min vor dem Beginn der Prozedur 

entgast werden. Für Messing eignet 

sich grundsätzlich ein leicht 

saures Medium, für Edelstahl hingegen 

ein alkalisches. Zu beachten 

ist, dass wegen der hohen Temperaturen 

während der Reinigung ein 

Teil der Flüssigkeit verdampft. „Deshalb 

sollte der Füllstand regelmäßig 

überprüft und gegebenenfalls 

angepasst werden, denn sowohl 

ein zu niedriger als auch ein zu 

hoher Füllstand mindert die Reinigungsleistung“, 

so Schmid. Wenn 

man sehr empfindliche Teile reinigt, 

empfehlen sich Glasbecher oder 

Plastiknetze als Gefäß. Robustere 

Teile sollten in einem Edelstahlkorb 

gereinigt werden. 

Temperaturen zwischen 45 und 

65 °C bringen – abhängig von der 

Reinigungsdauer – die besten 

Ergebnisse, da aufgrund der Ultraschall-Kavitation 

mit zunehmender 

Zeit auch die Temperaturen steigen. 

Die Verbesserungen sind nach 

15 min Reinigung und 5 min Spülen 

am größten. Mit bis zu 45 min für die 

Reinigung und 15 min für die Spülung 

erzielt man nur geringe Verbesserungen. 

Optimal ist es, die 

Reinigungsfrequenz alle 30 s zwischen 

37 und 80 kHz zu wechseln. 

Bei großen Objekten oder mehreren 

Teilen ist zudem der Sweep-Modus 

„Beim Lasern wird kein Öl, 

Kühlflüssigkeit oder Schmierfett 

verwendet, was sich auch 

auf die Verschmutzungen 

auswirkt. Das Hauptproblem 

bestand bisher darin, dass das 

Reinigungs verfahren nur an 

das Material, nicht aber an den 

vorangegangenen Bearbeitungsprozess 

angepasst worden war“, 

beschreibt die bei GFH für die 

Untersuchungen zuständige 

Barbara Schmid die Ausgangslage 

„Wenn zu einer Thematik kein 

Fachwissen vorhanden ist, erarbeiten 

wir dieses. Denn um eine 

erfolgreiche Lasermikrobearbeitung 

durchzuführen, muss jeder 

einzelne Schritt optimal gelöst 

sein“, erläutert GFH-Geschäftsführer 

Anton Pauli seine Unternehmensphilosophie“ 

von vorteil. Ist die Verunreinigung 

sehr hartnäckig, kann der Pulse- 

Modus unterstützen. Ein Vorreinigen 

ist nur nötig, wenn sich Öle 

oder andere Fette auf den Bauteilen 

befinden. Bei der Spülung beschleunigen 

ein Korrosionsschutz-Zusatz 

sowie ein Netzmittel die anschließende 

Trocknung. 

Optimiertes Reinigungsverfahren 

wird Standard 

Die Umsetzung der gewonnenen 

Erkenntnisse führte bei der Edelstahl-Serie 

zur genannten Verbesserung 

der Sauberkeit. „Im Gegensatz 

zu anderen Bearbeitungsmethoden 

werden beim Lasern weder 


Lasertechnik 

Öl noch Kühlflüssigkeit oder Schmierfett verwendet, 

was sich auch auf die entstehenden Verschmutzungen 

auswirkt. Wir haben festgestellt, 

dass das Hauptproblem bisher darin bestand, 

dass das Reinigungsverfahren nur an das Material, 

nicht aber an den vorangegangenen Bearbeitungsprozess 

angepasst worden war“, bringt 

Schmid die Ausgangslage auf den Punkt. 

Um die internen Laserbearbeitungsprozesse 

zu optimieren und auch für die Kunden eine 

sichtbare Verbesserung der Qualität sowie eine 

höhere Geometriegenauigkeit zu erzielen, wurden 

seit Juni 2016 schrittweise Maßnahmen 

umgesetzt, um das verbesserte Verfahren als 

Standard bei GFH zu etablieren. Kommen bei 

einem neuen Projekt andere Materialien ins 

Spiel, wird auch die Reinigung entsprechend 

angepasst. Die Resonanz auf das Gesamtpaket 

aus Bearbeitung und Säuberung ist seitens 

der Kunden durchweg sehr positiv. ◄ 

LASER PROCESSES FOR PCBs 

Laserschweißsystem für Kunststoffe 

Für die neue Generation des Laserschweißens 

kommen Panasonic-Faserlaser zum 

Einsatz, die den Laserschweißprozess von 

Kunststoff-Bauteilen völlig neu gestalten. Die 

Umgestaltung erfolgte vor dem Hintergrund, 

dass die Anforderungen in der Kunststoffindustrie 

hoch sind: Während ihre Produktion 

immer schneller ablaufen muss, werden die 

Produkte zudem komplexer. 

Um eine hohe Produktionsqualität sicherzustellen 

und somit auch eine Rückverfolgung 

zu ermöglichen, sollten daher alle Produkte 

gekennzeichnet werden. Im industriellen 

Umfeld sind die Panasonic-Lasermarkiersysteme 

aufgrund ihrer herausragenden Qualität 

und exklusiver Serviceleistungen im Markt 

bereits fest etabliert. Ein Alleinstellungsmerkmal 

ist die MOFPA-Faserlasertechnologie, die 

sich besonders im Bereich der Kennzeichnung 

von Kunststoff-Bauteilen 

bewährt hat. Diese 

Technologie bietet das derzeit 

energieeffizienteste und 

kostengünstigste System 

zur Laserbearbeitung von 

Kunststoffteilen, da dieser 

Laser annähernd wartungsfrei 

arbeiten kann. 

Das Laserschweißen 

von Kunststoffen bietet gegenüber 

herkömmlichen 

Fügeverfahren (Ultraschallschweißen, 

Kleben usw.) 

also entscheidende Vorteile. 

Der Laserschweißprozess 

ist sauber und 

präzise; die Kunststoffteile 

lassen sich ohne sichtbare 

Schweißnähte fügen. 

Dabei gibt es keine Klebereste 

und Abriebpartikel, 

die nachträglich zu Problemen 

führen könnten. Zudem 

ist es im Vergleich zu anderen 

Verfahren möglich, die 

zum Fügen notwendige 

Prozessenergie gezielt und 

mit geringem Druck einzubringen. 

Das führt nicht nur zu einem spannungsfreien 

und verzugsarmen Fügen der 

Bauteile, sondern ist zudem auch äußerst 

energieeffizient. Dieses Wissen und langjährige 

Erfahrungen sind in die Entwicklung 

des neuen Laserschweißsystem VL-W1 eingeflossen. 

Der Laserschweißprozess lässt 

sich dank der Lasersysteme der VL-W1 Serie 

äußerst flexibel an die zu verschweißenden 

Bauteile anpassen. Die einzelnen Prozessschritte 

lassen sich überwachen, lückenlos 

dokumentieren und können somit zur Qualitätsüberwachung 

herangezogen werden. 

Das neue Laserschweißsystem VL-W1 bietet 

noch weitere Highlights, die den Schweißprozess 

erleichtern. 

Panasonic Electric Works Europe AG 

www.laser.panasonic.eu 

Micro Via Drilling 

Routing 

Depaneling 

Selective Ablation 

Micro Structuring 

Cavity Formation 

P I C O S E C O N D L A S E R T E C H N O L O G Y 

1/2017 53 

InnoLas Solutions GmbH 53 

www.innolas-solutions.com

Automatisierung neu definiert 

Highend-Rework-System für die automatisierte Baugruppenreparatur 

Möglichkeiten erweitert 

Dienstleistung 

Die productware GmbH hat ihre 

Reparaturmöglichkeiten um ein professionelles 

Rework-System für alle 

SMDs erweitert. Mit dem Ersa HR 

600/2 Hybrid-Rework-System können 

Bauteile automatisch entlötet, 

neu platziert und wieder gelötet 

werden. Das System verkürzt 

Reparatur- und Durchlaufzeiten 

und gewährleistet durch sein Closed-Loop-Verfahren 

einen sicheren 

Reparaturprozess. Reine Reparaturdienstleistungen 

sind ebenfalls 

möglich. 

„Die Hauptmotivation für die Investition 

in ein Highend-SMD-Rework- 

System waren eine deutlich schnellere 

Reaktion bei Reparaturbedarfen 

und dementsprechend schnellere 

Reparaturzeiten bei gleichzeitig 

kleinen Regelschleifen, minimierten 

administrativen Aufwendungen und 

dem Wegfall von Wegezeiten und 

Kosten wie sie bei Reparaturen 

außer Haus entstehen“, erklärt 

Peter Luckner-Piecha, Gruppenleiter 

Prüffeld der productware. 

„Besonders die direkte Reparatur 

beziehungsweise der Austausch 

defekter Bauteile nach der messtechnischen 

Fehlerlokalisation ist 

ein entscheidender Vorteil gegenüber 

dem Reworking außer Haus. 

Dadurch entstehen keine Wartezeiten 

mehr, und der Reparaturerfolg 

kann sehr zeitnah direkt nach 

der Reparatur überprüft und bewertet 

werden. Dies macht Instandsetzungen 

defekter Baugruppen deutlich 

besser planbar.“ 

Merkmale des Hybrid-Rework- 

Systems 

Mit dem Ersa HR 600/2 lassen 

sich nahezu alle hochpoligen 

Bauteilformen und Gehäuse mit 

productware GmbH 

www.productware.de 

Selektiv-Lötanlage mit Beladeshuttle zur Automatisierung des Handlötbereichs 



höchster Prozesssicherheit reparieren. 

Das Platzieren, das Abheben 

und definierte Absetzen von Bauteilen 

sowie der Lötprozess sind 

Kernkompetenzen dieses universellen 

Rework-Systems. Weitere 

technischen Merkmale sind optimierte, 

automatisierte Prozessschritte 

bei Entlöt-/Lötprozessen 

und der Bauteilplatzierung sowie 

die berührungslose Temperaturmessung 

mit digitalem Sensor. Das 

Gerät arbeitet mit einer großflächigen, 

leistungsstarken IR-Unterheizung 

in mehreren Zonen, die 

eine homogene Wärmeverteilung 

an der Baugruppe sicherstellt. Ein 

Hybridheizkopf kombiniert Infrarotstrahlung 

und Konvektionsheizung 

zur gezielten und effizienten Bauteilerwärmung. 

So werden schnelle, 

reproduzierbare Entlöt- und Lötergebnisse 

erreicht. Eine effektive 

Baugruppenkühlung erfolgt mittels 

Hybridgebläse nach Ende des 

Reparaturvorgangs. Die maximale 

Baugruppengröße beträgt 390 x 500 

mm. Zur Prozessbeobachtung und 

Dokumentation steht eine Reflow- 

Prozess-Kamera mit LED-Beleuchtung 

zur Verfügung. 

Automatisierung des 

Handlötbereichs 

Mit der Investition in ein 

CUBE.460-Selektiv-Lötsystem 

des Herstellers Inertec betont die 

productware GmbH ihren Einsatz 

für höchste Qualität bei stabilen 

und jederzeit reproduzierbaren 

Lötungen. Mit dem Erwerb der 

Selektiv-Lötanlage schafft productware 

die Voraussetzungen 

für die Automatisierung des Handlötbereichs. 

Die Lötanlage bietet 

nicht nur mehr Freiheiten beim Leiterplattendesign, 

sondern erhöht 

durch maschinell hergestellte 

Lötverbindungen auch die Produktqualität. 

Laut Thomas Faust, Gruppenleiter 

THT der productware, liegt die 

besondere Stärke des CUBE.460- 

Selektiv-Lötsystems in der hohen 

Flexibilität durch zwei getrennte Lötmodule. 

Diese sind mit unterschiedlich 

großen Düsen oder mit einer 

kleinen Lötwelle und einer Düse 

bestückbar. Geeignete Lötapplikationen 

vorausgesetzt, sorgt diese 

Doppelmodulvariante mit programmgesteuertem 

Hub für eine 

erhebliche Durchsatzsteigerung. 

Die Maschine ist mit zentraler 

Unterheizung und einer sehr leistungsfähigen 

Oberheizung ausgestattet. 

Diese „fährt“ mit dem Lötgut 

mit, sodass sich dieses während 

des gesamten Lötprozesses 

nicht abkühlt. Relevant ist dies insbesondere 

für die Lötqualität, wenn 

die Lötzeiten hoch bzw. die zu verlötenden 

Massen sehr groß sind. Der 

für Selektivlötanlagen sehr große 

Tiegelinhalt von 50 kg Lötzinn und 

die besonders auf gute Wärmeleitfähigkeit 

konstruierten Lötdüsen 

garantieren einen hohen Wärmefluss 

hin zur Lötstelle. Ein guter 

Durchstieg des Lötzinns lässt sich 

somit auch bei großen, schweren 

und stark Wärme abstrahlenden 

Bauteilen und Abschirmblechen 

jederzeit realisieren. 

„Die relativ einfache Programmerstellung, 

die benutzerfreundliche 

Bedieneroberfläche und die gute 

Zugänglichkeit für Wartungs- und 

Servicearbeiten runden das Bild 

positiv ab“, ergänzt Thomas Faust. 

„Die Maschine ist dadurch für alle 

Anforderungen der sehr vielschichtigen 

Kundschaft und auf die Low/ 

Middle-Volume/High-Mix ausgerichtete 

Infrastruktur der productware 

bestens geeignet.“ ◄ 

Inspektion war gestern - heute wird gemessen 

Höhere Anforderungen für bessere 

Qualität mit weniger Fehlalarmen 

wird durch die fortgeschrittene 

und leistungsfähige 

Technik der 3D AOI Messung 

erreicht, wo die traditionelle 2D 

AOI Inspektion nicht mehr mithalten 

kann. 

Kombiniert mit 3D Lotpasten-Messung 

und statistischer 

Auswerte software, ist die 3D AOI 

Messung die perfekte Lösung für 

Prozesskontrolle für ein wachsendes 

EMS Unternehmen wie die 

Helmut Hund GmbH. 

Helmut Hund fertigt Elektronikbaugruppen, 

über 300 verschiedene 

Flachbaugruppen, auch verbunden 

mit vielen Varianten und 

häufigen Produkt- und Materialänderungen. 

Eine schnelle Programmerstellung 

und die Stabilität 

der Prüfprogramme haben 

eine hohe Priorität. 

Highlight dieser Systeme ist 

das patentierte Messverfahren, 

das mit der Moiré-Analyse die 

3-D-Geometrievermessung abbildet. 

Durch die Projektion des Streifenmusters 

aus acht verschiedenen 

Winkeln mit 45 Grad Versatz 

wird eine schattenfreie Erfassung 

sichergestellt. 

Visualisierung und 

Dokumentation 

Die Verfügbarkeit der Messergebnisse 

und der dazugehörigen 

Schwellenwerte erlaubt es auch, 

die Qualitätsparameter den Mitarbeitern 

der Fertigung zu visualisieren 

oder für den Endkunden 

zu dokumentieren. Die Kunden 

orientieren sich am IPC-A-610 

Standard und fordern die Einhaltung 

der Klasse II. 

Mit dem neuen 

3D AOI System 

ist es nun möglich, 

Inspektion 

und Messung der 

Bauteile bzw. Lötstellen 

gemäß 

des IPC-A-610 

Standards durchzuführen. 

Das 

System basiert 

auf einer Bauteilebibliothek 

und 

erlaubt so eine 

schnelle Einrichtung 

eines Prüfprogramms, 

da 

die bereits eingestellten 

Parameter und Schwellwerte 

für Bauteile ohne Anpassung 

übernommen werden können. 

Das System misst alle Attribute 

der Bauteile wie Position, 

Lötstelle, Polarität usw. in 3D und 

Einstellungen für Licht oder Farbe 

nicht nötig. Durch die Messung 

der Höhe für jeden einzelnen Bildpunkt 

gibt es keine Abhängigkeit 

von Licht oder Schatten und es 

ist kein Fine Tuning nötig. 

Helmut Hund GmbH 

www.hund.de 


55


„Kunststoff trifft Elektronik“ 

Die bebro-Gruppe stellte im letzten Jahr erstmals gemeinsam mit dem Bereich Kunststofftechnik des 

Schwesterunternehmens MAGURA auf der electronica aus. Unter dem Motto „Kunststoff trifft Elektronik“, 

das durch das Bananen-Symbol anschaulich demonstriert wurde, bewiesen die Unternehmen, wie sie bei 

EMS-Dienstleistungen Synergieeffekte zum Vorteil der Kunden schaffen. (Bild: bebro electronic) 

bebro electronic GmbH 

vertrieb@bebro.de 

www.bebro.de 

Die Unternehmen bebro electronic 

und beflex electronic, die 

beide zu MAGENWIRTH Technologies 

gehören, stellten erstmals 

gemeinsam mit dem Bereich 

Kunststofftechnik der Schwesterfirma 

MAGURA auf der electronica 

aus. Unter dem Motto „Kunststoff 

trifft Elektronik“ demonstrierten 

sie, wie sie bei EMS-Dienstleistungen 

Synergieeffekte zum Vorteil 

der Kunden schaffen. Schließlich 

deckt die Unternehmensgruppe 

nicht nur die Entwicklung von elektronischen 

Baugruppen, Geräten 

und Systemen ab, sondern auch das 

Prototyping im Eildienst, die Elektronikproduktion 

sowie die Kunststoff- 

und Gehäusetechnik. 

Weitere Themen waren Usability 

oder Zulassungsvorbereitung in 

den Bereichen Medizin, Industrie 

und eMobility sowie in den Anwendungsfeldern 

ATEX und funktionale 

Sicherheit. Mit diesem Komplettservice 

aus einer Hand können elektronische 

und elektromechanische 

Systeme zeitund kostenoptimiert 

realisiert werden, da es auf der Anbieterseite 

keine Schnittstellenprobleme 

gibt. Die dadurch verkürzte Time-to- 

Market ist ein Wettbewerbsvorteil für 

den Kunden. Gleichzeitig verbessert 

die maßgeschneiderte „Schale“ aus 

Kunststoff Sicherheit, Zuverlässigkeit 

und Anwendungskomfort. 

Auch über den Umgang mit Obsoleszenzen, 

also der Abkündigung 

elektronischer Komponenten, konnten 

sich die Messebesucher informieren. 

Als aktives Mitglied im Industrie- 

Interessenverband COG (Component 

Obsolescence Group) Deutschland 

e.V. hat bebro electronic ein proaktives 

Obsolescence-Management entwickelt 

und bietet Kunden bei Abkündigungen 

schnelle Lösungen. ◄ 

Verguss als Rundumschutz 

Die Firma InnoCoat aus Nürnberg 

bietet Verguss-Dienstleitungen, 

auch selektiv, für Baugruppen an. 

Hierbei gilt es, Folgendes zu wissen: 

Um die Funktion einer Baugruppe 

auch unter rauen Bedingungen 

zu sichern, gibt es inzwischen 

zahlreiche Technologien, 

die sich in Ihrer Wirksamkeit und 

Wirtschaftlichkeit unterscheiden. 

Welches Verfahren für die jeweilige 

Anwendung geeignet ist, muss 

bereits in der Entwicklung- bzw. 

Konstruktionsphase wohl durchdacht 

und gewählt werden. Denn 

eine Fehlentscheidung bei der Auswahl 

des Verfahrens oder Materials 

kann sich negativ auf die Produktzuverlässigkeit 

auswirken. Speziell 

für Anwendungen, bei denen 

die elektronischen Komponenten 

extremen klimatischen Belastungen 

ausgesetzt sind, bietet InnoCoat 

den vollständigen oder partiellen 

Verguss an. Bei dieser Beschichtungsart 

werden in Zusammenarbeit 

mit dem Kunden die physikalischen 

Rahmenbedingungen, wie 

der Ausdehnungskoeffizient oder 

die optimalen Materialien, definiert. 

InnoCoat bietet neben der 

Beschichtung mit Lacken für den 

Vergussprozess an: 

• Entwicklung und Herstellung 

von Vergussgehäusen, angepasst 

an die geometrischen 

Anforderungen 

• partieller Verguss nach der 

Dam&Fill-Methode 

• gehäuseloser Verguss mittels 

Flex-Forms 

• Chipverguss und BGA-Underfilling 

Je nach Anforderung werden 

PU- und Epoxidharz-Systeme 

oder auch Silikone und Silikon- 

Gele eingesetzt. 

InnoCoat GmbH 

www.inno-coat.de 



Schwalllötanlage ergänzt herkömmliches 

Wellenlöten 

ANZEIGE 

Die Elektronikbranche ist 

schnelllebig – eine veränderte 

Auftragslage erfordert eine 

schnelle Reaktion. Dies forderte 

die Firma elektron systeme, Elektronikfertiger 

aus Weißenohe, im 

letzten Jahr besonders heraus. 

Der Grund: Die herkömmliche 

Wellenlötanlage würde die gestiegenen 

Volumina und die technologischen 

Anforderungen nicht 

mehr bewältigen können. „Als 

Fullservice-Dienstleister rund um 

die Bestückung von Leiterplatten 

ist es für uns selbstverständlich, 

unseren Kunden nicht nur den 

besten Service, sondern auch 

die beste Technologie bereitzustellen“, 

versichert Harald Weiß, 

der technische Betriebsleiter. 

Nach eingehender Prüfung ging 

daher die neue Volltunnel/Stickstoff-Schwalllötanlage 

MWS 2340 

von Seho in Betrieb. Vor der Wellenlötanlage 

sind in der Fertigung 

acht Bestückplätze angeordnet. 

Hier werden die Leiterplatten mit 

THT-Bauteilen bestückt und über 

ein Transportband der geregelten 

Volltunnellötanlage zugeführt, wo 

sie unter einer reinen Stickstoffatmosphäre 

gelötet werden. 

Der Elektronikfertiger hat sich für 

das Wellenlöten unter Schutzgasatmosphäre 

entschieden, denn der 

Einsatz von Stickstoff bringt viele 

Der erste Eindruck zählt! 

Vorteile: Der nachteilige Einfluss 

des Sauerstoffs auf den Lötprozess 

wird vermieden. Oxidationen 

werden verhindert, und es entsteht 

weniger Schlacke. Durch den Stickstoffeinsatz 

reduzieren sich Kosten, 

und der Prozess läuft sicherer. Nacharbeit 

und Reparaturen von Lötstellen 

werden zur Ausnahme. 

Verbesserte Lötverbindungen 

durch verbesserte Benetzungsgeschwindigkeiten, 

sehr viel geringerer 

Lotverbrauch durch Reduzierung 

der Zinn-Oxide (Krätze), die glänzende 

Erscheinung des Lötbildes 

und umweltschonendes, weil bleifreies 

Löten gestalten die Prozessvorgänge 

entsprechend den Vorgaben 

der modernen Industrie. Hinzu 

kommt der schonende Umgang mit 

den Leiterplatten durch die verlängerte 

Vorwärmphase der Lötanlage. 

Moderne Maschinen wie die 

Seho MWS 2340 gehören für die 

elektron systeme zu einer verantwortungsvollen 

Produktion. Das 

bedeutet heute einen hohen Qualitätsanspruch 

sowie Ressourcenschonung. 

Und Fehler zu vermeiden 

und damit leistungsfähiger zu 

werden bzw. effizienter zu produzieren, 

das schont auch die Umwelt. 

elektron systeme und 

Komponenten GmbH & Co. KG 

www.elektron-systeme.de 

Mit dem Prototyp erwacht ein neues Produkt 

zum Leben! Der Kunde benötigt dieses 

entscheidende erste Muster kurzfristig, genau 

nach Vorgabe und kostengünstig. hema 

electronic macht es möglich! 

Ihre Wünsche sind uns stets das wichtigste 

Kriterium, seien es Sonderanforderungen 

oder kurzfristige Änderungen. Hohe Leistung 

und Qualität der Ergebnisse werden in Verbindung 

mit einem modernen Maschinenpark 

und unserem geschulten Team pünktlich 

und kostengünstig mit allen notwendigen 

Test- und Prüfschritten garantiert. Sie profitieren 

von schnellen, flexiblen und fertigungsgerechten 

Elektronik-Lösungen, die exakt 

zu Ihnen passen. 

Neben den fertigungsbegleitenden 

Leistungen bieten wir lückenlos sämtliche Entwicklungsschritte 

von der Idee bis zur Betreuung 

der Serie. Schwerpunkte die bei der Entwicklung 

liegen sind DSP, FPGA, ARM, Hardund 

Softwareentwicklung und Layout. 

Dienstleitungen: 

Bauteilverfügbarkeitsprüfung und Bauteilbeschaffung, 

Prototypen- und Musterfertigung, 

Produktion, Baugruppentest, SMT-/THT- 

Leiterplattenbestückung. 

Qualitätsmanagement: 

Wir sind zertifiziert nach DIN ISO 9001:2008 

hema electronic GmbH 

www.hema.de 


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Premiere für das Modul duoMod-I-AM335x 

Turck duotec GmbH 

www.turck-duotec.com 

Der Zeitdruck für die Entwicklung 

und Produktion von elektronischen 

Baugruppen, Geräten und Systemen 

erhöht sich. Dies führte zur Plattform-Strategie. 

Die Turck duotec 

GmbH hat sich vor diesem Hintergrund 

weiterentwickelt und positioniert 

sich künftig nicht nur als E²MS- 

Dienstleister für die Elektronikentwicklung 

und - fertigung, sondern 

zusätzlich als ODM-Anbieter (Original 

Design Manufacturer). 

Schnell und wettbewerbsfähig 

Diese Neuausrichtung bietet Kunden 

die Möglichkeit, ihre Lösungen 

auf Basis von Komponenten innerhalb 

der neuen Turck-duotec-Plattformen 

zusammenzustellen. Diese 

bestehen aus vorentwickelten Modulen, 

die Turck nach individuellen 

Vorgaben auf das jeweilige Einsatzfeld 

hin skalieren kann und zur 

Serien reife führt. Der Kunde kann 

so sein Endprodukt schnell und 

wettbewerbsfähig auf den Markt 

bringen. „Dank des vielseitig verwendbaren 

Technologieportfolios 

sind wir in der Lage, die kundenspezifischen 

Lösungen nach dem jetzigen 

Stand der Technik und darüber 

hinaus umzusetzen. Im Wesentlichen 

profitiert der Kunde in Form 

von minimierten Risikos, attraktiven 

Preisstrukturen sowie ausgereiften 

Funktionalitäten“, bestätigt 

Arthur Rönisch, Geschäftsführer 

der Turck duotec GmbH. 

Bewährte Hard- und Software- 

Komponenten 

Das erste Modul, das aus der 

ODM-Strategie hervorgeht, ist 

das duoMod-I-AM335x aus dem 

Bereich Interface: ein Embedded- 

System aus bewährten Hard- und 

Software-Komponenten. Die Features 

dieses Moduls lassen sich für 

Applikationen wie z.B. Condition 

Monitoring individuell adaptieren. 

Die Plattformen zielen bevorzugt 

auf Kundenlösungen aus den Branchen 

Mobilität, Medizintechnik und 

Gebäudeautomation ab. Die dedizierten 

Plattformen entstehen aus 

den Entwicklungsschwerpunkten 

von Turck duotec: Lighting, Sensorsysteme, 

Interface & Power Control. 

Die Idee der Plattformen greift auf, 

dass die Basisanforderungen an 

die Turck-Lösungen aufgrund ähnlicher 

Kundenanfragen häufig identisch 

waren. 

Ziel ist es somit, die Kunden 

aus unterschiedlichen Branchen 

aus einem Lösungsansatz heraus 

zu bedienen. Sie profitieren dabei 

vom vorhandenen Knowhow sowie 

den weitreichenden Synergien von 

Turck duotec. Die Module müssen 

nicht komplett neu entwickelt werden. 

Der Kunde kann sie entweder 

als vorentwickelte Produkte sofort 

nutzen oder erhält sie modifiziert 

nach seinen Wünschen. 

Verbesserte Bauteilverfügbarkeit 

Die dadurch verbesserte Bauteilverfügbarkeit 

ist einer der wesentlichen 

Vorteile für den Kunden. 

Durch die Mehrfachverwendung 

lassen sich auch Einkaufsvolumina 

bündeln, was wiederum die Kosten 

für die kundenspezifische Lösung 

optimiert. Weitere Potentiale sind 

das schnelle Erreichen der Produktserienreife 

und die Möglichkeit, 

Nischenapplikationen zu bedienen 

oder eine hohe Produktvielfalt zu 

realisieren. Die Plattformen eignen 

sich auch für Kunden, die eine funktions- 

und kostenoptimierte Designin-Lösung 

erwarten. 

Die Langzeitverfügbarkeit der 

Module sichert ein Obsoleszenzund 

Bauteile-Managementsystem. 

Ein Evaluation Board unterstützt bei 

der Implementierung der Applikation, 

die nach der Fertigstellung der 

kundenspezifischen Hardwarelösung 

in das Produkt überführt wird. 

Die ODM-Strategie folgt dem 

Grundsatz Messen, Steuern, 

Regeln und Verteilen. Das duo- 

Mod-I-AM335x kann daher beispielhaft 

für ein Condition Monitoring 

System eingesetzt werden. 

Es ist ein auf der TI Sitara 

AM335x MCU basierendes System 

on Module (SoM) und bietet eine 

optimale Hardwarebasis für intelligente, 

robuste und Platz sparende 

Lösungen. Das kompakte 

Design erlaubt eine direkte Einbindung 

in die Zielapplikation. Mit 

der passenden Linux-Version inklusive 

Board Support Package (BSP) 

kann die finale Anwendung direkt 

programmiert werden. ◄ 


Produktion 

Lowcost-UV-Blitzsystem für Forschung und 

Entwicklung 

Polytec GmbH 

www.polytec.de 

Polytec stellte das neue, flexible 

Xenon X-1100 UV-Blitz-System 

vor. Das kompakte Benchtop-Gerät 

wurde speziell auf die Anforderungen 

in Forschung und Entwicklung 

ausgerichtet. Damit steht erstmals 

ein System zur Verfügung, das 

die Entwicklung eigener Verfahren 

zum Sintern gedruckter Elektronik, 

für Sterilisierungsprozesse 

oder Techniken 

zum UV-Härten 

ermöglicht. 

Herausragende 

Eigenschaften 

sind die präzise 

regelbare Impuls- 

Spitzenleistung, 

Impulsdauer und 

die Pulsenergie bei 

einem außergewöhnlichen 

Preis/ 

Leistungs-Verhältnis. 

Mit einer Strahlungsintensität 

bis 

zu 9 Joule/cm 2 eignet 

sich das X-1100 

optimal für komplexe 

Aufgaben, wie zum Beispiel das Sintern 

von Silber- und Kupfer-Nanopartikel-Tinten 

auf flexiblen Substraten 

in der gedruckten Elektronik, das 

schnelle UV-Härten – auch komplexer 

Schichten – und natürlich für 

die Entwicklung eigener Prozesse. 

Gesteuert wird das System mit 

einem intuitiv bedienbaren Touchscreen. 

Über ein integriertes Oszilloskop 

lassen sich die Pulse messen. 

Darüber hinaus können auch 

variierende An/Aus-Sequenzen definiert 

werden, die komplexe Energieabgabe-Muster 

ermöglichen. Steckverbinder-Anschlüsse 

vereinfachen 

das Anschließen unterschiedlicher 

Lampengehäuse. 

Die Flexibilität des 

Steuersystems 

wird durch Zubehör und verschiedene 

Lampensysteme noch 

erweitert. Dazu gehören Linear-, 

Spiral- und U-förmige Blitzlampen 

für verschieden große Wirkflächen, 

unterschiedliche Probekammern 

und Lineartische für 

bewegte Objekte. Nach der Entwicklung 

eines Prozesses lässt 

sich dieser mit produktionsgeeigneten 

Xenon-Systemen nahtlos 

in den Fertigungsprozess integrieren. 

Polytec bietet europaweit 

Beratung, Vertrieb und Service und 

betreibt das europäische Xenon- 

Sinter-Testcenter in Waldbronn bei 

Karlsruhe. ◄ 

Aegis Software FactoryLogix R3 ging bei Cimar in Betrieb 

Die Firma Cimar Electronics ist ein Fertigungsspezialist 

in der Herstellung von Leiterplatten, 

Steuerungen und Bedienelementen sowie für 

verschiedenartige Elektroniken und elektrotechnische 

Geräte. Nun wurde bei Cimar Electronics 

die neue Software FactoryLogix R3 in 

der Fertigung eingeführt. FLx R3 enthält dabei 

eine Vielzahl von signifikanten Erweiterungen 

und Verbesserungen neben dem neuen Logistikmodul, 

um die Gesamtheit der Fertigungsprozesse 

zu verbessern – dazu gehören Wareneingangs-Qualitätskontrolle 

mit Stichprobenanalyse 

und Belabelung, automatisches oder 

manuelles Materialflussmanagement, Materialvorbereitung, 

Rüstung und Verteilung, Materialmanagement 

auf mobilen Endgeräten sowie 

neues und umfassendes Programmier-Interface 

auf der Basis von API-Modulen. „Cimar Electronics 

verwendet nun Daten, die von Factory- 

Logix gesammelt wurden, um die Kundenanforderungen 

zu befriedigen und um firmeninterne 

Prozesse zu verbessern. Mit fast 25 Jahren 

Erfahrung und einer Vielzahl von Qualitätszertifikaten, 

die höchsten Anforderungen genügen, 

hat Cimar Electronics das Knowhow, um den 

Produktentwicklungsprozess vom Prototypen 

bis zur Serie zu unterstützen und zu optimieren”, 

erklärt Hend Dekker, SMT Abteilungsleiter. 

Aegis, www.aiscorp.com 

0911/2398046-0 

info@inno-coat.de 

Wir schützen Ihre Werte! 

Selektives Lackieren 

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Underfilling 

Pulverbeschichtung 


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Produktionsausstattung 

Barrierefreier ESD-Schutz in neuen Dimensionen 

Dieser Beitrag geht auf elektrostatische Aufladungen in der Produktion ein und beschreibt eine automatische 

3D-Neutralisierung elektrostatischer Aufladungen bei gleichzeitigem Absaugen von Gerüchen und Dämpfen. 

Elektrostatische Entladung in der Natur 

Autor 

Günter Akermann 

Leiter Entwicklung 

Sonderanlagen, 

IVH Industrievertrieb Henning 

Jedes Material enthält positive 

und negative elektrische Ladungen, 

die sich normalerweise ausgleichen, 

wodurch das Material elektrisch neutral 

ist. Bei intensivem Kontakt und 

anschließender Trennung oder bei 

Reibung werden Teile der negativen 

Ladungen aus einem Reibpartner 

„herausgerissen“ und vom anderen 

aufgenommen. Durch dieses 

Ungleichgewicht entstehen elektrostatische 

Aufladungen. Einer der 

Reibpartner ist positiv, der andere 

negativ geladen. 

Typische Ursachen elektrostatischer 

Ladung bei Bearbeitungsprozessen 

sind: 

• Abziehen von Etiketten vom Trägermaterial 

• Abrollen von Klebebändern 

• Mischen von Klebern 

• Dispensen von Klebern aus Kartuschen 

• Abblasen von Baugruppen mit 

Druckluft 

• Reibungen auf der Baugruppe 

• Reibung verschiedener Materialien 

aufeinander (auch beim 

Umfüllen von Schüttgütern und 

Flüssigkeiten) 

• Schneiden oder Zerspanen von 

Nichtleitern 

• Aufladungen durch Einwirkung 

von intensiven Gleichspannungsfelder 

auf isolierte Leiter 

In der Elektronikfertigung können 

statische Entladungen oder 

Ausgleichsströme unbemerkt Bauteile 

und Komponenten beschädigen 

oder gar zerstören – bereits bei 

Aufladungen ab 100 V. Besonders 

empfindliche Bauteile können auch 

durch hohe Feldstärken oder Feldstärkeänderungen 

bei Entladung statischer 

Elektrizität in ihren Funktionalitäten 

beeinflusst und damit zum 

Teil unbrauchbar werden. 

Statische Ladung zieht aber 

ebenso Partikel (z.B. Staub) an. Dies 

kann – etwa bei Lackieranlagen – 

erwünscht sein, um die Farbpartikel 

an die zu lackierenden Teile zu binden, 

ist aber bei den meisten Anwendungen 

von erheblichem Nachteil. 

Wird nun zum Beispiel eine 

elektrostatisch aufgeladene elektronische 

Baugruppe mit einem 

Erdungsleiter in Verbindung 

gebracht, so erfolgt eine harte elektrostatische 

Entladung (engl. Electrostatic 

Discharge, ESD). Dies ist 

ein durch die große Potentialdifferenz 

entstehender Funke oder 

Durchschlag, der an einem elektrischen 

Gerät einen kurzen, aber 

hohen Strom- und Energieimpuls 

bewirkt. Dieser kann unter ungünstigen 

Umständen im Gerät Schaden 

anrichten oder Gas entzünden. 

Diese Entladungen sollen bei 

den Standard-ESD-Arbeitsplätzen 

hochohmige Materialien möglichst 

„sanft“ ableiten. Aber dennoch 

fließt ein Strom, der hochempfindliche 

Bauteile gefährden kann. Insbesondere 

bei integrierten Schaltkreisen 

auf Halbleiterbasis ist ESD 

eine der häufigsten Ausfallursachen. 

Besonders empfindlich sind Schaltungen 

aus der Hochfrequenztechnik, 

Diodenlaser (GaAs-Halbleiter) 

sowie Feldeffekttransistoren und 

Leuchtdioden, die oft nur Sperrspannungen 

von 5 bis 30 V vertragen. 

Doch auch durch die Handhabung 

und Bearbeitung entstehende elektrische 

Felder können negativen Einfluss 

auf Bauteile haben, wenn die 

Spannungsfestigkeit hochohmiger 

Anschlüsse im Eingangsbereich 

überschritten wird. Es kommt durch 

innere Spannungsüberschläge oder 

Spannungsdurchschläge zu Zerstörungen 

oder einer Vorschädigung, 

was zum sofortigen oder späteren 

Ausfall führt. 

Wenn herkömmlicher ESD-Schutz 

an seine Grenzen stößt 

Sollten sich elektrostatisch aufladbare 

oder aufgeladene Komponenten 

zusätzlich in nicht leitfähigen 

Gehäusen befinden, ist die 

normale ESD-Arbeitsplatte nicht 

mehr funktionsfähig, da bestehende 

oder erzeugte Ladungen nicht mehr 

abgeführt werden können. 

Hier kommen nun Ionisierungseinheiten, 

zum Beispiel Ionisierungsgebläse, 

zum Einsatz. Darin 

werden mittels Hochvolttechnik 

positive und negative Ionen erzeugt 

und diese mittels Luftströmung 

über die Komponenten geleitet, 

wodurch sich vorhandene elektrostatische 

Ladungen neutralisieren. 

Da in diesem Fall kein elektrischer 

Elektrostatische Ladung entsteht bei der Bearbeitung von Oberflächen 



Ionenabsaugtisch IAT 1200 

Strom fließt, sind die Komponenten 

sicher. 

Diese Gebläse sind auf einer 

Arbeitsfläche in Richtung der aufgeladenen 

Bauteile zu positionieren. 

Falls nun weitere Prozesse, wie Kleben 

oder Dispensen, hinzukommen, 

ist zusätzlicher Platz besonders für 

Absaughilfen zur Beseitigung entstehender 

Dämpfe und Gerüche 

erforderlich. All dies schränkt die 

Bewegungsfreiheit des Bearbeiters 

ein und bedeutet erheblichen Aufwand 

bei der Nachrüstung einzelner 

Arbeitsplätze mit speziell konfigurierten 

Ionisierungssystemen 

und Aufbauten. 

Da die herkömmlichen Ionisierungssysteme 

im Normalfall nicht 

fest verbaut werden, besteht zudem 

die Gefahr, dass der Aufbau unbeabsichtigt 

verändert und dadurch die 

Funktion außer Kraft gesetzt wird. 


Freigesetze Partikel (Stäube) werden 

folglich nicht entsorgt. Sie verbleiben 

auf der Arbeitsfläche oder werden 

wie die entstehenden Gerüche 

und Dämpfe sowie das bei der Ionisierung 

freiwerdende gesundheitsschädliche 

Ozon durch die Ionisierungsgebläse 

über den Arbeitsbereich 

verteilt. Damit sind nicht nur die 

Mitarbeiter, sondern auch Arbeitsgeräte 

und Produkte schädlichen 

Einflüssen ausgesetzt. 

Ein Tisch für alle Fälle 

Wie könnte die optimale Lösung 

für alle diese Probleme aussehen? 

Die Antwort darauf wurde auf der 

Fachmesse SMT Hybrid Packaging 

2016 von der Firma IVH Industrievertrieb 

Henning gegeben. Sie stellte 

eine bislang einzigartige Lösung für 

die angesprochenen Problemfälle 

vor – einen Arbeitstisch, auf dem 

Ionisierung und Absaugung komplett 

barrierefrei stattfinden. 

Mit dem Ionenabsaugtisch IAT 

1200 werden im gesamten Arbeitsbereich 

statisch aufgeladene Baugruppen 

schon beim Auflegen automatisch 

neutralisiert. Das betrifft 

auch eventuelle Ladungen, die 

Bearbeiter mit sich tragen, womit 

das lästige ESD-Armband entfällt. 

Eine integrierte berührungssichere 

Ionisierungseinheit sorgt mit 

einem kaum spürbaren Luftstrom für 

einen gleichmäßig hohen Anteil an 

positiven und negativen Ionen auf 

der gesamten Arbeitsfläche. Die 

spezielle Ionisierungseinheit wurde 

dabei so konzipiert, dass ein gerich- 

Arbeitsfläche mit Ionisationsleiste und umgebenden Absaugkanälen 

teter Luftstrom die Ionen und auch 

das hierbei entstehende Ozon nach 

hinten über die Arbeitsfläche trägt. 

Dieser Luftstrom dient gleichzeitig 

als wirkungsvolle Luftbarriere, 

denn er führt Dämpfe, Gerüche und 

anfallenden Stäube vom Mitarbeiter 

weg in den hinteren Bereich des 

Arbeitstisches. 

Mithilfe von dreiseitig umlaufenden 

integrierten Absaugkanälen 

werden alle anfallenden luftgetragenen 

Schadstoffe – inklusive 

des Ozons – entsorgt. Gleichzeitig 

erzeugt die Absaugung einen 

zusätzlichen, verstärkten laminaren 

Luftstrom aus Richtung Ionisierungsleiste 

zu den Absaugkanälen. 

Für verschiedene Anwendungen, 

zum Beispiel Dispensen oder Kleben, 

bietet der Arbeitstisch über 

dem Absaugbereich vorinstallierte 

Haltesysteme, in denen man dazu 

benötigte Werkzeuge ablegen kann. 

Prozessrelevante Aufbauten sind 

zudem sicher vor unabsichtlichen 

Verschiebungen. 

Die Arbeitsfläche bleibt somit 

frei von komplexen Aufbauten, 

was maximale Bewegungsfreiheit 

und somit beste Prozesssicherheit 

bedeutet. Alle Verschmutzungen 

und gesundheitsschädlichen Komponenten 

werden effektiv entsorgt 

und beeinträchtigen daher weder 

die Gesundheit der Mitarbeiter noch 

kontaminieren sie Arbeitsgeräte 

und/oder zu bearbeitende Bauteile. 

Hierzu trägt die externe Absauganlage 

entscheidend bei. Durch 

konstante Absaugleistung und die 

61


Anbauten und Bedienleiste am IAT 1200 

spezielle Anordnung von Vorfiltern 

sowie ein nachgeschaltetes spezielles 

Aktivkohlefilter werden alle 

Verschmutzungen, gesundheitsschädlichen 

Dämpfe, Gerüche und 

sogar das entstandene Ozon vollständig 

entsorgt und neutralisiert. 

Die hochgradig gereinigte Luft lässt 

sich wieder in den Arbeitsbereich 

zurückführen. 

Füllhorn an Mehrwerten 

Der robuste, standfeste Grundaufbau 

des Arbeitstisches, eine 

ESD-Beschichtung und das massive, 

verwindungssteife Aufbauportal 

aus Bosch-Aluminiumprofilen bilden 

eine solide und qualitativ hochwertige 

Grundeinheit. Zusätzlich 

bieten verschiedene Optionen, beispielsweise 

eine elektrische Höhenverstellung, 

diverse Anbauten an 

den Medienkanal, Haltesysteme, 

aber auch spezielle Beleuchtungssysteme 

echte Mehrwerte bei der 

täglichen Arbeit. 

Eine optional erhältliche Ionenmessvorrichtung 

trägt zusätzlich 

zur Prozesskontrolle und somit zur 

Qualitätssicherung bei. Diese eigens 

entwickelte Vorrichtung ermittelt 

das tatsächliche Vorhandensein 

von Ionen während des Arbeitsprozesses. 

Sollten keine Ionen vorhanden 

sein, wird dieser unterbrochen 

und eine Störung angezeigt. 

Das Grundprinzip des Ionenabsaugtisches 

IAT 1200 bietet somit im 

Zusammenspiel mit vielen zusätzlichen 

Features ein Höchstmaß an 

Prozess- und Qualitätssicherheit 

sowie Arbeitsschutz und Umweltfreundlichkeit. 

Eine Basis für vielerlei 

Applikationen 

Diese weltweit einzigartige 

Lösung wird aber nicht nur in Standardausführung 

angeboten, sondern 

auch in Absprache mit Anwendern 

für den jeweiligen Bedarfsfall konzipiert. 

Anwendungen finden sich vor 

allem in der Elektronikindustrie, etwa 

beim Dispensen, Kleben, Reinigen, 

Montieren, Reparieren, Umverpacken, 

Demaskieren, Trennen etc. 

Aber auch in anderen industriellen 

Bereichen macht der Einsatz 

des IAT 1200 Sinn: beispielsweise 

in der Uhrenindustrie bei der Montage 

von Uhren mit anteiligen Kunststoffteilen, 

wo Ladungserzeugungen 

und damit Anhaftung von Staubpartikeln 

vermieden werden müssen. 

Gerade Kunststoffe sind während 

ihrer Bearbeitung prädestiniert für 

elektrostatische Ladungen, deren 

Beseitigung oftmals schwierig und 

aufwendig ist. 

Prinzipiell bietet der IAT 1200 eine 

effektive Lösung für alle Industriebereiche, 

in denen auf Komponenten 

elektrostatische Ladungen vorhanden 

sind oder durch den Arbeitsvorgang 

erzeugt werden können. 

Eine eierlegende Wollmilchsau 

also? Vielleicht, aber auf jeden Fall 

eine professionelle EPA-Lösung 

(Electrostatic Protected Area), die 

herkömmliche ESD-Schutzvorkehrungen 

überflüssig macht und dazu 

noch die Prozessluft reinigt. 

IVH Industrievertrieb Henning 

info@ivh-absauganlagen.de 

www.ivh-absauganlagen.de 

Partikelfreie Luft für jeden Arbeitsplatz 

Die Spetec GmbH in Erding 

stellt ein neues Produkt auf dem 

Gebiet der Reinraumtechnik vor. 

Die Reinraumstation CleanBoy 

ermöglicht es dem Anwender, 

an jedem beliebigen Arbeitsplatz 

Reinraumbedingungen mit hoher 

Wirkung, bei geringem Investitionsaufwand, 

zu schaffen. 

Hintergrund: Extrem saubere 

Bedingungen spielen in Forschung 

und Produktion sowie 

im Service eine immer wichtigere 

Rolle. Die Reinraumtechnik 

strebt an, Partikel vom Durchmesser 

0,12 µm und größer aus 

einem begrenzten Raum zu entfernen, 

in dem höchste Reinheitsstandards 

einen sicheren Prozessablauf 

gewährleisten. Dies 

wird mit einem Reinraummodul 

der Serie SuSi (Super Silent) 

erreicht, welches genau über dem 

Arbeitsplatz angeordnet ist. Dieser 

Arbeitsplatz wird mit gefilterter 

hochreiner Luft überströmt. Wenn 

in üblicher Raumatmosphäre 9000 

bis 15.000 Partikel zu finden sind, 

so sind es unter Reinraumbedingungen 

gerade einmal drei Partikel 

je Liter Luft. 

Teile bzw. Komponenten aus 

der Mechanik, Elektronik, Optoelektronik, 

Medizin- oder Biotechnologie 

werden mit hoher 

Prozesssicherheit montiert bzw. 

aufbewahrt. Eine mobile Version 

des CleanBoy auf Rädern ermöglicht 

den innerbetrieblichen Transport 

zu verschiedenen Einsatzorten. 

Maßgerechte Anpassungen 

an problematische Arbeitsplätze 

sind ebenfalls möglich. 

Durch Einsatz des CleanBoys in 

einem großen, begehbaren Reinraum 

ergibt sich ein begrenzter 

Raum, in dem sich praktisch keine 

Partikel mehr nachweisen lassen. 

Das Gerät gibt es als Tisch- und 

als Standgerät. Es bedarf keiner 

Installation und ist sofort nach Lieferung 

betriebsbereit. 

Spetec GmbH 

spetec@spetec.de 

www.spetec.de 


Solder Ball Attach & Reballing 

Equipment Manufacturing & Subcontracting Services 

SB 2 -Jet SB 2 -M 

Solder Jetting for Wafer 

Level, Single Chip, BGA, 

PCB, MEMS, Camera Module, 

HDD (HGA, HSA, Hook-Up) 

• Solder Balls: 40µm - 760µm 

• Fluxless 

• Modes of operation: manual, 

semi-automatic & automatic 

Solder Rework & Reballing for 

CSP, BGA, LGA and cLCC 

• Solder Balls: 150µm - 760µm 

• Solder Ball Rework: selective 

or full area 

• Modes of operation: manual & 

semi-automatic 

PacTech - Packaging Technologies GmbH 

Am Schlangenhorst 15-17, 14641 Nauen, Germany 

PacTech USA Inc. 

328 Martin Avenue, Santa Clara, CA 95050, USA 

PacTech Asia Sdn. Bhd. 

No 14, Medan Bayan Lepas, Technoplex, Phase 4 

Bayan Lepas Industrial Zone, 11900 Bayan Lepas, 

Penang, Malaysia 

Contact us at sales@pactech.de 

www.pactech.de 

ISO 9001 

ISO TS 16949 

ISO 14001

1-2017

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