4-2022

November/Dezember/Januar 4/2022 Jahrgang 16

Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion

Kameramodule:

Modernes Dispensing

für schnelleres

Bestücken

Globaco, Seite 6

Zutrittskontrollsysteme von BJZ

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BJZ - Zutrittskontrollsystems

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Editorial

Digitale Transformation beim EMS -

Chancen durch Digitalisierung

Die aktuelle Situation auf dem Weltmarkt ist gerade ein Grund für den vermehrten Einsatz

digitaler Lösungen. Unwägbarkeiten in den Lieferketten, Materialallokationen, Explosion

der Energie- und Personalkosten oder variierendes Nachfrageverhalten stellen eine

komplexere Situation dar, die komplexere Reaktionen seitens der Unternehmen erfordern.

Der Einsatz neuer Technologien unterstützt bei der Schaffung von Transparenz,

Reaktionsschnelligkeit, Qualitätssicherung und Flexibilität.

Dr. Richard Scheicher,

Leitung Innovation &

Fertigungstechnologie, BMK

Was bedeutet das für die EMS-Industrie?

Geringe Losgrößen, eine hohe Anzahl verschiedener Produktvarianten und eine

zunehmende Komplexität der Produkte stehen einer Vielzahl an Fertigungsprozessen

gegenüber. Neben den „klassischen“ Bestückprozessen mit manuellen bis vollständig

automatisierten Abläufen reicht die Bandbreite bis hin zu verschiedenartigen

„Ruggedizing“-Prozessen wie Conformal Coating oder Vergussprozessen. Bei Box-Build-

Projekten kommen weitere Fertigungsprozesse wie Montagen oder Fügetechniken hinzu.

Die Herausforderung in der EMS-Fertigung liegt darin, sowohl Produkte mit wenigen

Prozesschritten als auch hochkomplexe Prozessabfolgen transparent, zügig und in hoher

Qualität zu fertigen.

Grundlegend ist eine durchgängige Datenbasis zur Rückverfolgbarkeit bei Material

und Prozessen. Die digitale Warenstromerfassung ermöglicht es auf Knopfdruck alle

relevanten Daten abzurufen, zur Analyse und Optimierung oder um Potentiale zu

definieren und zu realisieren.

Ziel ist es, die Fertigungsprozesse und -abläufe so vorzubereiten, dass die anschließende

Fertigung der Produkte möglichst reibungslos, effizient und mit kurzer Durchlaufzeit

erfolgen kann. Hierzu werden mehr und mehr digitale Lösungen und auch Ansätze der

künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt, um eine Kostensenkung durch Fehlervermeidung,

da diese bereits in der vorbereitenden Simulation erkannt werden, und eine Reduzierung

der Ausfallzeiten in der Produktion zu realisieren.

KI und Robotik werden angewendet, damit ohne direktes menschliches Eingreifen in den

Produktionsprozess, Projekte schneller umgesetzt und Prozesse optimiert werden.

Innovation ist gefragt. Dabei behilflich sind Kooperationen mit Forschungseinrichtungen.

So wie das durch den Freistaat Bayern geförderte ModProFT-Projekt (Modellbasierte

autonome Prozessplanung für Funktionstests in der Elektronikfertigung), bei dem die

Hochschule Augsburg zusammen mit BMK, EMS aus Augsburg, eine durchgängige

Digitalisierung zur Datenauswertung mithilfe eines digitalen Zwillings für robotergestützte

Testverfahren erreichen will.

Die digitale Transformation in Richtung Industrie 4.0 macht EMS Unternehmen weltweit

wettbewerbsfähig, ermöglicht neue Geschäftsmodelle und schafft Transparenz bei

den globalen Lieferketten. Außerdem hilft sie bei der Umstellung von Wirtschaft und

Gesellschaft hin zu nachhaltigem und klimaschonendem Handeln.

Wir sind gespannt, welche neuen digitalen Horizonte uns die Aussteller auf der

electronica 2022 bieten.

Dr. Richard Scheicher

4/2022

3

Inhalt

3 Editorial

4 Inhalt

6 Titelstory

10 Sonderteil

Dienstleistung

43 Qualitätssicherung

62 Produktion

70 Produktionsausstattung

76 Reflow

80 Halbleiterfertigung

82 Beschichten/Lackieren/Vergiessen

85 Rework

86 Löt- und Verbindungstechnik

92 Rund um die Leiterplatte

93 Lasertechnik

94 Speicherprogrammierung

96 Komponenten

November/Dezember/Januar 4/2022 Jahrgang 16


Kameramodule:

Modernes Dispensing

für schnelleres

Bestücken

Globaco, Seite 6

Zum Titelbild

Höchste Bestückungsgeschwindigkeit

von

Kameramodulen durch

modernes Dispensing

Bei der Herstellung von

Kameramodulen werden viele

Einzelteile durch präzises

Auftragen von Klebstoff

miteinander verbunden. Einer

der anspruchsvollsten Prozesse

ist das Die-Attach oder Die-

Bonding für die Befestigung des

Bildsensors. 6

Fachartikel in dieser Ausgabe

98 Fachartikel exklusiv

im ePaper


• 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

electronic-fab@beam-verlag.de

• Anzeigenverwaltung:

beam-Verlag

Myrjam Weide

m.weide@beam-verlag.de

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

• Erscheinungsweise:

4 Hefte jährlich

• Satz und Reproduktionen:

beam-Verlag

• Druck + Auslieferung:

Bonifatius GmbH, Paderborn

www.bonifatius.de

Hinweis:

Der beam-Verlag übernimmt, trotz sorgsamer

Prüfung der Texte durch die Redaktion, keine

Haftung für deren inhaltliche Richtigkeit. Alle

Angaben im Einkaufsführerteil beruhen auf

Kundenangaben!

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.

Prüfen des Isolationswiderstands von Lithium-Ionen-Batterien

Im Rahmen der Forderung nach energieeffizienten, ressourcenschonenden und

zuverlässigen Energiespeichern wird das Charakterisieren und Prüfen von Batterien

in allen Lebenszyklen immer wichtiger – von der Entwicklung über Produktion,

Qualitätsmanagement bis hin zum täglichen Einsatz. 46

Wenn es im

Reflow-Ofen „knackt“

Der Popcorn-Effekt ist ein

bekanntes und von vielen

Bestückern bzw. EMS-

Dienstleister gefürchtetes

Phänomen. Bauteile weisen

bei Anlieferung keine

Auffälligkeiten in Form

von Rissen, Blasen oder

elektrischen Fehlfunktionen

auf, doch die fertige

Baugruppe bleibt ohne

Funktion. 76

4 4/2022

Lote, Flussmittel und

Pasten für Rework- und

Reparaturlötungen

Seit dem 1.3.2021 gelten gemäß

EU-Ökodesign-Richtlinie für

Haushalts- und Konsumentengeräte,

wie Waschmaschinen, Geschirrspüler,

Kühlgeräte sowie TV-Geräte,

strengere Vorgaben, die eine

Reparatur vereinfachen und somit für

Verbraucherinnen und Verbraucher

attraktiver machen sollen. 86

Chancen der additiven

Fertigung für die

EMS-Branche

Moderne 3D-Druck-Technologien

ermöglichen schnelles und

agiles Vorgehen beim Prototypund

Werkzeugbau sowie bei

Kleinserien. Geschwindigkeit ist im

Entstehungsprozess eines Produktes

entscheidend. Wer eine kurze

Produkteinführungszeit realisiert, hat

oft den größeren Markterfolg. 34

Der Einfluss sauberer Luft auf die

Wertschöpfungskette

Damit luftgetragene Schadstoffe ihre Auswirkungen

nicht entfalten können, müssen Sie so früh wie möglich

beseitigt werden. Absaug- und Filteranlagen stellen hierfür

eine effektive Lösung dar. 70

Digitaler Zwilling gegen

Bauteilmangel?

Obwohl die Digitalisierung von

Produktentwicklung und Einkauf,

SMT-Bestückung und Montage

auf den ersten Blick wenig mit der

aktuellen Bauteilknappheit zu tun

hat, eröffnet sie in der Praxis neue

Handlungsmöglichkeiten und trägt

so zu besserer Wettbewerbsfähigkeit

bei. Mit CircuitByte und znt Richter

berichten zwei Partner von Siemens

Digital Industries Software, was das

umfassendste Software-Portfolio am

Markt gegen die Beschaffungskrise

ausrichten kann. 62

4/2022

5

Titelstory

Höchste Bestückungsgeschwindigkeit von

Kameramodulen durch modernes Dispensing

Bestückungsgeschwindigkeit

wird durch die Dosiertechnik

bestimmt

Der Markt für Kompaktkameramodule

(CCM) erfährt ein außergewöhnliches

Wachstum, da die

Nachfrage der Verbraucher nach

hochwertigen Kameras steigt. Ein

Großteil dieses Wachstums ist auf

Smartphones zurückzuführen, da

Foto- und Video-Sharing-Apps

immer beliebter werden. Die Nachfrage

nach Webkameras erreichte

2020 und 2021 ein Allzeithoch,

da Covid-19 Millionen von Arbeitnehmern

zur Telearbeit zwang.

Und heute sind Kameramodule ein

erwartetes Merkmal in allem, vom

Auto bis zur Türklingel.

Dieses Nachfragewachstum

erfordert von den Herstellern eine

Maximierung des Ausstoßes, und

die Herausforderung bei der Herstellung

von Spitzenprodukten wie

CCMs bleibt dieselbe: Wie kann

man die Produktionsgeschwindigkeit

maximieren und gleichzeitig

die Produktqualität sicherstellen?

Herausforderungen bei der

Epoxidharzdosierung im

Die-Attach-Verfahren

durch präzises Auftragen von Klebstoff

miteinander verbunden: das

Objektiv mit der Objektivfassung,

die Fassung mit dem Kamerasensor,

usw. Einer der anspruchsvollsten

Prozesse ist das Die-Attach

oder Die-Bonding für die Befestigung

des Bildsensors.

Das Die-Attach-Verfahren ist ein

mehrstufiger Prozess, der das Auftragen

des Epoxidharzes, die Entnahme

und Platzierung der Matrize,

das Aushärten usw. umfasst. Das

Auftragen des Epoxidharzes nimmt

etwa 65 % der Gesamtzeit des Die

Attach-Prozesses in Anspruch.

Mehr als jeder andere Teil des

Prozesses ist das Auftragen des

Klebstoffs ein Bereich, in dem die

Geschwindigkeit verbessert werden

kann.

Wird der Auftrag des Die-Attach-

Epoxids beschleunigt, erhöht sich

der Durchsatz drastisch.

Die-Attach-Epoxid-Mengen

müssen exakt sein

Die Abmessungen der Matrizen

werden immer größer, um immer

höhere Kameraauflösungen zu ermöglichen.

Und diese größeren Stanzformen

erfordern eine noch größere

Präzision bei der Menge und Platzierung

des Klebstoffs für die Montage.

Ungenauigkeiten bei der Dosierung

können zum Abheben der Stanzform,

zu Rissen in der Stanzform, zur Verunreinigung

durch das Epoxidharz und

Globaco GmbH

www.globaco.de

Bei der Herstellung von Kameramodulen

werden viele Einzelteile

Ansicht des TS9800

6 4/2022

Titelstory

Anwendung beim Die-Attach-Verfahren

zu anderen Schäden an der Stanzform

führen. Es ist unbedingt erforderlich,

dass die Dosierung und das

Volumen des Epoxidharzes bei jeder

Anwendung exakt sind.

Vorteile von Jet-Ventilen

gegenüber kontaktbasierten

Nadelventilen

Durch die präzise und wiederholbare

Dosierung des Klebstoffs

für die Formverbindung wird die

Qualität der Produktion sichergestellt.

Gegenwärtig gibt es mehrere

Ventiltypen, die erfolgreich für das

Auftragen von Epoxidharz für die

Stanzformverklebung eingesetzt

werden. Die wichtigsten sind: Zeit/

Druck, Schneckenpumpe, Verdrängerpumpe

und Strahlventil.

Kontaktbasierte Dosiersysteme

Zeit-/Druck-, Schneckenpumpen-

und Verdrängerpumpenventile

sind kontaktbasiert. Die

Dosiernadel oder -düse des Ventils

wird in Kontakt mit dem Substrat

gebracht, um die Flüssigkeit

aufzutragen. Obwohl sich

die interne Mechanik jedes Ventils

in Bezug auf die Messung und

Dosierung des Materials unterscheidet,

zeichnen sich alle drei

Systeme durch eine Genauigkeit

und Vielseitigkeit aus, die den

Anforderungen des Kameradruckgusses

gerecht wird.

Berührungslos

rbeitende Jet-Ventile

Jet-Ventile hingegen arbeiten

berührungslos. Das Ventil schießt

die zu dosierende Flüssigkeit buchstäblich

von oben auf das Bauteil.

Jet-Ventile sind sehr genau, selbst

wenn sie Material in schwer zugängliche

Bereiche auf unebenen Flächen

auftragen.

Was Jet-Ventile gegenüber kontaktbasierten

Systemen wirklich

auszeichnet, ist ihre Geschwindigkeit.

Ein standardmäßiges pneumatisches

Jet-Ventil erreicht leicht

die zehnfache Dosiergeschwindigkeit

der anderen Systeme.

Der Vorteil eines Jet-Ventils gegenüber

kontaktbasierten Nadelventilen

besteht darin, dass es keine Zeit

mit der Bewegung auf der Z-Achse

verliert. Nach jedem Dosiervorgang

muss ein Nadelventil angehoben, in

seine nächste Position über dem

Substrat gebracht, abgesenkt und

erneut dosiert werden. All diese

Auf- und Abwärtsbewegungen sind

sehr zeitaufwändig und bei einem

Jet-Ventil nicht notwendig.

Im Gegensatz dazu gleitet ein Jet-

Ventil in einer festen Höhe über das

zu bearbeitende Werkstück. Das

spart eine Menge Produktionszeit.

Und da die Nadel bei einem Kontakt

nicht auf das Substrat stürzt, entstehen

weniger Schäden und Abfälle.

Wie Piezo-Jet-Valve-Systeme

die Herausforderungen eines präzisen

Klebstoffauftrags bewältigen

Techcon, der Branchenführer im

Bereich der Flüssigkeitsdosierungs-

Technologien, untersuchte die Herausforderungen

eines präzisen

Materialauftrags und machte sich

daran, die Jet-Ventil-Technologie

neu zu überdenken. Das piezobetätigte

Jet-Ventil der Serie TS9800

von Techcon ist die Antwort auf

die Frage nach einem bemerkenswert

schnellen und präzisen Klebstoffauftrag.

Piezo-Jet-Ventile übertreffen

pneumatische Jet-Ventile

Im Gegensatz zu den üblichen

pneumatischen Jet-Ventilen ist ein

Piezo-Jet-Ventil nicht auf den Luftdruck

angewiesen, um zu dosieren.

Die Flüssigkeit beginnt im Inneren

des Ventils, zwischen dem Kolben

und der Düse. Ein Piezokristall

schwingt mit hoher Geschwindigkeit

auf und ab und erzeugt dabei

kinetische Energie, die die Flüssigkeit

unter sorgfältig kontrolliertem

Druck herausschießen lässt.

Bis zu 2000-mal in der Sekunde

wird eine perfekte Materialraupe

genau an der Zielstelle herausgeschossen,

immer und immer wieder.

Die Ausstoßrate ist bis zu zweimal

höher als bei einem pneumatischen

Strahlventil.

Das Piezo-Jet-Ventil TS9800

erreicht unglaublich kleine Dosiervolumina,

mit Mikroschussgrößen

von nur 0,5 Nanolitern. Mit seiner

Fähigkeit, Flüssigkeiten mit einer

Ganz verschiedene Dosierventile einsetzbar

4/2022

7

Titelstory

• Nicht jedes Strahlventil ist ein

Piezo-Strahlventil.

Wenn ein Produkt als Jet-Ventil

bezeichnet wird, bedeutet das

nicht unbedingt, dass es sich um

ein Piezo-Jet-Ventil handelt. Die

Technologie der Piezo-Jet-Ventile

ist relativ neu, so dass die meisten

Ventile, die als Jet-Ventile bezeichnet

werden, pneumatische Ventile

sind. Vergewissern Sie sich, dass

Sie den zusätzlichen Geschwindigkeitsvorteil

der Piezotechnologie

erhalten, die bis zu zweimal

schneller ist als bei einem pneumatischen

Jet-Ventil.

Anwendungs-Impression

Viskosität von bis zu 2 Millionen

Centipoise genau zu dosieren,

kann der Betrieb die für die Aufgabe

am besten geeigneten Materialien

für die Werkzeugverklebung

verwenden.

Diese hohe Auflösung geht nicht

auf Kosten der Geschwindigkeit. Der

TS9800 dosiert bis zu 1500 Mikroschüsse

pro Sekunde im Dauerbetrieb

und bis zu 2000 im Impulsbetrieb

bei einer Genauigkeit von 97%.

Diese Kombination aus kleinen

Schussgrößen, Präzision und

Geschwindigkeit macht ein Piezo-

Jet-Ventil zur idealen Lösung für

das gleichbleibende Aufbringen

von Klebelinien auf Matrizen, insbesondere

wenn eine Maximierung

des Durchsatzes gewünscht ist.

Wahl der optimalen

Einstellungen an der Steuerung

Diese winzigen Punkte werden

nicht nur durch den Einsatz von

Düsen mit winzigen Öffnungen

erreicht, sondern auch durch die

Flexibilität, sowohl das Material als

Anwendung beim Underfill-Verfahren

auch den Strahldruck über den Controller

fein einzustellen. Der Techcon

TS980 Controller bietet eine

intuitive Touchscreen-Benutzeroberfläche,

mit der die Parameter

schnell und einfach eingestellt werden

können. Ausgestattet mit einer

Standard-Internetverbindung über

Ethernet kann der TS980 von überall

aus überwacht, eingestellt und

aufgezeichnet werden.

Das richtige Gleichgewicht zwischen

Materialdruck, Strahldruck

usw. für die Anwendung zu finden,

kann eine Herausforderung sein.

Techcon bietet Ihnen an, von Kunden

geliefertes Material in seinen

Labors zu testen, um sicherzustellen,

dass das TS9800 die richtige

Dosierlösung für ihren Betrieb ist und

die besten Parametereinstellungen

für ihre Bedürfnisse zu ermitteln.

Kriterien für den Kauf eines

Piezo-Jet-Ventils

Wenn Sie erwägen, auf ein Piezo-

Jet-Valve-System umzusteigen,

gibt es einige Dinge zu beachten:

• Die Größe ist entscheidend.

Die relative Größe, das Gewicht

und die Grundfläche des Ventils

können eine Rolle spielen. Für die

Arbeit auf dem Tisch bedeutet ein

kleineres Ventil wie das TS9800

einen geringeren Arbeitsbereich

und eine effizientere Nutzung des

Platzes in der Produktion. Für die

Automatisierung lässt sich das

TS9800 problemlos mit Robotern

und anderen Geräten kombinieren,

um vollautomatische Bestin-Class-Ergebnisse

zu erzielen.

• Qualitätskontrolle

Um diese erstaunlichen

Geschwindigkeiten und Schussgenauigkeiten

zu erreichen, muss

ein Piezo-Jet-Ventil nach genauen

Spezifikationen gefertigt werden.

Die Toleranzen für solch präzise

Komponenten wie die Düse und

den Stößelkolben sind extrem eng,

und ihre Herstellung übersteigt die

Fähigkeiten vieler Teilehersteller.

Minderwertige Ventile führen zu

ungenauen Dosiervorgängen,

ungleichmäßigen Geschwindigkeiten,

häufigen Ausfällen und

anderen Problemen, die die Produktivität

und die Qualität der Produktion

stark beeinträchtigen.

Flexibel bestückbar

• Unterstützung durch

Hersteller und Fachhändler

ist wichtig.

Achten Sie darauf, dass Sie

von einem Unternehmen kaufen,

das eine breite Palette an

technischem Support, Konfigurationshilfe

und anderen Dienstleistungen

zur Fehlerbehebung

anbietet. Wie bereits erwähnt,

arbeitet Techcon über hochqualifizierte

Fachhändler mit allen

Kunden zusammen, um sicherzustellen,

dass ihr System wie

erwartet in Betrieb genommen

wird und dies auch bleibt.

Fazit

Der Die-Attach-Prozess bei der

Herstellung von Kameramodulen

ist ein anspruchsvoller Prozess.

Um den Ausstoß zu maximieren,

benötigt man ein Dosierventil, das

die Herausforderungen der präzisen

Platzierung von Die-Attach-

Materialien in exakten Mengen

bei hoher Geschwindigkeit bewältigen

kann.

Mit dem hochmodernen piezobetätigten

Jet-Ventil TS9800 von

Techcon lassen sich Geschwindigkeiten

von bis zu 1500 Schüssen

am Stück erreichen, mit Schussgrößen

von nur 0,5 nL und einer

Materialviskosität von bis zu 2

Millionen Centipoise. Sein kompaktes

Design macht es vielseitig

einsetzbar; seine hervorragende

Bauqualität macht es zu

einem starken Arbeitsinstrument.

Gewissermaßen das Nonplusultra

in Sachen Hochgeschwindigkeits-

und Präzisionsdosierung

ist ein Piezo-Jet-Ventil von

Techcon. ◄

8 4/2022

B.E.STAT

Elektronik Elektrostatik GmbH

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Unsere nächsten ESD Seminare vom

28. 11. - 01.12. 2022 + 09.01. - 12.01.2023

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Dienstleistung

Die größtmögliche Individualität

Becker & Müller fertigt kundenspezifische Leiterplatten in Übergröße.

Der Fertigungsnutzen einer 847 mm langen doppelseitigen

Leiterplatte, präsentiert vom Geschäftsführer Janik Becker

Bei einem bedeutenden Teil der

industriell genutzten Leiterplatten

handelt es sich um Standard und

Massenware. Ganz gezielt einen

anderen Weg geht Becker&Müller:

Mit gut 20 Mitarbeitern hat sich

das Unternehmen auf die Entwicklung

von „besonderen“ Leiterplatten

fokussiert: Sondertypen, Prototypen,

Muster, Speziallösungen,

kundenspezifisch und in kürzester

Zeit. Dazu gehören auch im wahrsten

Sinne des Wortes ganz große

Lösungen: Leiterplatten in Übergröße

bis zu 427 x 884 mm.

Beeindruckend anzusehen

und so groß, dass komplett automatisierte

Prozesse an ihre Grenzen

kommen: „Bei PCBs in diesen

Dimensionen kommen bei uns

auch manuelle Fertigungsschritte

hinzu“, erklärt Geschäftsführer Janik

Becker, der das Familienunternehmen

in mittlerweile dritter Generation

führt. Zwar fertigt auch der

Wettbewerb Leiterplatten in solchen

Größen. „Aber eben erst ab

sehr hohen Stückzahlen. Wir bieten

unseren Kunden das auf Wunsch

auch schon ab Losgröße 1.“

Als Prototypenfertiger nutzt man

bei Becker&Müller einen entscheidenden

Vorteil gegenüber Serienfertiger

– die einzigartige Flexibilität.

Die technischen

Herausforderungen

bei der Herstellung von Leiterplatten

in Übergröße liegen für den

badischen Familienbetrieb auf mehreren

Ebenen. Zum einen überschreiten

die Ausmaße die Kapazitäten

gewöhnlicher Bearbeitungsmaschinen,

so dass der Arbeitsbereich

von CNC-Maschinen und Direktbelichter

erweitert werden musste. Das

hat Auswirkungen auf die Anlage

der Daten im Design-for-Manufacturing-Prozess

(DFM). „Die Daten

werden für jedes Layer halbiert“,

so Becker. „Durch diese Segmentierung

der Panels verdoppeln sich

zahlreiche Arbeitsschritte.“

In Verbindung mit den enormen

Dimensionen stellt dies erhöhte

Anforderungen an die Prozesssicherheit,

wie Becker verdeutlicht:

„So haben wir etwa Registrierbohrungen

und -Marker implementiert,

um die mechanische Präzision zu

gewährleisten, ganz besonders im

Hinblick auf einen nahtlosen Übergang

des Layouts in der Mitte des

Panels. Beim Einbringen der Registrierbohrungen

ist allerhöchste Genauigkeit

gefragt, da diese im Nachgang

zur Strukturierung des Layouts

sowie zur Positionierung weiterer

Registriermarker für die folgenden

Bearbeitungsschritte verwendet

werden.“

Mit diesem Prozess

wird sowohl die Einhaltung von

Positionstoleranzen

Dienstleistung

die Panels mit sämtlichen Standard-Endoberflächen

beschichten

zu können. „Für unsere Flex-Leiterplatten

haben wir zudem spezielle

Konstruktionen für Handling,

Transport und maschinelle Bearbeitung

entwickelt, um auch hier

unsere gewohnte Qualität umfänglich

gewährleisten zu können.“

An dieser Stelle

profitiert das Team von der Erfahrung

und Expertise des Gründers

und ehemaligen Geschäftsführer

Xaver Müller, der sich aus der

ersten Reihe zurückgezogen hat,

seine langjährigen Entwicklungskompetenzen

im Bereich der Leiterplattenfertigung

aber weiterhin

miteinbringt. „Im Grunde hat Xaver

Müller durch ein spezielles Kundenprojekt

im Bereich der Flex-Leiterplatten,

das diese großen Dimensionen

erforderte, unsere Kompetenzen

in diesem Bereich aufgebaut

– das war ein echter Innovationstreiber“,

beschreibt Janik Becker.

„Dieses Knowhow bauen wir nun in

weiteren spezifischen Projekten

weiter aus.“

Durchgängige

Kontroll- und Prüfprozesse

begleiten die Produktion und stellen

sicher, dass auch solch riesige

Leiterplatten die Top-Qualität besitzen,

für die Becker&Müller bekannt

ist. Dazu gehören unter anderem

optische Inspektionen, E-Test sowie

mechanische bzw. optische Messungen

mittels CNC-Video-Messmikroskop.

„Wenn wir von kundenspezifischen

Leiterplatten in Übergröße

sprechen, reden wir über aufwändige

und komplexe Produktionsverfahren“,

fasst Becker zusammen.

„Mit unserer langjährigen Erfahrung,

der entsprechenden Fertigungs-Infrastruktur

sowie unserem

starken Team sind wir hier bestens

aufgestellt und können sowohl starre

als auch flexible Leiterplatten bis

zu zwei Lagen in Übergröße herstellen

– kundenindividuell, hochqualitativ

und auch sehr schnell.

Schließlich ist es genau das, wofür

man Becker&Müller ja seit Jahren

kennt: Die größtmögliche Individualität.“

◄

Flex-Leiterplatten in Übergröße erfordern besonderes Handling:

Manuell und teils durch die Hände mehrerer Spezialisten

Als führender Dienstleister in der

Elektronikindustrie stehen wir für Top-Service und

höchste Qualitätsstandards. Mit S&P als Partner,

zertifiziert nach DIN/ISO 9001 und IATF 16949,

haben Sie die Gewissheit, dass die Qualität Ihrer

Bauelemente nicht zu beanstanden sein wird.

Die Belichtung der Panels erfolgt segmentiert – Prozesssicherheit und

Qualität werden bereits im DFM-Prozess berücksichtigt

4/2022

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D-73230 Kirchheim/Teck

Tel.: 07021/5098-0

Fax: 07021/5098-11

info@sp-mikroelektronik.de

www.sp-mikroelektronik.de

11

Dienstleistung

Der Bauteilkrise mit Weitblick

und Kompetenz entgegensteuern

Mit jahrelangen Erfahrungen, Kompetenz und einem weltweiten Netzwerk gelingt es dem mittelständische

EMS-Spezialdienstleister elektron Systeme und Komponenten GmbH & Co. KG, die Bauteilversorgungssituation zu

meistern.

von Totech, ist elektron Systeme

im Stande, bis zu 90 Mio. Bauteile

Moisture Sensitivity Level (MSL)

konform bis Level 6 vorzuhalten

und fachgerecht zu lagern.

Dank der Lagerkapazitäten und

der vorausschauenden Bedarfsplanung

werden nicht nur kurzfristige

Bedarfe so gesichert, sondern

zusammen mit dem Kunden

Strategien für eine maximale und

langfristige Verfügbarkeit entwickelt.

Sollten dennoch Bauteile am

Weltmarkt nicht mehr beschaffbar

sein, unterstützt das Engineering

Team bei der Entwicklung von

Schaltungsalternativen und optimiert

zusammen mit dem Kunden

das Produkt für eine reibungslose

Serienfertigung. „Unser Anspruch

ist es, unseren Kunden optimale

Lösungen zu bieten, welche über

deren Erwartungen hinausgehen

sollen“, unterstreicht Walter.

Bestände in Echtzeit

und stückgenau erfassen

Klimatisiertes Lager für bis zu

90 Mio. Bauteile

elektron systeme und

Komponenten

GmbH & Co. KG

www.elektron-systeme.de

„Durch unseren ganzheitlichen

Fullservice-Ansatz und unsere vorhandenen

Strukturen, bestehend

aus Beratung im Entwicklungsprozess,

SMD- und THT-Fertigungsprozessen

sowie der Gerätemontage,

bieten wir unseren Kunden in

der aktuellen schwierigen Situation

der Bauteilbeschaffung einen deutlichen

Mehrwert in der Produktion

ihrer elektronischen Baugruppen“,

erläutert Michael Walter, Geschäftsführer

von elektron Systeme, und

ergänzt: „Unsere etablierte digitalisierte

Supply-Chain hilft uns, in

kürzester Zeit auf ein globales Lieferantennetzwerk

zurückzugreifen

und kombiniert dieses mit den

Daten unserer lokalen Lagermöglichkeiten,

sodass wir ein vorausschauendes

Bauteilmanagement

ermöglichen und unseren Kunden

alles aus einer Hand liefern können“.

Mehrfach zertifizierter

EMS-Dienstleister

Der mehrfach zertifizierter EMS-

Dienstleister erweitert permanent

sein bereits Netzwerk an Zulieferunternehmen,

wodurch auch

schwer beschaffbare Komponenten

den Kunden zur Verfügung gestellt

werden können. Durch das klimatisierte

Lagersystem, die Dry Tower

Durch eine kamerabasierte Wareneingangskontrolle

und dem Einsatz

des SMD-Zählgeräts auf Röntgenbasis

(CCX) werden Bestände in

Echtzeit und stückgenau erfasst.

Bestandsfehler sind dadurch ausgeschlossen.

Durch die Unternehmensbereiche

Gerätebau inkl.

eigenem 3D-Druck, Versandlogistik

Komponentenmontage- sowie

Prüf- und Messtechnik werden überflüssige

Schnittstellen vermieden,

sodass das Produkt direkt an den

Endkunden geliefert werden kann.

Just-in-time-Lieferungen bei Rahmenverträgen

sowie Konsignationslagerung

und komplexe Versorgungssysteme

sind bei den Spezialisten

von elektron Systeme die

tägliche Praxis. Somit profitieren

die Kunden der elektron Systeme

von einer lückenlosen Lieferkette

und einem hohen Maße an Qualität,

welches durch die Prüfung jedes einzelnen

Bauteils durch spezialisierte

Testhäuser gewährleistet ist. ◄

12 4/2022

15 Jahre Hightech!

Technologie des Röntgensystems

XTV160 von Nikon Metrology. Der

anschließende Prüfbericht beinhaltet

eine umfassende Dokumentation,

worunter Übersichtsbilder und

Detailaufnahmen mit Maschinenparameter

zählen.

Erfolgreiches Konzept: 15 Jahre Highend mit breitem Portfolio

Genau am 07. April 2007 –

also vor 15 Jahren – ging die

Factronix GmbH als Vertriebsunternehmen

an den Start. Mit

Erfolg! Denn das kleine Vertriebsbüro

entwickelte sich konsequent

zum heutigen High-Tech-

Unternehmen mit derzeit 16 Mitarbeitern.

„Ganz großes Kino, mit

einer Menge Arbeit und doppelt

so viel Spaß. So waren unsere

Anfänge, so haben wir uns entwickelt“,

erinnert sich Jens Hoefer.

Als Systemlieferant bietet Factronix

hochwertige Investitionsgüter,

Werkzeuge, Hilfsmittel und Verbrauchsmaterialien

und rundet

sein Portfolio mit umfassenden

Dienstleistungen ab. „Wir begeistern

und schaffen Neues – mit

ausgezeichneten Mitarbeitern,

die mitdenken“, bekräftigt der

Geschäftsführer von Factronix.

Linecard entlang der

Wertschöpfungskette

Die umfangreiche Linecard

bildet die gesamte Wertschöpfungskette

entlang der Elektronikfertigung

ab. Insgesamt 14 namhafte

Hersteller (Aleader Europe,

Binder, Dolfin, Mechatronika,

Mekko Technologies, Nikon Metrology,

Motic, Pace Worldwide, PBT

Works, Qualitek, Retronix, Tanaka,

Topline und Zestron Europe) vertritt

der Systemlieferant im deutschsprachigen

Raum und teils auch

europaweit. „Neue Technologien

im Markt zu etablieren, wird auch

weiter unser wichtigstes Ziel sein,

um die Zuverlässigkeit der Produkte

unserer Kunden auf höchstem

Niveau zu halten“, bekräftigt

CTO Thomas Otto.

Dienstleistungen zur

Qualitätssicherung

Einen Schwerpunkt bildet das

umfangreiche Dienstleistungsportfolio

für Bauelemente. Ziel ist es,

die Qualität von Bauteilen sicherzustellen,

die aus alternativen

Beschaffungsquellen kommen.

Gemeinsam mit dem schottischen

Partner Retronix will Factronix

Elektronikfertiger in ihrem Obsoleszenzmanagement

mit High-

Performance Services unterstützen.

Zu diesen Dienstleistungen

zählen das BGA-Laser-Reballing

und auch die Neuverzinnung

sowie Umlegieren von Bauteilanschlüssen.

Abgerundet wird das Dienstleistungsangebot

durch das Lohnröntgen.

Elektronikfertiger können sich

dabei auf das lang jährige Knowhow

von Factronix in Sachen Röntgeninspektion

verlassen. Factronix

setzt hierbei auf die bewährte

Zur diesjährigen Messe SMTconnect

legt Factronix den Schwerpunkt

auf Zuverlässigkeit und Qualitätssicherung:

Erstmals wird das

3D-SPI ALD6700S vorgestellt, das

durch eine effektive Kombination

aus einer 2D- und 3D-Inspektionstechnologie

eine präzise Verifikation

ermöglicht. Parallel dazu werden

auch die Reinigungs systeme

Miniswash und Hyperswash im

Fokus stehen. Denn um Fehlfunktionen,

insbesondere von Baugruppen

mit hoher Packungsdichte, zu

vermeiden, aber auch zur Vorbereitung

weiterer Prozessschritte wie

der Beschichtung, ist die Reinigung

in der Elektronikfertigung heute

unabdingbar geworden.

Geben die Marschrichtung vor: Die Inhaber und Geschäftsführer

Thomas Otto (CTO, l.) und Jens Hoefer (CEO)

factronix GmbH • Am Anger 5 • 82237 Wörthsee/Germany

office@factronix.com • www.factronix.com • Tel.: +49 (0) 8153/90664-0 • Fax: +49 (0) 8153/90664-99

4/2022

13

PCB-Layout als Service

Dienstleistung

Fachkräftemangel, Innovationen

und Kapazitätsspitzen schaffen

einen Markt für Dienstleistungen

rund um die Entwicklung von Leiterplatten.

In der Elektronik gibt es

unterschiedliche Aufgaben, die an

externe Dienstleister ausgelagert

werden. Was ist dabei zu beachten,

wann sind solche Modelle sinnvoll

und welche Risiken gibt es?

In der Elektronikentwicklung

werden oft nicht alle Arbeitsschritte

im Unternehmen intern

bearbeitet. Dies hat vielfältige Ursachen

und die Bandbreite der Anforderungen

ist groß. Zum einen gibt

es Firmen, die nur selten eine Leiterplatte

entwickeln und hausintern

weder über Tools noch spezielles

Knowhow verfügen. Diese Firmen

beauftragen mit einem handschriftlich

gezeichneten Stromlaufplan

das komplette Design extern.

Es gibt auch Anwendungsfälle, bei

denen mit steigender Komplexität

der elektronischen Baugruppen die

Unterstützung durch externe Spezialisten

sinnvoll ist. Dabei handelt es

sich oftmals um Einzelprojekte mit

speziellen Anforderungen oder den

Einstieg in eine neue Technologie.

Aber nicht nur für Spezialaufgaben

werden Dienstleister beauftragt,

auch wenn es zu internen

personellen Engpässen kommt werden

Arbeitspakete ausgelagert. Die

Gründe für personelle Engpässe

können Urlaube, Elternzeiten, Krankheiten

oder Kündigungen von Mitarbeitern

sein, oder auch eine zeitlich

begrenzte Häufung von Projekten

zu einem besonderen Termin.

Externe Layout-Dienstleister

ergänzen die Teams bei den Firmen

für unterschiedliche Aufgaben.

Der Einsatz ist meist projektbezogen

und zeitlich begrenzt. Es gibt

aber auch Aufgaben, wie die Pflege

der Bauteilbibliothek, die kontinuierlich

mit 1-2 Arbeitstagen pro Monat

ausgelagert wird.

Die Anforderungen an ein fertigungsgerechtes

Layout einer Leiterplatte

steigen mit der Anzahl der

Lagen, der Designregeln, der Frequenzen

von Signalen und Stromstärken.

Das Entwerfen einer Leiterplatte

erfordert nicht nur Kenntnisse

von den PCB-Layout-Tools

wie z.B. Allegro PCB-Designer,

sondern verlangt auch viel Erfahrung

über die PCB-Fertigungsprozesse.

Design-Regeln zu den verschiedensten

Fertigungstechnologien

können heute schon in moderne

Layout-Software als DFM-Vorgaben

eingelesen werden. Dennoch muss

der Layouter wissen, wie der als

DRC-Verletzung angezeigte Fehler

im Design zu korrigieren ist. Dazu

gehört auch die Kenntnis von notwendigen,

branchenspezifischen

Vorschriften, damit ein zuverlässiges

Design entsteht. Diese Tätigkeitsbeschreibung

gilt für interne wie

auch externe Layouter.

Die Art der ausgelagerten

Arbeitspakete

ist unterschiedlich und abhängig

davon, wie die Schnittstellen definiert

werden. Häufig erstellt der

Auftraggeber seinen Stromlaufplan

selbst und übergibt diesen mit elektrischen

Designvorgaben und den

mechanischen Anforderungen, um

eine Leiterplatte designen zu las-

FlowCAD EDA-Software

Vertriebs GmbH

www.flowcad.com

14 4/2022

Dienstleistung

sen. Der Layouter hat dann Zugriff

auf die interne Bauteilbibliothek von

verifizierten Footprints und erstellt

im Bedarfsfall auch neue Komponenten

in der Bibliothek entsprechend

den Vorschriften.

In der Phase des Placements der

wesentlichen Komponenten unterscheiden

sich Dienstleister. Diese

Phase ist von dynamischer Kommunikation

geprägt. Die Entwickler

und Projektleiter müssen zusammen

mit dem Layout-Dienstleister Kompromisse

besprechen, um eine optimale

Lösung für die Leiterplatte zu

finden. Solche Absprachen finden

meist bei einer Projektübergabe statt

und werden dann mit Telefonaten

und Webmeetings fortlaufend weitergeführt.

Als zielführend hat sich

eine permanente Transparenz für

den Entwickler herausgestellt. Der

Entwickler kann die Fortschritte des

Designs mit Layout-Viewern oder

PDFs mitverfolgen, und neue Anforderungen

können sofort besprochen

und definiert werden.

Üblich ist es auch, die Arbeitspakete

durch regelmäßige Reviews

abzugleichen. Meist ändert sich der

Stromlaufplan noch während der

Layoutphase und es muss sichergestellt

werden, dass alle Änderungen

mit dem Layout synchronisiert

bleiben. Klare verständliche

Kommunikation stellt sicher, dass

über alle undokumentierten Designabsichten

das gleiche Verständnis

besteht.

Zuerst werden der Lagenaufbau,

die Leiterplattenkontur und

die Platzierung der unveränderbaren

Elemente wie Stecker und

Befestigungsbohrungen festgelegt.

Anschließend kann der Layouter

mit der Planung der Bauteilplatzierung

und einer Routing-

Abschätzung beginnen. Hier sollte

wieder ein regelmäßiger Abgleich

der Fortschritte im Design über einen

Viewer auf den Design-Daten oder

mit PDFs erfolgen. Diese Reviews

können in persönlichen Treffen oder

über das Internet mit Webmeetings

stattfinden.

Wichtig ist aber, dass sich beide

Seiten verstehen. Ein Layouter

in der gleichen Zeitzone, der die

gleiche Sprache spricht und entsprechende

Branchenkenntnisse

besitzt, führt nachweislich zu weniger

Missverständnissen. Je weiter

weg der Layouter sitzt (z.B. in Osteuropa

oder Asien), desto unterschiedlicher

sind die Sprachen,

Mentalitäten und Erfahrungen, und

die Anzahl der Missverständnisse

steigt. Diese Missverständnisse führen

zu mehr abgerechneten Tagen

und Verzögerungen bei der Fertigstellung.

Der Kostenunterschied pro

Stunde für einen lokalen Layouter

relativiert sich schnell. Wenn die

Kommunikation nicht reibungslos

funktioniert, können die Projektkosten

wegen eines vermeintlich günstigen

Layouters höher ausfallen als

durch die Kosten für einen erfahrenen,

teureren Layouter.

Die Art, wie eine Leiterplatte

getestet wird, muss berücksichtigt

werden, bevor ein Layout fertiggestellt

ist. Zu einem PCB-Layout

gehören auch Testpunkte, die

im Layout eingeplant werden müssen.

Wie eine Leiterplatte getestet

wird, hängt nicht nur von der Geräteausstattung

des Leiterplattenfertigers

ab, sondern auch vom Platz

auf der Leiterkarte sowie von elektrischen

Einflüssen. Hier kommuniziert

der Dienstleister gegebenenfalls

mit dem Auftraggeber wie auch

mit der späteren Fertigung.

Am Ende der Design-Phase werden

die definierten Fertigungsunterlagen

wie IPC-2581, Gerber, Stücklisten,

Bohr- und Fräsdaten, etc.

aufbereitet. Die Unterlagen können

in Paketen mit unterschiedlichem

Inhalt für die Leiterplattenfertigung,

Bestückung, den Test und

eine interne Archivierung zusammengestellt

werden.

Messungen

und Simulationen

finden meist im eigenen Labor

der Entwickler statt. Messungen

in der EMV-Kammer sind ein klassisches

Beispiel für externe Dienstleistung.

Nur die wenigsten Firmen

verfügen hausintern über eine zertifizierte

EMV-Kammer. Daher werden

solche Messungen bei spezialisierten

Dienstleistern durchgeführt.

Der Nachteil von Messungen an

Prototypen ist, dass spät erkannte

Fehler zu einem Redesign und

damit zu hohen Kosten und Verzögerungen

führen. Daher versuchen

viele Firmen schon frühzeitig

Teile der Schaltung zu simulieren

und so ein späteres Redesign

zu vermeiden.

4/2022

15

Dienstleistung

Genauso wie das Messen erfordert

auch das Simulieren ein

gewisses Knowhow. Das bekannte

Sprichwort „Wer misst, misst Mist“

gilt im übertragenen Sinne auch für

die Simulation. Wer nicht weiß, wie

eine Simulation aufzusetzen ist und

wie die Ergebnisse zu interpretieren

sind, der bekommt folgerichtig

falsche Ergebnisse. Hier kommen

wieder PCB-Dienstleister ins Spiel.

Wenn Firmen mit der Simulation

beginnen, hatten sie meist ein Problem

mit einem Prototyp und wollen

ihre Arbeitsweise optimieren.

Sie haben aber weder Erfahrung

mit Simulationen noch die entsprechenden

Tools. Um Erfahrungen im

Bereich Simulation aufzubauen, werden

häufig die ersten Simulationen

mit externen Spezialisten durchgeführt,

die dann die internen Entwickler

an den echten Designs trainieren.

Das gemeinsame Simulieren von

internen Entwicklern und externen

Simulations-Experten ist zweckmäßig,

da sowohl das Fachwissen

über die Schaltung und die Kenntnis

über die Simulationswerkzeuge

erforderlich ist. Das Training on the

job beschleunigt die Lernkurve für

die internen Mitarbeiter bei dieser

neuen Methodik und bringt schon

frühzeitig eine Korrelation zwischen

der Simulation und Messungen.

Wenn das nötige Knowhow aufgebaut

ist, werden die Tools beschafft

und Simulationen intern durchgeführt

oder einzelne Projekte extern

vergeben.

Werden Layouts oder Simulationen

intern durchgeführt, muss

sowohl in Tools als auch die Ausbildung

der Mitarbeiter investiert

werden. Bei externen Dienstleistern

dagegen stehen die Mitarbeiter

ausgebildet und mit eigenen Tools

für das Projekt zur Verfügung. Ab

wann sich eine Investition in eigenes

Layout lohnt, ist von Kunde zu

Kunde unterschiedlich.

Für den Review

bei dem die Design-Regeln kontrolliert

und der Design-Fortschritt

geprüft werden, sollte der Auftraggeber

die kostenlosen Viewer verwenden.

Der nächste Schritt wäre

die kleinste Ausbaustufe einer skalierbaren

Layout-Software zu erwerben,

mit der der Entwickler selbst

Design-Regeln vergeben kann und

kritische Platzierungen vornimmt.

Ein Dienstleister kann dann z.B.

komplexe High-Speed-Designs in

der leistungsstärkeren Ausbaustufe

des Tools umsetzen.Auf alle Fälle

sollten nach dem Design die kompletten

Designdaten an den Auftraggeber

ausgehändigt werden, damit

nachfolgende Entwicklungen auf

dem vorhandenen Design aufsetzen

können. Eine Geheimhaltungsvereinbarung

empfiehlt sich oft. Erfahrene

PCB-Layouter können entweder

beim Kunden vor Ort das Layout

umsetzen, oder sie bekommen die

Daten und Anforderungen übergeben

und layouten dann im Büro des

Dienstleisters. Welches Modell verwendet

wird, ist abhängig von den

Kosten, den Sicherheitsanforderungen

und wie oft das Team aus

internen und externen Mitarbeitern

schon zusammengearbeitet hat.

Ein Non Disclosure Agreement

(NDA) ist bei externen Dienstleistungen

heute Standard. Historisch

betrachtet kommen die Geheimhaltungsvereinbarungen

aus den angelsächsischen

Regionen der Welt, da

dort viel mehr über einzelne Verträge

geregelt ist. In Deutschland

gibt es einen guten Gesetzesrahmen,

der das meiste aus diesen

Vereinbarungen bereits regelt. Dennoch

sind Geheimhaltungsvereinbarungen

sehr beliebt, denn sie stellen

für alle Beteiligten zusammenfassend

klar, dass es sich hier um

schützenswertes Knowhow handelt

und dieses Intellectual Property

(IP) nicht an Dritte weitergegeben

werden darf.

Mit dieser juristischen Sensibilisierung

geht dann auch meist

ein gesicherter oder verschlüsselter

Datenaustausch einher.Nichts

desto trotz ist ein Vertrag nur so

viel wert, wie er sich letztendlich

durchsetzen lässt. Ein Vergehen in

fernen Ländern durchzusetzen ist

weitaus schwieriger, als bei einem

Dienstleister vor Ort in Deutschland.

Allein daraus resultiert auch

die unterschiedliche Sicherheit der

Daten bei Dienstleistern in verschiedenen

Regionen.

Wenn ein Auftraggeber sensible

oder sehr innovative Projekte bearbeitet,

kommt es auch vor, dass ein

Dienstleister nur vor Ort beim Kunden

in einer gesicherten IT-Infrastruktur

arbeiten darf. Dann stellt

der Auftraggeber auch die entsprechenden

Tools, damit keine Daten

übertragen werden müssen.

Der Datenaustausch

sollte optimal erfolgen. Die Daten,

die für ein Layout benötigt werden,

sind meist Datenblätter, Excel- oder

Word-Dateien und erfasste Stromlaufpläne.

Meist sind die Daten so

groß, dass sie nicht problemlos

per E-Mail verschickt werden können.

Dies trifft auch für die Layout-

Daten einer Leiterplatte zu, wenn

Daten für Reviews ausgetauscht

werden sollen. Werden Daten sensibler,

können entweder nur PDF-

Ansichten oder Bildausschnitte verschickt

werden, oder die Übertragung

findet verschlüsselt mit PGP

(Pretty Good Privacy) statt. PGP

kann für eine sichere Kommunikation

verwendet werden und nutzt

asymmetrische Verschlüsselungsverfahren

mit öffentlichen und privaten

Schlüsseln.

Die anfallenden Tagessätze für

Dienstleistungen variieren je nach

Art der ausgelagerten Arbeitspakete.

Neben der reinen Arbeitszeit

des Mitarbeiters fließen auch

Kosten für entsprechende Tools

oder Reisen in die Kalkulation ein.

Für die Bewertung der Gesamtkosten

sind jedoch weitere Komponenten

zu berücksichtigen. Erfahrene

Layouter, die in der gleichen

Sprache kommunizieren wie die

internen Mitarbeiter, sind effizienter

und setzen die Arbeitspakete in kürzerer

Zeit um. Ein nicht so einfach

messbarer Aspekt ist, inwieweit der

externe Mitarbeiter mitdenkt und

frühzeitig auf kritische Bereiche

hinweist, damit sie mit den internen

Mitarbeitern besprochen und gelöst

werden können. Die Qualität dieser

Kommunikation entscheidet auch,

ob es zu zusätzlichen Prototypen

und Redesigns kommt. Die Effektivität

dieser Kommunikation lässt

sich schwer in Zahlen fassen, da

vermiedene Fehler praktisch nicht

zu erfassen sind. ◄

CelsiStrip ®

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16 4/2022

4/2022

17

Dienstleistung

Durchsatz in der Bestückung

mehr als versechsfacht

Das Lagersystem sItower führt zu kürzeren Rüstzeiten.

Sascha Frieling

Manager Technology

FUJI EUROPE

CORPORATION GmbH

www.fuji-euro.de

Baudisch Electronic hebt die Fertigung

mit einer neuen SMD-Linie

und Unterstützung von FUJI auf ein

neues Level.

Insellösung genügte nicht mehr

Die Anforderungen in der EMS-

Branche steigen kontinuierlich.

Individualisierung, Flexibilität und

Schnelligkeit bestimmen die Fertigung.

Baudisch ist als EMS-Komplettanbieter

mit EMV-Labor auf

die Fertigung von Prototypen sowie

Klein- und Großserien spezialisiert.

Um den Herausforderungen

im Markt erfolgreich begegnen zu

können, sollte die bisherige Insellösung

in der Bestückung durch

eine moderne SMD-Linie mit einem

hohen Automatisierungsgrad abgelöst

werden. Diese sollte besonders

kleinste Bauformen wie 0201

(008004“) sowie größtmögliche Flexibilität

bei „odd-form parts“ bis hin

zu 74 x 74 mm bestücken können.

Kurze Rüstzeiten und Lean Production

waren weitere gesetzte Ziele.

Auch der EMS-Dienstleister Baudisch

Electronic verzeichnete ein

stetig wachsendes Auftragsvolumen

und die Produktion geriet mit

der bisherigen Insellösung an ihre

Kapazitätsobergrenze. Mit dem

Aufbau einer neuen SMD-Linie hat

Baudisch Electronic seine Fertigung

daher auf ein neues Level gehoben.

Diese setzte das Unternehmen mit

der FUJI EUROPE CORPORATION

GmbH als Generalunternehmer um.

Die Ergebnisse sprechen für sich:

Der Durchsatz der Bestückungslinie

ist sechsmal so hoch wie bei

der Vorgängerlösung. Die Qualität

und Flexibilität wurden durch die

neue Linienlösung markant gesteigert.

Und trotz Beschaffungskrise

liegt das Wachstum des Unternehmens

konstant über dem Branchendurchschnitt.

Leistungsspektrum erweitert

Baudisch Electronic entschied

sich, in Zusammenarbeit mit der

FUJI EUROPE CORPORATION

GmbH die neue SMT-Linie umzusetzen.

FUJI ist Hersteller hochflexibler

Bestückungssysteme im

High-Mix/Low-Volume- bis hin zu

kompletten Bestückungslinien im

High-Volume-Markt. Das Unternehmen

war Generalunternehmer

in dem Projekt und koordinierte alle

Beteiligten.

Die heutige SMD-Linie besteht

aus Transportsystem, Laser, Schablonendrucker,

3D-SPI, SMD-Bestücker,

Reflow-Ofen und Lagersystem.

Die insgesamt sechs Module

der Bestückungsplattform NXT III

von FUJI bilden das Herzstück der

Linie. Die modulare und skalierbare

Bestückplattform eignet sich insbesondere

für die Bestückung multifunktionaler

und leistungsstarker

Elektronik bei beispielsweise hoher

Bestückungsdichte von winzigen

Bauteilen und vielem mehr. NXT III

ist auf hohe Produktivität, Platzierungsqualität,

Benutzerfreundlichkeit

und Geschwindigkeit ausgelegt.

18 4/2022

Dienstleistung

„Wir konnten durch den Einsatz

der neuen Bestückungslösungen

unser Leistungsspektrum entscheidend

erweitern. Unser Unternehmen

verarbeitet jetzt zum Beispiel

01005-Bauteile. Auch den High-

Volume-Bereich können wir heute

bedienen. Wir sprechen dadurch

eine größere Zielgruppe an und

konnten neue Kunden gewinnen“,

erklärt Matthias Lenz, Geschäftsführer

der Baudisch Electronic GmbH.

Höherer Output

bei besserer Qualität

Gleichzeitig hat Baudisch Electronic

die Bestückungsleistung um

ein Vielfaches gegenüber der vorherigen

Anlage gesteigert. Matthias

Lenz sagt: „Bereits eine Woche nach

der Inbetriebnahme der neuen SMD-

Linie zeigten sich erste Erfolge. Der

Output erhöhte sich von 12.000 BT/h

auf aktuell 77.000 BT/h – und das

bei einer besseren Qualität. Durch

die höhere Bestückungsqualität verringerten

sich außerdem die Nacharbeitsaufwände

signifikant. Und das

automatische Lagersystem führte

zu kürzeren Rüstzeiten.“

Die noch konstantere und bessere

Produktqualität resultiert unter

anderem aus der Implementierung

des vollautomatischen SPI-Systems

für die Lotpasteninspektion,

die In-Line-Kennzeichnung durch

den Laser und den High-End-Bestückungsmaschinen,

die FUJI bietet.

Gleichzeitig wurde ein neues Traceability-System

adaptiert und es

erfolgt eine lückenlose Rückverfolgbarkeit

aller gefertigten Produkte.

Dies stellt einen großen Mehrwert

in puncto Transparenz und Auswertung

für die Kunden dar.

Konstantes Wachstum

seit Einsatz der SMD-Linie

Unter dem Strich hat die Einführung

der neuen Fertigungslinie im

Hause Baudisch Wettbewerbsvorteile

gebracht.„Seit 2020 unterliegen

wir großen Herausforderungen durch

die Corona-Pandemie sowie die

Rohstoff-, Energie- und Chipkrise.

Dennoch lag das Wachstum der

Baudisch Electronic seit Beschaffung

der SMD-Linie konstant über

dem Branchendurchschnitt. Das ist

sicherlich auf unsere bessere Performance

zurückzuführen. Kürzere

Lieferzeiten, höchste Produktqualität

sowie eine flexible Reaktion auf

kurzfristige Änderungen von Aufträgen

– das sind Argumente, die

unsere Kunden in diesen schwierigen

Zeiten umso mehr zu schätzen

wissen“, sagt Matthias Lenz. ◄

Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer elektronischer Komponenten

Mit ihrer über 50-jährigen Erfahrung

in der Entwicklung und Fertigung

von innovativen IKT-Systemen,

bietet die Firma UNITRO-

Fleischmann nun auch kundenspezifische

Entwicklungen von elektronischen

Steuerungs-

Komponenten an, speziell

für Produktions- und

Betriebseinrichtungen,

auch bei kleinen Stückzahlen.

Dabei kommen bei

UNITRO für Schaltungs-

und Layout-

Erstellung sowie für

Bestückungspläne und

Stücklisten moderne

CAD-Systeme zum Einsatz.

In der Fertigung

bedingen leistungsstarke

moderne Rackel-

Bestück- und Lötautomaten

den hohen Qualitätsstandard

ihrer Produkte.

Ein eigenes Prüflabor steht

zudem für EMV-Tests zur Verfügung.

So entwickelte UNITRO in

Zusammenarbeit mit einem führenden

Reinraumausrüster eine

völlig neue elektronische Türsteuerung

zur Überwachung von

Schleusenzugängen in Reinräumen

(Foto). Dieses innovative

System wird zukünftig bei zunehmendem

Bedarf in Reinräumen

eingesetzt, so u.a. in der Halbleiterfertigung,

der Nahrungsmittelindustrie

sowie der optischen, chemischen

und pharmazeutischen

Industrie. Mit diesem Projekt hat

UNITRO gezeigt, dass auch weiterführende

EMS-Aufgabenstellungen

erfolgreich gelöst werden

können.

UNITRO-Fleischmann-

Störmeldesysteme

www.unitro.de

4/2022

19

Dienstleistung

BMK erhält Auszeichnung „Bayerns Best 50“

Von links: Hubert Aiwanger,

Bayerischer Staatsminister für

Wirtschaft, Landesentwicklung

und Energie, Dr. Bärbel Götz,

Geschäftsführerin BMK, Andreas

Schneider, Geschäftsleiter BMK,

Juror Stefan Schmal, Partner bei

Mazars

BMK Group GmbH & Co. KG

www.bmk-group.de

Hubert Aiwanger, Bayerischer

Staatsminister für Wirtschaft,

Landesentwicklung und Energie,

übergab im Schloss Schleißheim

am 26. Juli 2022 Dr. Bärbel Götz,

Geschäftsführerin von BMK, und

Andreas Schneider, Geschäftsleiter

bei BMK, die Auszeichnung

„Bayerns Best 50“.

Das Bayerische Staatsministerium

für Wirtschaft, Landesentwicklung

und Energie ehrt auch 2022 wieder

die 50 wachstumsstärksten mittelständischen

Unternehmen. Diese

Unternehmen konnten in den letzten

fünf Jahren sowohl die Zahl ihrer

Mitarbeitenden als auch den Umsatz

überdurchschnittlich steigern.

Angesichts des demographischen

Wandels und der zunehmenden

Herausforderungen einer modernen

Arbeitswelt tragen die ausgezeichneten

Mittelständler erfolgreich

unternehmerische Verantwortung.

Diese volkswirtschaftliche

und soziale Bedeutung soll durch

die Auszeichnung öffentlich Anerkennung

finden. Hubert Aiwanger

unterstreicht: „Mit Leistung, Einsatz

und Kreativität hat der Mittelstand

zur wirtschaftlichen Stärke

und damit zum Wohlstand in Bayern

beigetragen.“

BMK gehört damit zum Rückgrat

der bayerischen Wirtschaft.

Nach 2018, verlieh das Ministerium

BMK die Auszeichnung zum

Die Tafeln –

Deutschlands größte

Lebensmittelretter

Die Tafeln retten Obst,

Gemüse, Backwaren und

mehr – damit helfen wir

Menschen und schützen das

Klima. Denn Lebensmittelverschwendung

schadet Gesellschaft

und Umwelt gleichermaßen.

Mehr Infos auf

www.tafel.de

helfen

1,65 MIO.

Bedürftigen

zweiten Mal. Dr. Bärbel Götz freut

sich: „Als inhabergeführtes mittelständisches

Unternehmen übernimmt

BMK seit der Gründung im

Jahr 1994 unternehmerische Verantwortung.

Gerade angesichts

der schwierigen Marktsituation

mit Corona-Pandemie und Krieg

in Europa sowie den daraus resultierenden

Störungen in den Lieferketten,

ist Kreativität und Flexibilität

gefordert. Wir sind stolz, zu den

Besten in Bayern zu gehören.“ ◄

60.000

Tafel-Aktive

schützen

RESSOURCEN

265.000 t

Lebensmittel

pro Jahr

retten

Quelle: Tafel-Umfrage 2019

20 4/2022

Elektroniklösungen für die Welt von heute und morgen

PROFECTUS ist ein international agierendes High-Tech-Elektronik-Unternehmen und Ihr professioneller Partner, wenn es um

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Die Abdeckung von 2/3 des Strombedarfs durch Solarenergie

aus dem eigenen Photovoltaik-Kraftwerk sorgt für

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Dienstleistung

Schlaglichter aus der Branche

Die folgenden News aus Unternehmen vermitteln einen Eindruck davon, wie es um die EMS/E 2 MS-Branche steht.

CAD-basiertes visuelles

Inspektionssystem

Mit dem CAD-basierten visuellen

Inspektionssystem CAD2SCAN lassen

sich zu prüfende Bereiche vielschichtiger

Komponenten unkompliziert

und intuitiv direkt im CAD-

Modell definieren, Inspektionspläne

optimieren, zeitaufwendige Inspektionen

automatisieren und somit die

Inspektionszeit minimieren. Weil

darüber hinaus mehrere Inspektionspunkte

in einem einzigen Bild

erfasst werden können, lässt sich

außerdem die Zykluszeit verkürzen.

Das System von Kitov inspiziert

ein komplexes Bauelement

entsprechend der im CAD2SCAN

definierten Vorgaben. Denn makellose

Oberflächen sind nicht nur ein

Qualitätsmerkmal. Vielmehr kann ein

Produkt durch Risse, Kratzer und

Dellen auch unbrauchbar werden.

Hersteller setzten daher automatisierte

Qualitätssicherungssysteme

ein, um Defekte frühzeitig zu erkennen.

Allerdings sind diese Systeme

meist auf ein bestimmtes Produkt

zugeschnitten und nicht für variable

Elemente geeignet. Für die robotergestützte

Sichtprüfung übernimmt

CAD2SCAN automatisch alle verfügbaren

Informationen inklusive

der Geometrie- und Bauteilspezifikationen

aus dem CAD. Dank der

Electronic Manufacturing Services

(EMS) - Elektronikfertigung nach Maß

HUPPERZ Systemelektronik GmbH bietet Ihnen maßgeschneiderte

Lösungen für individuelle Anforderungen. Ob Muster-, Kleinoder

Großserien-Fertigung - Sie bestimmen die richtige Lösung!

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Bestückung von Leiterplatten und die Fertigung von elektronischen

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CAD2SCAN-Technologie lassen

sich komplexe und schwer zugängliche

geometrische 3D-Formen wie

beispielsweise Turbinentriebwerke,

Laufschaufeln, Räder, Metallformteile

einer vollständigen Inspektion

unterziehen.

ATEcare Service

GmbH & Co. KG

Funkmessungen zur Einhaltung

der RED-Richtlinien

Zu den neuen Leistungen der Baudisch

Electronic GmbH gehören

Funk- und EMF-Messungen. Das

erste Gebiet umfasst:

• Durchführung der relevanten

Nachmessungen

• Begleitung beim gesamten Konformitätsbewertungsprozess

• Beratung bei der Interpretation

der Vorschriften

Neu sind auch EMF-Messungen.

Der Leistungsumfang:

• Messung der elektromagnetischen

Felder

• Dokumentation gemäß EMFV

(Verordnung zum Schutz der

Beschäftigten vor Gefährdungen

durch elektromagnetische Felder)

Baudisch Electronic GmbH

Hilfreiche PDFs in großer Zahl

Bei der Becker & Müller Schaltungsdruck

GmbH finden sich zahlreiche

PDFs zum Download. Eine

Auswahl:

• ISO 9001 Zertifikat

• ISO 14001 Zertifikat

• UL Zertifikat

• RoHS- und REACH-Konformitätserklärung

• TSCA Konformitätserklärung

• CMRT (Conflict Minerals Reporting

Template)

• Designrules (Maße und sonstige

Vorgaben)

• Technologie und Toleranzen

• Standardlagenaufbau für Multilayer

Hilfreich ist auch der Kalkulator

für Striplines.

Becker & Müller Schaltungsdruck

GmbH

Serienfertigung und Integration

in die Lieferkette

Zuverlässig, wirtschaftlich und

lokal stellt sich die Binder elektronik

GmbH dar. Man bietet eine

direkte Integration in die Wertschöpfungskette

der Kunden an. Damit

gewährleistet man eine pünktliche

und reibungsfreie Lieferung in einwandfreier

Qualität, und dies auch

bei wechselndem Bedarf seitens

der Kunden. Zusätzlich ermöglicht

man eine „Fertigung on demand“,

wodurch Lagerkapazitäten minimiert

und die Flexibilität bei unseren Kunden

erhöht werden kann. Die Leistungen

auf einen Blick:

• Bauteilebeschaffung

• SMD Linienfertigung mit AOI, THT

mit Lötwelle/selektiv

• elektrische Prüfung und ICT

• Lackierung und Verguss elektronischer

Baugruppen

Das Unternehmen ist zertifiziert

nach ISO 9001:2015, 14001-

Binder elektronik GmbH

22 4/2022

Dienstleistung

Umsatzrekord im Geschäftsjahr

2021

Der Electronic-Distributor Börsig

aus Neckarsulm erzielt einen

Umsatzrekord im Geschäftsjahr

2021. Dieser entspricht einem

Wachstum von über 28% gegenüber

dem Vorjahr und ist zugleich

das beste Ergebnis seit Gründung

1969. Das angestrebte Umsatzziel

für 2021 wurde um 15% übertroffen.

Geschäftsführer Stefan Börsig

hierzu: „Es freut mich sehr zu sehen,

wie sich die Firma in den vergangenen

Jahren weiterentwickelt hat

und bestätigt die getätigten Investitionen

in Personal, Weiterbildung,

Umstrukturierung und Optimierung

der internen Prozesse.“ Auch

für das aktuelle Geschäftsjahr geht

Thomas Engler, Vertriebsleiter der

Börsig GmbH, von einer guten Auftragslage

aus. Als Grund hierfür

nennt er die weiterhin bestehende

Rohstoffknappheit und die andauernden

Auswirkungen von Corona.

„Wir haben rechtzeitig erkannt, dass

es zu Lieferschwierigkeiten kommen

wird und haben unsere Lagerkapazität

erheblich ausgebaut, um soviel

Ware wie möglich einkaufen zu können.

Das stellt die Liefertreue für

unsere Kunden sicher, die dankbar

angenommen wird.“ Börsig ist Spezialist

für die Elektromechanik und

arbeitet hierbei mit über 20 Premiumherstellern

zusammen.

Börsig GmbH

CO 2 -Kompensation

Die bsw TestSysteme & Consulting

AG vermeldet: „Wir unterstützen

Projekte in Schleswig-Holstein

und Nicaragua. Wir gleichen die von

uns verursachten CO2-Emissionen

aus. Dabei unterstützen wir Projekte

wie den Aufbau von Hochmooren in

Schleswig-Holstein, die als natürliche

Senken viel CO2 speichern

sowie Kleinbauern in Nicaragua,

die bei der Aufforstung von ungenutzten

Landstrichen mit heimischen

Bäumen begleitet werden.“

bsw TestSysteme & Consulting

AG

Rundum-Leiterplatten-Service

Die CAD Service B&H GmbH &

Co.KG ist einer der führenden

Dienstleister für anspruchsvolle Leiterplatten-Designs,

Leiterplattenfertigung

und Leiterplattenbestückung.

Man hat sich seit 1985 konsequent

als Systemlieferant weiterentwickelt,

um gemeinsam mit den Kunden

erfolgreich zu sein. Denn durch

immer kürzere Entwicklungszeiten

in der Elektronikindustrie, besteht

Bedarf an kompetenten Partnern.

In enger Zusammenarbeit mit den

Kunden werden optimale Lösungen

für deren Problemstellungen gefunden.

Übernommen werden:

• Umsetzung von Ideen in der

CAD-Abteilung und Erstellung

fertigungsgerechter Leiterplatten-Layouts

• Platinenfertigung in allen gängigen

Technologien

• Leiterplattenbestückung vom Erstmuster

bis zur Serie

4/2022

23

Dienstleistung

• Fertigungsdaten für In-Circuit-

Testadapter

• Bauteilebeschaffung (auch

schwer beschaffbare Komponenten)

• Reinigung von Platinen

Alle Mitarbeiter halten sich

dabei stets an das zertifizierte

Qualitäts-Management nach DIN

ISO 9001- 2015.

CAD Service B&H

Neu: CL-Polish

Trotz modernster Lasertechnologie

kommt es bei den Durchbrüchen

oft zu einem Micrograt.

Dieser wird durch das CL-Polish

vollständig entfernt. Ein zusätzlicher

Vorteil entsteht dabei durch

eine bessere Reinigungsfähigkeit

der so behandelten LP-Seite der

Schablone. Das CL-Polish wurde

speziell von CADiLAC Laser entwickelt

und kann das Elektropolieren

ersetzen.

CADiLAC Laser GmbH

Deutlich mehr Umsatz

Die Cicor Gruppe aus der

Schweiz konnte ihren Umsatz,

als Ergebnis der im vergangenen

Jahr angekündigten Wachstumsstrategie,

im ersten Semester

2022 deutlich um 35,2% auf CHF

157,7 Mio. (1. Halbjahr 2021: CHF

116,7 Mio.) steigern. Neben dem

Beitrag der akquirierten Unternehmen

wurde ein organisches

Wachstum von 15,4% erzielt.

Das operative Ergebnis vor Zinsen,

Steuern, Abschreibungen

und Amortisationen (EBITDA)

legte im ersten Semester 2022

ebenfalls deutlich um 29,5% zu

und erreichte CHF 15 Mio. (1.

Halbjahr 2021: CHF 11,6 Mio.).

Sowohl beim Umsatz als auch

beim EBITDA wurden damit die

besten Ergebnisse der Unternehmensgeschichte

erzielt. Doch

das wirtschaftliche Umfeld in der

Berichtsperiode blieb herausfordernd:

Eine hohe Kundennachfrage

traf auf mangelnde Produktionskapazitäten

vieler Chip-Hersteller, die

Auswirkungen der COVID-19-Pandemie,

Konjunkturängste aufgrund

der geopolitischen Situation sowie

eine galoppierende Inflation. Cicor

konnte durch gemeinsame Anstrengungen

mit Lieferanten und Kunden

sowie eine flexible Produktion die

Bedarfe der Kunden weitgehend

bedienen, was zu dem zweistelligen

organischen Wachstum beitrug.

Cicor Management AG

Modernere Arbeitswelt

geschaffen

Die Firma cms electronics aus

Kärnten wurde als familienfreundlicher

Arbeitgeber vom Bundesministerium

prämiert. Mit dem Zertifikat

„Wir sind ein familienfreundlicher

Arbeitgeber“ wurde cms electronics

für sein familienfreundliches Engagement

vom Bundeskanzleramt ausgezeichnet.

Denn bestehende familienfreundliche

Maßnahmen wurden

evaluiert, gebündelt und weiterentwickelt,

die diese Auszeichnung

erhalten haben.

cms electronics

Neue Bestückautomaten

Gleich drei neue Siplace-Bestückautomaten

haben zwischen einem

Ekra-Schablonendrucker und einem

SMT-QuattroPeak-Reflow-Ofen

haben bei EKER ihr neues Zuhause

in der klimatisierten SMT-Fertigung

gefunden. Die flinken Doppelkopf-

Maschinen können in der Fertigungslinie

von der kleinen Bauform

0201 bis 85 x 85 mm mit bis

zu 80.000 Bauteilen/Stunde aus

Gurt, Stange und Tray-Wechsler

bestücken. EKER wird im November

2022 am Stand der Stemas Gruppe

B1-433 auf der Electronica in München

technische Schmankel zeigen:

Neben HF-Baugruppen, FPC-, IMSund

natürlich FR4-Schaltungen werden

auch auf dieser Messe technologische

Highlights vorgestellt.

EKER Systemtechnik Electronic

GmbH

Elektronik und Mechanik aus

einer Hand

Bei Eurocircuits steht ein neuer

Service „Gehäuse“ zur Verfügung.

Mit der mechanischen Außenhülle

für Prototypen und Kleinserien

setzte man damit eine neue Säule

im Leistungsspektrum. Partner ist

der renommierte Gehäusespezialist

Bopla. Über den Login können

Kunden auf sämtliche Standardgehäuse

aus Kunststoff und Aluminium

zugreifen und passende Gehäusetypen

für das spätere Gerät selektieren

oder vorab Muster bestellen.

Die Gehäuse werden von Eurocircuits

individuell bearbeitet, bedruckt

und dann die Elektronik fix und fertig

montiert.

Eurocircuits GmbH

Whitepaper „Kostensparende

Reinigung“

Ist die Reinigung in der Elektronikfertigung

lediglich eine Kostenfalle?

Das Whitepaper der factronix

GmbH zur Langzeit-Verbrauchsstudie

gibt Antworten und nennt die

Key-Faktoren, auf die es bei der

SMT-Reinigung ankommt. Hintergrund:

Getrieben durch die stetig

steigenden Kosten, streben Unternehmen

immer mehr nach Einsparungen

und Wirtschaftlichkeit, ohne

dabei Qualität ihrer Produkte einzubüßen.

Als Teil der Produktionskette

ist die Reinigung von Baugruppen

24 4/2022

Dienstleistung

und Leiterplatten sowie Druckschablonen

und Sieben ebenfalls Gegenstand

einer notwendigen Kostenanalyse,

die sich Firmen bei einer Neuanschaffung

oder bei einer Neubewertung

eines laufenden Prozesses

stellen sollten. Diese Langzeitstudie

dient hierbei als Werkzeug.

factronix GmbH

Aufbringen einer funktionellen

3D-Oberfläche

Seit Anfang 2017 forschen die

beiden baden-württembergischen

Leiterplattenhersteller Würth Elektronik

und FELA Villingen/Schwenningen

an einem von Lack und

Maschinenpark unabhängigen

Ansatz zum Aufbringen einer digitalen,

funktionellen 3D-Oberfläche.

Diese verspricht, in naher Zukunft

die konventionelle Lötstoppmaske

in der Leiterplattenfertigung abzulösen

und wurde s.mask genannt.

s.mask bietet als erste und einzige

Technologie der Branche die

Möglichkeit, nicht nur eine, sondern

direkt mehrere Schichten

eines Dielektrikums definiert und

gezielt ausgestaltet aufzubringen.

Neben Vorteilen bei Präzision und

Funktionalität zeigen sich auch Verbesserungen

beim Schutz der Leiterplatte.

Dies gelingt zum einen

durch das schonende Aufbringen

der funktionellen Oberfläche, zum

anderen durch eine Reduzierung

der Menge und Art der eingesetzten

Chemikalien. Lösemittelfreie

Materialien kommen dabei aufgrund

ihres sehr hohen Auflösungsvermögens

und der hervorragenden dielektrischen

Eigenschaften als Isolationsbeschichtung

für Leiterplatten

in Fein- und Feinstleitertechnik,

SMD-Technik sowie für Multilayers

zur Anwendung.

FELA GmbH

Mit Augmented Reality Zeit

beim Testen und Bring-up

sparen

Der neue inspectAR bei Flow-

CAD in Feldkirchen (München) ist

ein intelligenter PCB Viewer, der

die Leiterplatte gemeinsam mit den

Designdaten als Augmented Reality

Overlay in Echtzeit anzeigt. Über

Webcam oder Mobiltelefon wird das

Live-Bild des realen PCBs aufgenommen.

Die Software erkennt die

PCB-Abmessungen und gleicht die

Koordinaten mit dem Design ab. Mit

inspectAR lässt sich beim Bringup

von Prototypen, bei der Fehlersuche

und Reparatur oder in der

Qualitätssicherung enorm Zeit sparen.

inspectAR unterstützt PCB Designer,

Ingenieure und Techniker,

die beim Bring-up von Prototypen,

bei der Fehlersuche und Reparatur

oder in der Qualitätssicherung von

Leiterplatten mit dieser Ansicht viel

Zeit sparen können.

FlowCAD GmbH

EMS-Misere in Europa: Wie sich

die Branche ändern sollte

Matthias Sester von Fritsch Elektronik

in Achern sieht sich als Beifang

der Bauteilhersteller und fordert

vor dem Hintergrund der Bauteilknappheit

ein Umdenken in der

EMS-Branche. Die Auftragslage

könnte für Elektronikfertiger besser

nicht sein, die Folgen daraus

nicht schlimmer: Querbeet in der

gesamten Branche klagen bundes-

Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in den

Bereichen Elektronik, Mechanik und Software

entwickelt und fertigt die CGS – Computer

Gesteuerte Systeme GmbH aus Markt Schwaben,

östlich von München, Testsysteme und

Testsoftware für elektronische Baugruppen.

Unsere Kunden aus den Bereichen Automotive,

Aerospace, Home Appliances und

Energy schätzen unsere Lösungskompetenz

aus einer Hand: Von der Planung und

Entwicklung bis hin zur Fertigung und Wartung

werden sie direkt von uns betreut und

haben einen festen Ansprechpartner.

Unsere Systementwicklung schafft Standards

im Aufbau von Testsystemen für die

Elektronik, entwickelt aber auch überzeugende,

taktzeitoptimierte, kundenspezifische

und individuelle Lösungen. Mit unserem hochmodernen

Maschinenpark fertigen wir hochpräzise

Mechaniken und Adapter zur optimalen

Kontaktierung praktisch aller Prüflinge.

Bei Bedarf programmieren wir prüfzeitoptimierte

Testsoftware für Ihre Prüflinge mit Lab-

Windows/CVI, TestStand, LabVIEW oder anderen

Software Produkten.

Durch unsere Kooperationen mit namhaften

Sensorherstellern kann die CGS ein extrem

zuverlässiges, flexibles und zertifiziertes Programmiergerät

für Sensoren anbieten, das

auch für Fertigungslinien optimiert ist.

CGS Computer Gesteuerte Systeme GmbH • Henleinstraße 7 • 85570 Markt Schwaben

Tel.: 08121/2239-30 • Fax: 08121/2239-40 • jobs@cgs-gruppe.de • www.cgs-gruppe.de

4/2022

25

Dienstleistung

deutsche und europäische Elektronikfertiger

über Bauteilknappheit. So

seien es die bis zu 90% gefüllten

Bauteilläger, die aufgrund der fehlenden

Restmenge an Bauteilen zu

einer enormen Kapitalbindung führen,

die kleine und mittelständische

EMS-Betriebe nahezu in die Knie

zwingen. Auch der Umstand, dass

aufgrund noch steigender Energieund

Personalkosten die Preise nicht

mehr stabil gehalten werden können,

setze sich auf der Auftraggeberseite

nur zögerlich durch. Eine Marktbereinigung

stehe an. Trotzdem sucht

man bei Fritsch noch Mitarbeiter.

Mehr dazu auf der Website des

Unternehmens.

Fritsch Elektronik GmbH

Neue kompetente Mitarbeiter

gesucht

„Für unser engagiertes Team

suchen wir aktuell neue, kompetente

Köpfe.“ So steht es auf der

Website der gruenwald electronic

GmbH. Als professioneller EMS-

Dienstleister aus Berlin ist man um

hohe Qualität und Zuverlässigkeit

bemüht. Um diese auch in Zukunft

sicherzustellen, werden Mitarbeiter

(m/w) gesucht für folgende Bereiche:

Löten, Bestücken/Montieren, Technischer

Sachbearbeiter und SMD-

Linienbedienung.

gruenwald electronic GmbH

Freie Stellen zu besetzen

Als wachsendes Unternehmen

ist die Hannusch Industrieelektronik

GmbH aus Laichingen bestrebt, sich

in verschiedenen Bereichen weiter

zu verstärken. Man hat daher verschiedene

Positionen zu besetzen

(m/w/d): Lagermitarbeiter, Fertigungsmitarbeiter

für die Produktion,

Elektriker für die Schaltschrank- und

Anlagenverdrahtung, Elektroniker für

Geräte und Systeme bzw. Kommunikationselektroniker

für das Prüffeld.

Hannusch Industrieelektronik

GmbH

Mobile Robotik vorgeführt

HEITEC zeigte mobile Robotik

u.a. für den Einsatz in der Pharmaindustrie.

Über die Cloud ist die

Anwendung nahezu beliebig erweiterbar,

sowohl räumlich im Hinblick

auf weitere Anlagen und Standorte

als auch inhaltlich mit weiteren konfigurierbaren

Datenpunkten. HEI-

TEC bietet mit dieser Technologie

eine bedienerfreundliche Architektur,

mit der sich auch ältere Maschinenparks

schnell und effektiv auf ein

modernes Level heben lassen. HEI-

TEC zeigte am Beispiel von CoBOT

(collaborative robot) HelMo die Möglichkeiten

mobiler Robotik auf. HEI-

TEC hat den kollaborativen Roboter

konzipiert, ausgestattet, programmiert,

vernetzt sowie validiert.

HEITEC AG

cms electronics ist ein Komplettanbieter

für Electronic-Manufacturing-Services

(EMS): von der Entwicklung über das Design,

die Musterfertigung, den Materialeinkauf, das

Bestücken der Baugruppen inklusive dem

Testen bis zur Endgerätemontage bekommen

Kunden alles aus einer Hand. Hauptmärkte

sind Automotive, Industrie, erneuerbare Energien

und Medizintechnik.

cms electronics bietet integrierte Lösungen

über die gesamte Versorgungskette und jahrzehntelange

Erfahrung in der EMS-Fertigung.

Ihr Partner für die Elektronikfertigung

Unser Service – Ihr Gewinn:

■ Entwicklung von Hard- und Software

für elektronische und mechatronische

Baugruppen, Geräte und Systeme

■ Kundenspezifisches Design

■ Entwicklung von Testkonzepten

■ Materialmanagement

■ Manuelles und automatisiertes Bestücken,

Testen und Montage von Baugruppen,

Systemen und Geräten mittels modernstem

Fertigungsequipment und State-of-the-art-

Technologien

■ Eigenentwicklungen von

Multifunktionstestgeräten

■ Roboterbasierte Testanlagen

■ Auftragsbezogene und kundenspezifische

Kalkulationen zu optimierten Preisen

■ NPI – Produkteinführung mit etablierten

Prozessen

■ Null-Fehler-Philosophie

Über cms electronics:

Fertigungen in Klagenfurt am Wörthersee/

Österreich (Zentrale), in Fonyod/Ungarn und in

March-Freiburg (Deutschland); Vertriebsbüros

in Kassel und March-Freiburg/Deutschland;

zwei Trading-Offices in China (Hong Kong und

Shenzhen). Gegründet 2003, 480 Mitarbeiter.

Zertifiziert nach:

ISO 9001

IATF 16949

ISO 14001 und

ISO 13485.

Mehrfache Auszeichnungen für Flexibilität,

Liefertreue und Qualität.

electronics all inklusive

Electronic-Manufacturing-Services

cms electronics gmbh

Industriering 7

A-9020 Klagenfurt am Wörthersee

Tel: +43 0463 330 340 101

www.cms-electronics.com

electronica, Halle A1, Stand 253

26 2/2022

4/20221

Dienstleistung

Lösungen für Multisignal-Verarbeitung,

Video-Management

und Optronik

Elektroniken für Embedded

Vision und Multisensor-Systeme

sind komplex – und ihre Entwicklung

zeitaufwendig. Das geht bei

hema mit seiner Embedded Vision

Plattform jedoch auch anders. Mit

dem Baukasten können Kunden

individuelle Elektroniken konfigurieren

und erhalten im optimalen

Fall innerhalb von sechs Wochen

einen seriennahen Prototyp. Die

hema Embedded Vision Plattform

ist mit System on Modules von AMD-

Xilinx sowie Enclustra verfügbar,

weitere Integrationen sind in Entwicklung.

Das ermöglicht eine flexible

Auswahl und Skalierung der

Rechenleistung.

hema electronic GmbH

Drahtbondautomaten für die

ganze Welt

Ultraschall-Drahtbonden ist ein

Standardverfahren für die Herstellung

von elektrischen Verbindungen

in der Mikro- und Leistungselektronik.

Eine Anwendung ist die Herstellung

von Batteriemodulen für Elektrofahrzeuge.

Die Hesse GmbH

entwickelt und fertigt in Paderborn

Drahtbondautomaten und vertreibt

sie in alle Welt. Kern des Verfahrens

ist ein Kaltschweißprozess,

bei dem ein Draht mit einem Substrat

durch Zusammenpressen und

das Aufbringen von mechanischen

Schwingungen im Ultraschallbereich

verbunden wird. Das Substrat kann

dabei beispielsweise eine Leiterplatte,

ein elektronisches Bauteil

oder eine Batteriezelle sein. Zwischen

zwei oder mehrerer solcher

Schweißstellen wird eine Drahtverbindung

gezogen und so eine

dauerhafte elektrische Verbindung

hergestellt.

Hesse GmbH

Industrie 4.0 ist Chance und

Herausforderungen zugleich

Die HEYFRA AG stellt dazu eine

Info-Broschüre bereit. Bei Industrie

4.0. verschmelzen Planung, Produktion

und Logistik immer mehr

zu einer Einheit und sind auf allen

Ebenen miteinander vernetzt. Das

schafft große Chancen für eine

Effektivierung des gesamten Planungs-,

Entwicklungs- und Produktionsprozesses,

bringt aber auch

große Herausforderungen mit sich.

Denn es braucht für diese umfassende

Vernetzung und die Kommunikation

der Anlagen untereinander

sowohl neue Technologien

als auch angepasste Testverfahren.

HEYFRA unterstützt als E2MS

Dienstleister und Komplettanbieter

für Leiterplatten-Bestückung, Prototypenhersteller

und Hard- & Software-Entwickler

seine Kunden bei

ihren Digitalisierungs- und Optimierungsprozessen

bei Hard- und

Software ebenso wie bei individuellen

und innovativen Testverfahren.

HEYFRA AG

Leiterplatten- und Baugruppen-Prototypen

schnell, zuverlässig, auf Anhieb richtig

Vom fertigungsgerechten

Design zur Leiterplatte und

bestückten Baugruppe

Die Eurocircuits Unternehmensgruppe

mit 420 Mitarbeitern ist

die beste Adresse für Hardware-

Entwickler, die nicht nur einen

zuverlässigen Hersteller für Prototypen

und Kleinserien aus Europa

suchen, sondern für Testzwecke

auch schnell und kurz fristig auf

die bestückte Musterbaugruppe

zugreifen wollen.

6 Arbeitstage für Leiterplattenfertigung

und Bestückung

Innerhalb von 6 Arbeitstagen fertigen

wir die Leiterplatte in unseren

Werken in Ungarn und Deutschland,

beschaffen alle elektronischen

Bauteile und bestücken

Prototypen ab Losgröße 1 in

Serienqualität in unserer modernen

Baugruppenfertigung

Intelligente Web-Tools

und Preiskalkulation

Unsere intelligenten Web-Tools

prüfen die Designdaten auf Vollständigkeit,

zeigen kritische Stellen

im Design und geben PCB-

Designern Vorschläge, um diese

zu beheben. Außerdem helfen ein

Stücklisten-Editor, Bauteil-Editor

und viele Design for Manufacturing-Tools,

Leiterplatten- und Baugruppendaten

zu bereinigen bevor

der Auftrag ausgelöst wird.

Validierte Daten

für reibungslose Fertigung

Vorteil: Hardware-Entwickler

und PCB-Designer erhalten ein

auf Anhieb richtiges Design in

Industriequalität und noch vor

der Bestellung eine Übersicht

über die Bauteileverfügbarkeit

oder mögliche Alternativen sowie

eine exakte Preiskalkulation. Das

Beste daran: die validierten Daten

ermöglichen die Serienproduktion

bei jedem Baugruppenfertiger.

Eurocircuits GmbH · Hauptstrasse 16 · 57612 Kettenhausen

Tel.: +49 2401 9175 20 · www.eurocircuits.de

4/2022

27

Dienstleistung

Automatisierungslösung in der

industriellen Fertigung

Als Systemhaus bietet die Hilpert

electronics AG ein umfangreiches

Sortiment an Maschinen

und Prozesslösungen rund um die

Herstellung elektronischer Baugruppen

an. Da die automatisierte

Fertigung gerade in der industriellen

Produktion früh an Bedeutung

gewinnt, setzt man konsequent eine

weitere Unternehmensausrichtung

in dem Bereich der vollautomatisierten

Herstellung um. Dabei spielen

die kollaborierenden Roboter, wie

der Cobot Techman, eine wichtige

Rolle, doch hier ist tiefergehendes

Knowhow erforderlich. Mit Autix

wurde ein innovativer Partner gefunden,

der sich intensiv mit diesem

Thema auseinandergesetzt hat. Dort

weiß man: Wenn alle Sicherheitsaspekte

berücksichtigt werden, bietet

ein Cobot vielfältige Vorteile. So

lässt er sich intuitiv und damit vergleichsweise

unkompliziert bedienen.

Zudem kann er nicht nur eintönige

Aufgaben ausführen, sondern

auch immer komplexere Funktionen

übernehmen. Weil sich somit spezifische

Prozesse automatisieren lassen,

haben Cobots das Potenzial,

die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens

zu steigern.

Hilpert electronics AG

Höherer Automatisierungsgrad

Die ILFA GmbH hatte von LHMT

bereits sechs ROBI-FLEX 2×1 Beund

Entlader bekommen und in ihre

Produktion integriert. Nun erfolgte

im September die nächste Lieferung

und weitere vier der Handlingsgeräte

wurden in den Bereich „Oberflächentechnik“

installiert. Damit konnte

der Automatisierungsgrad weiter

erhöht werden, denn nun erfolgen

Be- und Entladung auch an der Entgratungsmaschine

und an der Palladium-Linie

für die Direktmetallisierung

vollautomatisch. Das entlastet

natürlich die Kolleginnen und Kollegen,

die zuvor die Maschinen händisch

befüllt haben und verschafft

ihnen mehr Freiraum für organisatorische

Tätigkeiten innerhalb der

Produktion.

ILFA GmbH

Effiziente Materialprüfung

– zerstörungsfrei und

berührungslos

Die konventionelle Fertigung

sowie der Einsatz additiver Verfahren

– sowohl im Prototypstadium als

auch in der industriellen Produktion

– erfordern eine Vielzahl von Testverfahren,

mit denen die Festigkeitseigenschaften

des verwendeten

Materials und daraus hergestellter

Bauteile definiert/überprüft

werden. Neben den üblichen zerstörenden

Prüfungen werden dabei

zunehmend zerstörungsfreie Verfahren

eingesetzt, auch um Serienteile

lückenlos realen Belastungen aussetzen

zu können und Schwachstellen

zu detektieren. Thermoelastische

Spannungsanalyse mit Thermografie

bietet besondere Vorteile.

Mithilfe modernster Thermografiekameras

können selbst kompliziert

geformte Prüfobjekte sehr effizient

und rückwirkungsfrei analysiert

werden. Basierend auf der physikalischen

Tatsache, dass Materialien

bei Verformung eine thermische

Reaktion zeigen, erfassen

diese Kameras berührungslos in nur

Gründungsjahr:

Muttergesellschaft

LACROIX: 1971

Geschäftsbereich Electronics in

Deutschland: 1983

MitarbeiterInnen im

Geschäftsbereich Electronics

in Deutschland: 130

Firmenausrichtung:

Der Geschäftsbereich Electronics

von LACROIX ist ein EMS-

Dienstleistungsunternehmen, das

sich die Entwicklung und Fertigung

hochkomplexer Baugruppen zur

Aufgabe macht. Es widmet sich

ganzheitlich allen Services rund

um den Lebenszyklus eines elektronischen

Produktes - von der Entwicklung

und dem Bau von Prototypen

in kürzester Zeit, bis zur

Fertigung von kleinen bis großen

Volumen in einer der sechs verbundenen

und komplementären

Produktionsstätten des Geschäftsbereichs

Electronics, über einen

kundenindividuellen Prüfmittelaufbau

und ein möglicherweise notwendiges

Re-Design. Zudem

betreibt LACROIX ein gesichertes,

pro-aktives Obsolescence Management,

zur zeitlichen und personellen

Entlastung ihrer Klientel.

Positioning, USP:

Das im niederrheinischen Willich

ansässige Unternehmen widmet

sich vornehmlich mittelständisch

innovativ ausgerichteten Unternehmen,

die die Entwicklung und Fertigung

von elektronikgetriebenen

Produkten zum Inhalt haben. Mit

der Integration des Unternehmens

in die weltweit agierende LACROIX,

ermöglicht das Unternehmen einen

wesentlich umfangreicheren Kowhow-Transfer

für seine Kunden, als

dies anderen EMS-Unternehmen

möglich wäre, in allen Produktlebensphasen

– mit vorteilhaften

Auswirkungen auch bei der Bauteilbeschaffung

und im Qualitätsmanagement.

Die traditionell familiengeführte

LACROIX garantiert

zudem eine langfristige, marktgerechte

Unternehmensentwicklung,

bei der nicht die Gewinnmaximierung

im Vordergrund steht.

Zielmärkte:

Industrie, Automotive, Smart-

Home, Luftfahrt und Verteidigung

sowie Medizintechnik und weitere

angrenzende Produktbereiche

Qualitätsmanagement:

Zertifikate: ISO 9001, ISO 14001

LACROIX | Hanns-Martin-Schleyer-Straße 12 – 14 | 47877 Willich

Tel.: 02154/498 0 | sales.germany@lacroix.group | www.lacroix-electronics.com

28 2 4/2022

Dienstleistung

einem Prüfvorgang die entstehenden

thermischen Signaturen auf dem

Objekt. Im englischsprachigen Online

Event „Efficient Material Testing

– Non-destructive and Contactless“

erhalten Teilnehmer einen Überblick

über diese berührungslose und zerstörungsfreie

Methode. Termin: 26.

Oktober 2022, 15:00 bis 16:30 Uhr.

infraTec GmbH

Modern und frisch

So wirkt der überarbeitete

Webauftritt von der JORATEC

GmbH. Dort freut man sich, dass

Kunden, Partner und Interessenten

nun noch besser informiert werden.

Mit aktuellen Informationen über das

Unternehmen, dessen Leistungsspektrum

sowie dessen Dienstleistungen

möchte man einen detaillierten

Überblick bieten und einen

Einblick in die Arbeitsweise ermöglichen.

Gibt es News zu neuen technischen

Verfahren oder Maschinen,

zum Unternehmen selbst oder zu

Veranstaltungen, hält man Besucher

stets auf dem Laufenden. Die

neue Webseite berücksichtigt mittels

Responsive Design selbstverständlich

auch unterschiedliche Endgeräte,

so dass auf Smartphones

oder Tablets ebenfalls bequem durch

unsere Seite navigiert werden kann.

JORATEC GmbH

Materialkrise, Umsatzeinbußen

und European Chips Act

Die KATEK SE hat zusammen

mit dem Marktforschungsinstitut

Dynata 570 Unternehmen und

Fertigungsdienstleister für Elektronik

(EMS) befragt, wie sie die aktuelle

Situation einschätzen. Denn

Chips fehlen – aber das ist bei Weitem

nicht die einzige Herausforderung

für Unternehmen. Die Studie

hat u.a. untersucht, welche Teile in

den jeweiligen Branchen am häufigsten

fehlen. Während die Ergebnisse

im Bereich Automobilindustrie

und Telekommunikation zeigen,

dass vorrangig Chips, dicht

gefolgt von Halbleitern und integrierten

Schaltungen fehlen, sind sie

beispielsweise für Organisationen

im Bereich erneuerbare Energien

und Umwelt nur an dritter Stelle.

Jedes dritte Unternehmen rechnet

mit Umsatzeinbußen zwischen 10

und 19% aufgrund der Materialkrise,

die Automobilbranche schätzt die

Einbußen deutlich höher ein. Der

European Chips Act, der bis 2030

Entlastung bringen soll, kommt für

viele der Befragten zu spät und beinhaltet

zu wenig Volumen, um das

geplante Ziel, ein Fünftel aller Chips

weltweit in Europa zu produzieren,

zu erreichen. Die meisten Unternehmen

rechnen mit Umsatzeinbußen

zwischen 10 und 29%.

KATEK SE

Neue Anlagen sichern Effizienz

und Nachhaltigkeit

Die Firma KSG investierte in Effizienz

und Nachhaltigkeit mit zwei

neuen Anlagen. Die Anschaffung

der beiden Anlagen ist eine Investition

in Energieeffizienz, hochqualitative

Prozesse und Ressour-

Premium E²MS Solution Supplier

Made in Germany

RAWE Verwaltungsgebäude am Ortsrand von Weiler

Die RAWE Electronic GmbH ist Systemdienstleister

der Elektronikbranche mit Sitz

in Weiler im Allgäu. Mit 300 Mitarbeitern werden

elektronische Baugruppen und Systeme

für namhafte Unternehmen aus unterschiedlichen

Industriebereichen entwickelt und produziert.

RAWE fertigt für die Branchen Profiküchentechnik

und Hausgeräte, Nutzfahrzeuge,

Visit us!

Hall A1

Booth 264

Gasmesstechnik, Heizung und Sanitär, Industrieelektronik

sowie Automotive. Letzteres in

Großserien mittels vollautomatischen Fertigungs-,

Montage- und Prüfanlagen. Zum Produktportfolio

zählen auch Tastaturen und Eingabesysteme.

RAWE entwickelt kundenspezifische

HMI’s von der kostengünstigen Folientastatur

bis hin zu komplexen Touch-Display

Anwendungen. Neben der Produktentwicklung

übernimmt RAWE auch die Rolle

als Fertigungsdienst leister für Systeme, die

kundenseitig konstruiert werden.

RAWE optimiert laufend die Fertigungsprozesse.

So können z.B. Kunststoffgehäuse seit

Beginn des Jahres mittels Ultraschall-schweisstechnik

gefügt werden. Elektronik wird dadurch

feuchte- und staubdicht in Gehäuse montiert

Die RAWE Electronic GmbH ist Teil der

Demmel Gruppe mit Sitz in Scheidegg im

Allgäu und weltweit über 1.400 Mitarbeitern

und Tochtergesellschaften in Deutschland,

Schweiz, USA, China und Singapur.

RAWE Electronic GmbH • Bregenzer Straße 43 • 88171 Weiler-Simmerberg • Telefon 08387/398-0 • info@rawe.de • www.rawe.de

4/2022

29

Dienstleistung

censchonung. Während eine neue

Nassprozessanlage mit Vakuumätzmodul

für ein gleichmäßiges Ätzergebnis

sorgt, trägt eine neue Kupfer-Recycling-Anlage

dazu bei, mehr

Kupfer in kürzerer Zeit zurückgewinnen

zu können.

KSG GmbH

Mit hybriden Systemen zu mehr

Intelligenz

Mit dem Gedanken, den Kunden

zusätzliche technische und gestalterische

Freiheit zu bieten, hat Kundisch

in seine Fertigung investiert

und bietet nun mit Hybridsystemen

gedruckte und siliziumbasierte Komponenten

in Kombination an. Erreicht

wird das Beste aus beiden Welten –

die hohe Rechenleistung der Halbleiterstrukturen

mit den flexiblen, dünnen

und leichten Eigenschaften der

gedruckten Elektronik. Die Kombination

kann insbesondere im Internet

of Things, für Smart Labels und

auch im Gesundheitswesen eingesetzt

werden. Kundisch verbindet

die Technologien derzeit vorrangig

in seinen Tastaturen, in die es

RFID-Chips, Sensoren, Heizfolien

und Auswerter-Elektronik integriert.

Kundisch GmbH & Co. KG

Vom Management-Buy-Out zum

führenden EMS-Anbieter

Unter der Leitung von Dr. Ralf

Hasler hat sich die Lacon Electronic

GmbH vom Management-

Buy-Out zu einem der führenden

EMS-Anbieter in Deutschland entwickelt.

Die neue KI- und cloudbasierte

Lösung wird nach Ansicht

des Unternehmens ein Game-Changer

in der Angebotserstellung im

Industrial Engineering. Damit hat

der Kunde ein komplexes erstes

Angebot in 15 min nach Anfrage

fix und fertig auf dem Tisch. Man

profitiert als EMS-Anbieter speziell

durch die starke Nachfrage im

ODM-Segment, in den Märkten

New Energy und e-Mobility sowie

auch im B2C-Geschäft. Zum Beispiel

war man mit eingebunden bei

der Entwicklung zu eAuto-Ladern,

bei der Hausenergieverteilung, in

der Bahntechnik und vielem mehr.

Aktuell gibt es eine spannende Aufgabe

in Form von Schaltschränken

für Elektronenstrahl-Anlagen.

Lacon Electronic GmbH

Großflächiger Reinraum

eröffnet

Neways hat seinen neuen großflächigen

Reinraum in Echt, Holland,

eröffnet. Dies stelle einen weiteren

Meilenstein bei der Erfüllung

der Kundenanforderungen für fortschrittliche

Reinraumfunktionen dar.

Diese Anlage ist vollständig klimatisiert

und hat eine Kapazität von bis

zu 1000 Quadratmetern. Die neue

Anlage versetzt Neways in eine hervorragende

Position, das kontinuierliche

Marktwachstum zu bedienen

und elektrische Verdrahtungsverbindungen

für die Lithografiesysteme

von ASML nach höchsten

Qualitätsstandards herzustellen.

Übrigens: Alle Neways-Standorte

in den Niederlanden verwenden

ausschließlich Ökostrom.

Neways Electronics Int. N.V.

Ihr Partner für Umweltsimulation, Schadensanalytik und Qualifizierungen

TechnoLab ist ein unabhängiges Test- und

Analytiklabor für industrielle Produkte und

führt neben Qualifizierungen auch Analysen

von Schadensrückläufern im Aufbau- und

Verbindungsbereich durch.

Das Labor mit über 25 jähriger Erfahrung ist

nach ISO 17025 akkreditiert und beschäftigt

sich im Testingbereich mit Produkten aus allen

Industriezweigen, die nach Umweltaspekten

qualifiziert werden müssen. Typische Anwendungen

sind gerade Teile aus dem Bereich der

Elektromobilität, Bahnanwendungen und Luftfahrt.

Hier werden Produkte auf alle erdenklichen

Einflüsse geprüft, ob es Tropenklima,

Sandstürme oder korrosive Einflüsse sind, wie

auch Vibrationen und vieles andere. Auf ca.

1500qm Testfläche werden „vom Handy bis

zum Raketenantrieb“ alle erdenklichen Teile

auf Tauglichkeit überprüft.

Im Analytikbereich finden die Untersuchungen

auf einer Ebene darunter statt, hier

werden die Innereien der Geräte (Elektronik)

qualifiziert (vom Bauelement über Lote oder

Leiterplatten) und mit aufwändiger Technik

Fehler gefunden, die im Feld zu Ausfällen

geführt haben. Typische Hilfsmittel sind REM

mit EDX Analyse, FTIR für organische Rückstände

oder Röntgentechnik mit CT. Auch

Qualifizierungen, die zur Produktoptimierung

dienen, sind an der Tagesordnung.

Auf der umfangreichen Webseite kann sich

der Anwender ein Bild von den Möglichkeiten

machen!

TechnoLab GmbH | Wohlrabedamm 13 | 13629 Berlin

Tel.: 030/3641105-0 | Fax: 030/3641105-69

info@technolab.de | www.technolab.de

30 4/2022

Dienstleistung

Neues Ritz-(Kerbfräs)-Zentrum

Zusammen mit dem Spezialmaschinenhersteller

LHMT hat die

Precoplat GmbH einen vollautomatischen

Kerbfräsautomat SCM

erfolgreich in Betrieb genommen.

Nun kann man noch schneller und

noch präziser dank lineargesteuerter

Antriebe und CCD-Kameras bei der

Nutzenregistrierung von Leiterplatten

mit 0-Abstand kerbfräsen. Ob

einseitiges Ritzen oder Sprungritzen

– prozessbedingte Dimensionsverzüge

können optimal skaliert werden

und minimieren den mechanischen

Versatz. Durch QR-Codes

auf jedem Nutzen werden automatisch

die richtigen CNC-Programme

geladen, und auch im Nachhinein

ist es möglich, die jeweiligen Prozessdaten

zu tracken.

Precoplat GmbH

Neue Gateway-Technologie

Mit EXTENDED DISPLAY LINK

präsentierte RAFI eine neue Gateway-Technologie,

die den vollfunktionalen

Anschluss touchbasierter

HMI-Panels an bis zu 100 m entfernte

Anwendungssteuerungen ermöglicht.

Hintergrund: Immer mehr Hersteller

von Bearbeitungszentren, mobilen

Arbeitsmaschinen oder Nutzfahrzeugen

statten ihre Produkte mit hochperformanten

Zentralsteuerungen

aus, um den Einsatz weiterer dezentraler

Recheneinheiten einzusparen.

Weil auf dieser Grundlage auch die

Ansteuerung von HMI-Displays an

die zentrale CPU ausgelagert werden

kann, lassen sich in vielen Anwendungen

erheblich schlankere Bedienpanels

ohne eigene Control Units und

Kühlsysteme verwenden. Abhängig

von den zu überbrückenden Entfernungen

und der gewünschten Bandbreite

sind die Gateways in den drei

aufsteigenden Leistungsklassen Short

Range, Mid Range und Full Range

verfügbar. Durch die HDBaseT-Technologie

erreicht das Gateway eine

Datenrate bis 8 Gbit/s beispielsweise

für Videoübertragungen mit 4K-Auflösungen.

EXTENDED DISPLAY

LINK eröffnet Maschinen- und Anlagenherstellern

die Möglichkeit, ihre

HMIs auf einfache Weise für unterschiedliche

Produkte zu standardisieren

und dafür ein äußerst schlankes

Design zu wählen.

RAFI Eltec GmbH

Erweitertes Portfolio im Bereich

„Digitale Gerätewagen/Mobile

Arbeitsplätze“

Der neue W-5000 ist ein robuster

19 Zoll Gerätewagen aus Aluminium,

ausgestattet mit Schwerlastrollen

(belastbar bis 200 kg), optional

in antistatischer bzw. ESD-Ausführung.

Er dient beispielsweise der

Aufnahme von 19-Zoll-Baugruppenträgern

oder Schubfächern.

Der Gehäusewagen W-5000 bietet

eine Vielzahl von Einbaumöglichkeiten

wie z.B. Schubladentastatur,

Frontplatten im Deckel- und

Gehäuseteil mit Ausschnitten für

Monitore, Anschlüsse u.v.m. Der

Deckel ist stufenlos verstellbar und

in diversen Größen erhältlich. Der

mobile Gerätewagen bietet leichten

Zugang für Bedienung und Wartung

SMD-Schablonen

für schnellen

Standard

PRÄZISION,

DIE FUNKTIONIERT

für kleinste

Bauteile

für maximale

Leistung

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www.photocad.de

4/2022

31

Dienstleistung

durch eine abnehmbare Rückwand

sowie optionale Service-Klappen.

Richard Wöhr GmbH

Verpackung und Veredelung von

Bauteilen: Mitarbeiter gesucht

Die S&P Dienstleistungen in der

Mikroelektronik GmbH ist ein wachsendes

mittelständisches Unternehmen

aus Süddeutschland, das seit

1997 besteht und heute in der Verpackung

und Veredelung von elektronischen

Bauteilen zu den führenden

Dienstleistern der Elektronikindustrie

zählt. Man sucht Mitarbeiter

in verschiedenen Bereichen

am Unternehmensstandort Kirchheim/Teck.

S&P Dienstleistungen in der

Mikroelektronik GmbH

Ausbildung in der straschu-

Unternehmensgruppe

CelsiStrip ®

Thermoetikette registriert

Maximalwerte durch

Dauerschwärzung

Diverse Bereiche von

+40 bis +260°C

GRATIS Musterset von celsi@spirig.com

Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert

EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)

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Am 1. August 2022 starteten die

abgebildeten jungen Leute ihre Ausbildung

in der straschu-Unternehmensgruppe

am Standort Stuhr. Die

neuen „strazubis“ wurden mit einer

Begrüßungsveranstaltung herzlich

empfangen und ins Team aufgenommen.

Es folgte eine Unternehmenspräsentation,

um den neuen

Auszubildenden die Unternehmensstruktur

näherzubringen, sowie eine

Rundführung durch die verschiedenen

Gebäude. In der Fertigung

sahen die Auszubildenden zum

ersten Mal, wie eine Leiterplatte

bestückt wird. In den kommenden

Jahren erlernen die Berufseinsteiger

verschiedene Berufe, wie Industriekaufmann,

Fachinformatiker für

Anwendungsentwicklung oder Kaufmann

im Büro-Management.

Straschu Elektronikgruppe

Neue Reinigungsanlage

Die Reinigungsanlage SYSTRO-

NIC CL950 der Systronic GmbH &

Co. KG ist ein optimales System für

Misprints- und Baugruppenreinigung.

Die automatische Einkammer-Reinigungsanlage

aus rostfreiem Edelstahl

sprüht über ein angepasstes

Register in einem geschlossenen

Kreislauf. Es besteht die Möglichkeit,

das Inlay in der Anlage auch

auf Sprüharme umzurüsten oder

ein anderes Sprühregister einzusetzen.

Die Anlage besteht aus einem

geschlossenen Reinigungskreislauf,

einem geschlossenen Spülkreislauf,

einer Trocknungseinheit

und einer separaten Entleerungspumpe.

Bedient wird die Anlage

über ein anwenderfreundliches

Touch-Panel.

Systronic GmbH & Co. KG

Investition in Fertigung und

Logistik

Der Elektronik-Komplett-Dienstleister

tecnotron investiert in den

Bereichen Fertigung und Logistik

weiter in modernste Technik. Zu

den Neuanschaffungen der vergangenen

Monate zählen zwei automatische

optische Inspektionssysteme,

eine innovative Lösung für das selektive

Kleben von Bauteilen sowie ein

neuer Trockenschrank und ein Röntgenzählgerät.

Auch setzt tecnotron

in der Fertigung auf die zukunftsweisende

inline 3D-AOI-Prüftechnologie.

Die beiden neuen Inspektionssysteme

ermöglichen einen hohen

Grad an Prozesskontrolle. Mit vier

Schrägblickkameras ist zudem eine

Inspektion in 360 1°-Schritten möglich.

Durch die hohe optische Qualität

werden Pseudofehler bedeutend

reduziert. Auch beim Thema

Bauteilklebung setzt der E²MS-

Spezialist vom Bodensee auf eine

innovative Lösung: Während traditionelle

Systeme den Kleber meist

von oben nach unten, relativ großflächig

und direkt auf die Platine aufbringen,

trägt der neue Glue-Feeder

den Klebstoff von unten und

berührungslos direkt auf das Bauelement

auf. Damit ist dieses Verfahren

präziser.

tecnotron elektronik gmbh

Erhöhung der Design-Komplexität

fordert neues Equipment

Als Spezialist für EMS Dienstleistungen

hat WEPTECH stets einen

besonderen Focus auf die individuellen

technischen Anforderungen seiner

Kunden. Erhöhung der Design-

Komplexität bei gleichzeitiger Minia-

file: TI1CSmini-4346_2021

dimension: 43 x 46 mm

Messtechnik

Rückflussmessung ohne Kalibrierung

Grundaufbau des Reflexionsgrößen-Me systems

Die gezeigte Schaltung mi st die

Rückflussdämpfung an einem

Sender im Frequenzbereich 1 bis

28 GHz genau, ohne da s eine

Systemkalibrierung erforderlich

ist. Das Design wird auf einer

einzelnen Leiterpla te mit einem

nichtreflektierenden HF-Schalter

implementiert und besteht aus

einem Mikrowe len-HF-Detektor

und einen 12-Bit-Präzisions-

Analog/Digital-Wandler. Um die

Schaltung über einen möglichst

breiten Frequenzbereich anzuwenden,

wurde anste le eines

schmalbandigen, oberflächenmontierbaren

Richtkopplers

ein Dualport-Richtkoppler mit

SMA-Steckern verwendet.

Rückflussdämpfungen von bis

zu 20 dB

werden). Ein einzigartiges Merkmal

der Schaltung besteht darin,

da s sie die Rückflu sdämpfung

anhand eines einfachen Verhältnisses

der digitalisierten

Spannungen des HF-Detektors

berechnet, wodurch eine Systemkalibrierung

entfä lt. Das SWR,

die Rückflu sdämpfung und der

Reflexionskoe fizient werden

unter Verwendung des Verhältni

ses zwischen den vom ADC

abgetasteten vorwärts- und rückwärts

gekoppelten Spannungen

berechnet.

Leistungsdetektor ADL6010

Der Leistungsdetektor ADL6010

hat eine Linear-in-V/V-Kennli-

Literatur

nie, die für diese Anwendung

von entscheidender Bedeutung

ist. Wie im Diagramm gezeigt,

var iert die Ausgang spannung

mit der Frequenz.

Diese Variation der Übertragungsfunktion

gegenüber der

Frequenz verschlechtert die Leistung

der Schaltung in keiner

Weise, da die Berechnung der

Rückflussdämpfung auf einer

ratiometrischen Berechnung

bei einer bestimmten Frequenz

beruht. Um ein klares Ablesen

der Ergebni se vor der Aktualisierung

zu ermöglichen, werden

50 Beispielergebni se gemi telt,

bevor sie im GUI-Ergebnisfenster

angezeigt werden. ◄

Die Schaltung misst Rückflu s-

dämpfungen von bis zu 20 dB

Die vo lständige Dokumentation für das EVAL-VSWR-SDZüber

einen Eingangsleistungsbereich

von 25 dB (Rückfluss-

Board einschließlich Schaltplänen, Layouts, Gerber-Dateien

und Stückliste steht im CN-0387 Design Support Package

dämpfungen von mehr als 20 dB

unter www.analog.com/CN0387-DesignSupport zum Download

bereit.

Analog Devices können über einen kleineren Eingangsleistungsbereich

geme sen

www.analog.com

2 hf-praxis 8/2021

4C

turisierung der Bauteile, Steigerung

des Durchsatzes und Erhöhung der

Prozesssicherheit, dies sind die

entscheidenden Qualitätskriterien

und zentralen Forderungen aus der

Praxis im Bereich der Fertigungsdienstleistung.

Um diesen gestiegenen

Anforderungen auch zukünftig

möglichst flexibel und prozessoptimiert

begegnen zu können, legt

man großen Wert auf einen hohen

Innovationsgrad des Maschinenparks.

So wurden im ersten Halbjahr

2022 ein Bestückungsautomat

vom Typ RS-1R, kombiniert mit einer

Prozessüberwachung per automatischer

optischer Inspektion (AOI),

und ein Schablonendrucker (G-Titan)

der neuesten Systemgeneration von

JUKI Automation Systems in Betrieb

genommen. Auch wurden zusätzlich

eine neue Lötwelle (Maxiwave

2335) der Firma Seho und für eine

optimierte Bestandsüberwachung

per röntgenbasierter Bauteilezählung

ein ASSURE X-Ray component

Counter zur Unterstützung der

SMT-Linien installiert.

WEPTECH elektronik GmbH

Fachartikel,

Pressemitteilung oder Fachbuch

schreiben – aber wie?

Erfahrener Autor und Lektor des beam-Verlags zeigt Ihnen den

optimalen Weg und begleitet Sie bis zum Ziel.

Kontakt: frank.sichla@gmx.de

32 4/2022

Dienstleistung

Virtuelle Fertigung und spezielles AOI-System

Baugruppenkontrolle

nach

dem Reflow-

Löten mit

Eurocircuits selbst

entwickeltem

Inspektionssystem

Pixpect: Ein

hochaufgelöstes

Bild wird

ausschnittsweise

mit dem

Referenzbild des

Digitalen Zwillings

verglichen

Ohne virtuelle Fertigung startet

bei Eurocircuits kein Auftrag in der

realen Fertigung. Aus den übermittelten

Design-Daten wird vorab

berechnet, wie die spätere Leiterplatte

oder Baugruppe aussieht. Der

Digitale Zwilling ist für die Kunden

eine wichtige Kontrolle der gelieferten

Daten und die Referenz für

die optische Prüfung der bestückten

Leiterplatte.

„Virtuelle Fertigung bei Eurocircuits

heißt, wir simulieren anhand

der gelieferten Design-Daten die

Fertigung einer Leiterplatte“, sagt

Dirk Stans, Eurocircuits Geschäftsführender

Gesellschafter. Unsere

Software berechnet ein 2D-Bild

und wenn möglich ein 3D-Bild der

Leiterplatte nach der Herstellung

und der Bestückung mit elektronischen

Bauteilen. „Das Ergebnis

sehen natürlich auch unsere Kunden,

wenn sie ihre Daten hochladen

und die Fertigung beauftragen“,

betont Stans.

Das Simulieren der Fertigung

bevor die Hardware physisch gebaut

wird, hat enorme Vorteile: Es spart

Kosten, wertvolle Zeit, hilft Re-Designs

und Abfälle zu vermeiden und

es ist der nachhaltige Weg für Hardware-Engineering.

Der Digitale Zwilling

ist auch die Referenz bei der

Erstmusterprüfung in der Leiterplattenbestückung.

„Wie üblich in

der Leiterplattenbestückung prüfen

wir die erste Baugruppe, die

den Bestückautomaten verlässt,

auf mögliche Fehler“, erklärt Stans

den Prozess.

Nur: Eurocircuits ist spezialisiert

auf Prototypen und Kleinserien

von Leiterplatten und mit Bauteilen

bestückten Boards. Pro Jahr

liefert Eurocircuits mehr als 110.000

Fertigungs- und Bestückaufträge für

Leiterplattenprototypen und Kleinserien

an über 12.000 aktive Kunden

aus. In der Prototypenfertigung

zählt jede Stunde. Bei typischen

Produktionsmengen bis fünf Baugruppen

ist ein AOI-System ungeeignet;

die Vorbereitungs- und Rüstzeit

wäre viel lang. Darum arbeitet

Eurocircuits mit dem selbst entwickelten

Inspektionssystem Pixpect.

„Im Handumdrehen können wir

mit Pixpect Baugruppen einer

optischen Prüfung unterziehen“,

sagt Stans. Der Prototypen- und

Kleinserienfertiger verwendet das

selbst entwickelte AOI-System für

die Erstmusterprüfung, um Abweichungen

zwischen dem Referenzboard

und der gerade gelöteten

Baugruppe darzustellen und nach

dem Reflow-Löten, um die Qualität

des Lötprozesses zu bewerten. So

funktioniert das Inspektionssystem

Pixpect: Der Mitarbeiter in der Fertigung

nimmt ein hochauflösendes

Bild von jeder bestückten Leiterplattenseite

auf und lädt es in das

System zur Produktionsnachverfolgung.

Als Referenz liegt im System

ein Bild des Digitalen Zwillings, der

vorab virtuell gefertigt wurde. Das

aus den validierten Designdaten

erzeugte Bild dient bis zur Endkontrolle

als Referenz.

Die Pixpect-Bediener öffnen die

Bilder in einer Web-Schnittstelle für

die optische Inspektion. Die Schnittstelle

richtet alle Bauteile, die das

gleiche Teil bilden, auf die gleiche

Weise nebeneinander aus. Überlagerungen

der Bilder zeigen dem

Bediener, wo sich das Bauteil befinden

soll, welche Drehung gewünscht

wird, was auf dem Bauteilgehäuse

aufgedruckt ist usw. Auch Komponenten,

die nicht vorhanden sein

sollten, zum Beispiel falsch platzierte

Bauteile findet Eurocircuits

mit Pixpect. Obligatorisch wird die

Qualität des Lötprozesses bewertet

und übermäßiges oder fehlendes

Lot, auf dem Kopf stehende Komponenten,

Lotbrücken zwischen den

Anschlüssen oder aufgestellte SMD-

Bauteile (Tombstoning) erkannt. ◄

Eurocircuits GmbH

www.eurocircuits.de

Dieses Video erklärt die Erstmusterprüfung in der Leiterplattenbestückung mit Pixpect:

https://vimeo.com/463055474?embedded=true&source=vimeo_logo&owner=61783568

4/2022

33

Dienstleistung

Chancen der additiven Fertigung

für die EMS-Branche

Moderne 3D-Druck-Technologien ermöglichen schnelles und agiles Vorgehen beim Prototyp- und Werkzeugbau

sowie bei Kleinserien.

Flexibilität, schnelle Umsetzung

und geometrische Gestaltungsfreiheit

sind nur einige der Gründe,

warum der 3D-Druck in der Produktion

zunehmend an Relevanz

gewinnt. Geschwindigkeit ist im

Entstehungsprozess eines Produktes

entscheidend. Wer eine

kurze Produkteinführungszeit realisiert,

hat oft den größeren Markterfolg.

So geht es etwa darum, Prototypen

schnell und zu relativ niedrigen

Kosten anfertigen zu können

oder Verbesserungsideen schnell

umzusetzen.

Moderate Startkosten

Mittels 3D-Druck lassen sich hohe

Startkosten bei der Produktentwicklung

und im Werkzeugbau vermeiden.

Er beschleunigt einen sicheren

Entwicklungsprozess für die Serienfertigung

sowie bei Einzelanfertigungen

– ohne den teuren, klassischen

Spezialwerkzeugbau.

Autor:

Martin Silberkuhl

Bereichsverantwortlicher

3D-Druck

TQ-Systems GmbH

www.tq-group.com/3d-druck

Ganz konkret bietet sich der

3D-Druck beispielsweise an, um

schnell und unkompliziert individuelle

Werkzeuge und Aufsätze zu

fertigen, zur Überprüfung der Passform

in Gehäusen, zur Visualisierung

und zum Testen von Gehäuse-

Prototypen, aber auch für die Fertigung

von Kleinserien. Für die vielen

unterschiedlichen Anwendungen stehen

verschiedenen 3D-Druck-Technologien

zur Verfügung. Die gängigsten

sind SLS (Selective Laser

Sintering), FDM (Fused Deposition

Modeling) und das Stereolithographie-Verfahren.

Die verschiedenen

3D-Druck-Technolgien

Beim Selective Laser Sintering

bringt eine thermische Energiequelle

selektiv Pulverpartikel innerhalb

des Baubereichs zum Schmelzen

und ermöglicht somit die Herstellung

des Festkörpers. Dieses

Verfahren wird häufig für das Drucken

sehr komplexer, funktioneller

Teile sowie für komplexe Kabelführung

(hohle Designs) und für die Fertigung

von Teilen in kleiner Stückzahl

verwendet.

Das Fused Deposition Modelling

(Materialextrusion) wiederum ist ein

3D-Druck-Fertigungsverfahren, bei

dem ein Filament aus festem, thermoplastischem

Material durch eine

beheizte Extruder-Düse gedrückt

wird und dabei schmilzt. Der Drucker

legt das Material dann über

einen vorgegebenen Pfad auf der

Bauplattform ab. Dort kühlt das Filament

ab und härtet zu einem Festkörper

aus. Übliche Anwendungsbereiche

für das FDM-Verfahren

sind der Werkzeugbau, Elektronikgehäuse,

Form- und Passformüberprüfung

sowie Heft- und Spannvorrichtungen.

Das Stereolithographie-Verfahren

schließlich wird vor allem für die

Erstellung von spritzgussähnlichen

Polymer-Prototypen, für Feinguss-

Objekte sowie in der Zahntechnik

und bei der Hörgeräte-Produktion

verwendet. Es handelt sich dabei um

ein 3D-Druck-Fertigungsverfahren,

bei dem eine Lichtquelle einen Photopolymer-Resin

selektiv in einem

Behälter aushärtet.

Additive Herstellung von

Mustern (Rapid Prototyping)

Die Entwicklung von neuen Produkten

in der Elektronikbranche

findet mittlerweile meist agil statt.

Das heißt, nach einem Sprint – also

einem Abschnitt von circa sechs

Wochen – wird anhand eines ersten

Prototyps besprochen, was die nächsten

Schritte sind.

Der schnellste Weg von der Idee

zu den ersten Modellen führt dabei

über den 3D-Druck. Beim Rapid

Prototyping geht es darum, Ideen

zu visualisieren und auszuprobieren

und das zu verhältnismäßig geringen

Kosten.

34 4/2022

Dienstleistung

3D-Druck – speziell im FDM-Verfahren

– ermöglicht das schnelle

Bauen von Prototypen. Das macht

alle Aspekte einer Lösung praxisnah

erlebbar und die Ergebnisse

testbar. In der Produktentwicklung

ist Rapid Prototyping mittlerweile

unverzichtbar, da es nicht nur den

Entwicklungsprozess beschleunigt,

sondern auch Erkenntnisse und

Sicherheit für die Serienfertigung

liefert. Bei dem oben links abgebildeten

Produkt wurde die SLS-

Technologie gewählt, um eine hohe

Festigkeit umzusetzen und Stützstrukturen

zu vermeiden.

Additiver Werkzeugbau

(Rapid Tooling)

Schnell und unkompliziert individuelle

Werkzeuge und Aufsätze realisieren

– darum geht es beim Rapid

Tooling, einer Sonderform des Rapid

Prototyping, das die Konstruktion

von Spezialtools beschreibt. Hier

kommen gleich mehrere Vorteile

des 3D-Drucks zum Tragen: So lassen

sich etwa Einzelanfertigungen

ohne teuren klassischen Spezialwerkzeugbau

realisieren sowie auch

extrem komplexe, individuelle Formen

umsetzen. Den Anwendungsbereichen

sind also kaum Grenzen

gesetzt. Möglichkeiten ergeben

sich zum Beispiel in der Endmontage

von Produkten: Egal ob Halterungen,

Spannvorrichtungen, Schablonen,

Materialrutschen oder Einpressvorrichtungen.

Denn für diese

genannten Fertigungshilfsmittel ist

der konventionelle Werkzeugbau

nicht zwingend notwendig.

Ebenso wenig müssen diese stets

aus Metall gefertigt sein. Oft lohnt

es, sie aus einem Guss zu drucken

– dann müssen sie auch nicht aus

mehreren Teilen montiert werden.

Im Bild ist die innere Kontur der

Spannvorrichtung an die gerundete

Form des Touchdisplay-Rahmens

(nicht im Bild) angepasst und

ein Führungskanal für das blaue

Spannband eingebracht. So entsteht

eine mittels FDM umgesetzte

Konstruktion, die mit konventionellen

Methoden nur schwer

zu realisieren wäre. In diesem Fall

würde die Vorrichtung nämlich aus

mehreren Teilen bestehen, die es

noch zu montieren gilt.

Additive Fertigung

(Rapid Manufacturing)

Als additive Fertigung wird die

Anwendung von 3D-Druck – meist

im SLS-Verfahren – bei der Serienproduktion

bezeichnet, mit welcher

sich ganz neue technische und

wirtschaftliche Möglichkeiten ergeben

– etwa bei der kundenspezifischen

Individualisierung. Gerade

was Kleinserien anbelangt, sorgt die

additive Fertigung nicht nur für viel

Flexibilität, sondern auch für Kosteneinsparungen

gegenüber klassischen

Verfahren, wie der Spritzgussfertigung.

In der Elektronikbranche

wird sie meist für die Herstellung

von Gehäusen genutzt. Im nebenstehenden

Beispiel sind Gehäuseober-

und unterschalen eines Handscanners

kurz nach dem Druck zu

sehen. Diese werden im nächsten

Schritt entpulvert und eingefärbt,

bevor sie dann in die Endmontage

zum Einfügen der Elektronik und

zum Endtest kommen

Additive Fertigung zur

Umsetzung von Lean Production

Nicht zuletzt kann 3D-Druck

auch dazu beitragen, Lean-Production-Konzepte

umzusetzen. Bei

der Anwendung von Lean-Methoden

werden Arbeitsschritte in der

Fertigung analysiert, vereinfacht

und standardisiert. Die Herausforderung

dabei besteht oft in der

Materialzuführung oder auch der

Werkzeugbereitstellung. Um Lean

Production, also einen schlanken

und zeiteffizienten Fertigungsprozess

zu erreichen, werden Prozesse

kontinuierlich verbessert.

Der 3D-Druck ermöglicht es, diese

Optimierungen schnell umzusetzen.

Beispiele dafür sind Werkzeughalter,

Ordnungssysteme für Staubsaugerzubehör,

Mülltütenspender,

Kabelhalterungen, Stoppvorrichtung

und vieles mehr. Im Gegensatz

zum konventionellen Werkzeugbau

profitieren Anwender hier

von der Möglichkeit, Optimierungspotentiale

schnell zu nutzen und

praktisch umzusetzen, Ordnung

zu schaffen, Zeit einzusparen und

Kosten zu senken.

Die nächste Evolutionsstufe:

Additive Elektronikfertigung

Ein ganz neues, sehr spannendes

Anwendungsfeld ist die Fertigung

von 3D-gedruckten Leiterplatten.

Das Verfahren basiert auf dem

Inkjet-Druckverfahren, bei dem

Metalle und dielektrische Polymere

gleichzeitig auf eine Druckplatte aufgebracht

werden. Somit lassen sich

mehrlagige Leiterplatten (Multilayer

PCBs) einschließlich Durchgangslöcher

(Vias) herstellen. Ein Elektrotechniker,

der die nächste Leiterplatte

für das nächste Produkt entwirft,

muss zunächst herausfinden,

wie das Produkt funktionieren soll

und welche Komponenten dafür

erforderlich sind. Dies geschieht

mithilfe einer EDA-Software (Electronic

Design Automation). Diese

ausgeklügelte Design-Software ermöglicht

es, das Design anhand verschiedener

Simulationen zu testen,

bevor es an den Dritthersteller verschickt

wird.

Mit dieser neuen Technologie

können Elektroingenieure eine physische

Platine entwerfen, additiv

herstellen und somit sicherstellen,

dass diese korrekt ist oder anderenfalls

Fehler oder Verbesserungsmöglichkeiten

identifizieren. Diese

Technologie eröffnet die Möglichkeit,

eine Idee innerhalb eines Tages zu

drucken, da keine Leiterplattenfertigung

durch Dritte nötig ist, was –

je nach Komplexität des Designs

und der Verfügbarkeiten – mehrere

Wochen dauern kann. ◄

Die Vorteile von 3D-Druck

im Überblick

• umfassende Anwendungsmöglichkeiten

(Rapid Prototyping,

Rapid Tooling und

Additive Kleinserienfertigung)

mit allen gängigen 3D-Druck-

Verfahren

• schnelle und kostengünstige

Realisierung von der Idee

zum Modell

• schnellerer Entwicklungsprozess

und mehr Sicherheit für

die Serienproduktion

• individuelle Werkzeuge, auch

bei komplexen Geometrien

• erhebliche Kostenersparnis

gegenüber klassischen Fertigungsverfahren

für Spezialwerkzeuge

oder bei Kleinserien

4/2022

35

Dienstleistung

Gehäusekompensierte Bearbeitung

Motivation durch Lösungsorientierung

ANZEIGE

Andreas Plescher S&P

S&P Dienstleistungen in der

Mikroelektronik GmbH

www.sp-mikrolelektronik.de

Schneiden, Biegen und Konfektionieren

von Bauteilen. Was

hier auf drei Begriffe vereinfacht

heruntergebrochen wird, umfasst

in Wirklichkeit hochkomplexe Verfahren.

Bereits 1997, als die beiden

namensgebenden Geschäftsführer

Gerd Salomonsen und Andreas

Plescher ihre Firma S&P Dienstleistungen

in der Mikroelektronik

gründeten, hatten sie die Vision,

für die Kunden vor allem individuelle

Lösungen zu entwickeln. Seitdem

wird in dem Kirchheimer Betrieb

bis heute alles dafür getan, um Prozesse

zu optimieren und die genannten

Arbeits- beziehungsweise Bearbeitungsschritte

perfekt und zuverlässig

zu erbringen und ausführen

zu können.

Dank der Innovationen unter den

eingesetzten Verfahren und angewandten

Prozessen verfügt das

Unternehmen zwischenzeitlich über

solch ein umfangreiches Know-how

und eine derart ausgefeilte Technik,

dass es in der Branche mittlerweile

eine Benchmark-Position

erreicht hat. Das Erfolgsrezept des

schwäbischen Mittelständlers? „Die

größte Relevanz hat sicherlich die

Motivation des Teams. Die wird im

Grunde durch die ständige Herausforderung

genährt, Lösungen für die

Machbarkeit beziehungsweise die

Umsetzung der Wünsche unserer

Kunden zu finden.“

So kam es in den vergangenen

Jahren beispielsweise vermehrt zu

Anfragen, ob THT-Bauteile verschiedenster

Gehäuseformen zu einem

SMD-Bauteil umgearbeitet werden

könnten. „Ja, können wir. Möglich ist

das aufgrund unserer außerordentlichen

Flexibilität in der Ausführung

der Kundenaufträge.“ Nach einer

entsprechenden kreativen Phase

in der Entwicklungsabteilung lässt

sich nun beispielsweise ein Halbleitergehäuse

des Typs TO-92 in

ein oberflächenmontiertes Bauelement

(Surface-mounted device,

kurz SMD) umwandeln. Auch ein

TO-220-Gehäuse für Leistungsbauelemente

oder das Industriestandardgehäuse

TO-247 können zu einem

SMD-Bauteil werden, wobei zudem

die Zuführung aus den jeweils verschiedenen

Trägermodulen wie zum

Beispiel Tubes, Radialgurte oder

Schüttgut möglich ist.

Schutzmechanismen inklusive

Ein Thema, das bei einer Bauteilbearbeitung

schon fast zwangsläufig

als Standardproblem angesehen

werden muss, ist die „Zugentlastung“,

die eventuell bereits im Vorfeld

zu einer Schädigung der Bauteile

führen kann. Dagegen haben

die S&P-Dienstleister jedoch ein

Verfahren entwickelt, das dieses

Risiko ausschließt und ebenso wie

die oben beschriebenen Bearbeitungsprozesse

sowohl halb- als

auch vollautomatisch vonstattengehen

gehen kann. Dabei wurden

die Prozesse nicht nur am Reißbrett

geplant. Vielmehr haben sich

die Schutzmechanismen in der Praxis

schon mehrfach bestätigt und

bewährt, indem die Entwicklung

bereits an verschiedenen Produkten

und auf diversen High-End-Automaten

erfolgreich realisiert wurde.

Neben Letzteren werden die Innovationen

also auch auf verschiedenen

Voll- und Halbautomaten,

einem Robotersystem, einem Rundtakttisch

sowie sogar an einer mehrspurigen

Parallel-Maschine eingesetzt,

die für sehr große Volumen bis

zu 25 Millionen Teile pro Jahr konzipiert

ist. „Dabei erfolgt – grob erklärt

– eine gehäusekompensierte Bearbeitung

der Pins, die mit einer gleichzeitigen

Zugentlastung stattfindet.“

Eine scheinbar simple Lösung, die

als logische Konsequenz aus den

Überlegungen zu dem gestellten

Problem angesehen werden kann,

36 4/2022

Dienstleistung

welches darin besteht, dass für

ein feststehendes Werkzeug,

wie es üblicherweise sonst in

der Branche verwendet wird,

die Toleranzen schlicht zu groß

sind. Um dies zu ändern, wurde

durch die S&P-eigene Projektentwicklung

ein Werkzeugkonzept

initiiert, auf dessen Grundlage

sich die großen Anliefertoleranzen

von 1 mm und mehr in

den Rohteilen zu SMD-tauglichen

Fertigteiltoleranzen von maximal

100 µm umsetzen lassen. Hierbei

können sowohl die Kühlkörper

als auch die Gehäuseseiten

als Referenz für die Geometrie

und die Biegebearbeitung dienen.

Beratungen als Ehrensache

Im Übrigen lassen sich die

betreffenden Prozesse bei S&P

zum einen mit Stichproben, zum

anderen auch mit 100 %-Prüfungen

kombinieren. Allerdings

zeichnet sich ab, dass das Mehr

an Qualität und Sicherheit, das

diese Strategie mit sich bringt,

an der einen oder anderen Stelle

nicht gleich auf den ersten Blick

erkennbar zu sein scheint. Denn

während sich die von S&P eingesetzte

Technik im Automobilzulieferbereich

bereits europaweit etabliert

hat, scheuen andere Zielbereiche

noch die vergleichsweise

etwas höheren initialen Realisierungskosten.

Dabei jedoch

stellen sich diese im Nachhinein

in der Regel durch Einsparungen

in der Serie und realisierbare

Prozessfähigkeiten als

lohnende Investition dar. Zudem

hängen Projektkosten oftmals

von den vorgegebenen beziehungsweise

gewünschten Toleranzen

ab, was bedeutet, dass

zunächst auch der Kunde selbst

gefragt ist, ein „Overengineering“

zu vermeiden. „Oftmals kann das

Risiko dazu aber nach einem klärenden

Gespräch mit uns drastisch

reduziert werden.“ Nicht

zuletzt aus diesem Grunde sind

solche Beratungen als Teil der

Firmenphilosophie eine Ehrensache.

Zudem ermöglichen die flachen

Hierarchien und die äußerst

kompetenten Mitarbeiter kurze

Durchlaufzeiten von der Erstberatung

bis zur Präsentation einer

Lösung. Nicht selten findet sich

darunter einmal mehr bereits die

Technik von Morgen. ◄

4/2022

Die-Bonding-Prototyping

und Fertigung von Kleinserien

In der Prototyping-Phase und

bei der Herstellung von Kleinserien

oder der Losgröße 1 scheuen

viele Unternehmen die Investition

in einen eigenen Die-Bonder. Oftmals

ist der finale Designprozess

noch nicht abgeschlossen, weshalb

nachgelagerte Änderungen am Produkt

oder auch bei den Fertigungsprozessen

erforderlich sein können.

Daher bietet der Die-Bonder-

Hersteller Tresky GmbH aus Berlin

nun die Auftragsfertigung von Prototypen

und Kleinserien an.

Tresky GmbH

www.tresky.de

Ohne Qualitätsverluste

Nicht immer werden Investitionen

aufgrund des jeweiligen Projekt- und

Entwicklungsstatus getätigt. Gleichzeitig

wollen viele Kunden die Prototypen

und Kleinserien schnellstmöglich

und ohne Qualitätsverluste

herstellen können. In diesen Fällen

sind sie auf Dienstleister angewiesen,

die mit umfangreicher Erfahrung

und detailliertem Wissen die

Fertigung der sensiblen Elektronikbauteile

übernehmen können. „Deshalb

fertigen wir für unsere Kunden

mit unserem technischen Know-how

und auf Basis unserer jahrelangen

Erfahrung ab sofort Prototypen und

Kleinserien ab dem ersten Stück

auf unseren Anlagen. Weil wir in

unserem Democenter außerdem

alle erforderlichen Prozesse umsetzen

können, steht unseren Kunden

das vollumfängliche Fertigungsspektrum

zur Verfügung“, so Daniel

Schultze, geschäftsführender Inhaber

der Tresky GmbH. Neben dem

Epoxy/Adhesive Die Bonding bietet

Tresky das UV Die Bonding, Ultraschallbonden

(US Bonding), Thermokompressionsbonden

(TC Bonding),

Sintern, DIE Stacking, Flip

Chip Bonding, Die Sorting und das

Eutektische Bonden als Dienstleistungsprozess

an. Gerade in einer

Zeit hoher Nachfrage nach Bauteilen

kann die Nutzung dieser Dienstleistungen

für Bauteilhersteller entscheidend

sein. Deshalb unterstützt

Tresky seine Kunden mit seinem

Dienstleistungsangebot dabei, die

time-to-market zu reduzieren. Als

externer Partner kann das Unternehmen

zudem auf Abruf schnell

Kleinserien fertigen.

Leistungsfähigkeit

der Die-Bonder

Auf Kundenseite ist es somit nicht

erforderlich, zusätzliche Produktionskapazitäten

aufzubauen, bestehende

Ressourcen in Anspruch

zu nehmen oder gar Serienfertigungen

zu unterbrechen. „Unsere

Kunden erhalten dadurch die erforderlichen

Produkte und können

überdies anhand des Fertigungsprozesses

auch die Leistungsfähigkeit

unserer Die-Bonder testen.

Ferner können wir unsere zuverlässigen

Prozessmöglichkeiten

aufzeigen. Kunden erhalten somit

eine individuelle Demonstration

inkl. eines Fertigungsnachweises,

was außerdem die Entscheidung

für eine Maschine für die spätere

Serienfertigung erleichtern kann“,

führt Schultze weiter aus. ◄

37

Dienstleistung

Vom der Produktidee zum erfolgreichen

Markteinstieg

Wie bei einem Elektronikprodukt der richtige Partner für Entwicklung, Fertigung und Innovation zuverlässig den

Markteintritt gelingen lässt, lesen Sie hier.

Idee zusammen. Diese Innovation

erfolgreich auf den Markt zu bringen,

war eine Pionierleistung, für

die Weframe mit TQ bereits 2018

einen starken und verlässlichen

Entwicklungs- und Produktionspartner

gefunden hat. TQ hat das Startup

von der Produktentwicklung bis

hin zu Fertigung und Zertifizierung

unterstützt und den Weframe erfolgreich

vom Prototyp in die Serienfertigung

überführt.

Seit 2004 Ihr zuverlässiger EMS-Dienstleister für

alle Dienstleistungen rund um die Leiterplatte:

• Hard- und Softwareentwicklung

• Layout, Design und Konstruktion

• Materialbeschaffung weltweit

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Wir produzieren Ihre elektronische Baugruppe vom

Prototypen bis hin zur komplexen Serienfertigung

funktionsgeprüfter Baugruppen und Geräte.

Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

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Als mit Beginn der Corona-Pandemie

2020 das Homeoffice zur

Regel wurde, zeigte es sich, wie

wichtig leistungsstarke Technologien

für die digitale Zusammenarbeit

sind. Das bayerische Start-up

Weframe hat mit seinem gleichnamigen

Großformat-Touchdisplay für

das Meeting die nahezu perfekte

Lösung auf den Markt gebracht.

Der 86 Zoll große „Weframe“ digitalisiert

den Meeting-Raum mit all seinen

Arbeitsmitteln. Er bietet Teams

einen virtuellen Schreibtisch mit digitalem

Whiteboard und gemeinsam

nutzbaren Inhalten. Ebenso lassen

sich weitere Mitarbeiter und Teams

dazuschalten, sodass auch geografisch

verteilte Teams über eine

gemeinsame digitale Oberfläche

problemlos Dokumente bearbeiten

und Ideen entwickeln können.

Hybrides Meetingtool

„Weframe vereint als hybrides

Meetingtool die virtuelle Arbeitsweise

auf der einen Seite und die

Bedeutung des persölichen Austauschs

für eine konstruktive Zusammenarbeit

auf der anderen Seite“,

fasst Daniel Steinbichler, CEO und

Mitgründer der Weframe AG die

Start der

Zusammenarbeit mit TQ

Zwei Jahre nachdem Weframe

2016 die Idee des digitalen Meeting-

Raums hatte, fiel der Startschuss für

die Zusammenarbeit mit TQ. „Wir

steckten zu diesem Zeitpunkt tief

in der Hardware-Entwicklung und

hatten festgestellt, dass wir über

den Prototypen nicht herauskommen“,

erinnert sich Daniel Steinbichler.

„Uns war klar: Wir brauchen

einen Produktionspartner mit

Entwicklungs-Knowhow. Einen, der

Embedded-Module selbst entwickelt

und im Detail versteht und gleichzeitig

den späteren Einkauf sowie

die Produktion im Blick hat. Denn

nur so kann eine langfristig erfolgreiche

Partnerschaft entstehen.“

Auch Nico Drexel, Produktionsplaner

bei TQ, erinnert sich: „Vom Prototypen

zum Serienprodukt zu gehen,

ist ein großer Schritt – hierfür waren

einige Anpassungen bezüglich der

Elektronik und Mechanik nötig.“

Mit TQ hat Weframe einen kongenialen

Partner für diese Herausforderungen

gefunden. „Wir waren

sofort überaus positiv überrascht,

wie verbindlich TQ Innovationen aus

Deutschland fördert und gemäß ihrer

Maxime Made in Germany umsetzt.“

Embedded-Lösungen und

ganzheitliche Entwicklungskompetenz

Der Erstkontakt entstand über

den Embedded-Bereich bei TQ.

„Weframe kam mit einer hervorragenden

Marktkenntnis und klaren

Vision hinsichtlich der Anwendung

und der angestrebten User Expe-

38 4/2022

Dienstleistung

rience zu uns“, erinnert sich Harald

Maier, Product & Business Management

x86 bei TQ. Diese Vision galt

es in technische Anforderungen zu

übersetzen, optimale Realisierungsansätze

mit passenden Embedded-Lösungen

zu finden und diese

technisch zu realisieren. „Mithilfe

unserer eigenen modularen Embedded-Lösungsbausteinen

konnten

wir die Software direkt validieren

und auf Leistungsfähigkeit prüfen.

Mit unseren Standardkomponenten

konnten wir bereits bei den ersten

Prototypen ganz schnell ein Proofof-Concept

umsetzen und daraus

ein optimiertes Design für die Serie

entwickeln.“

„Heute sind zwei verschiedene

Embedded-Module im Weframe

verbaut. Ein Embedded-PC, der

die komplette Applikation samt Bildwiedergabe

und Touch-Funktion

Die cps-group – der verlässliche Partner für EMS-Dienstleistungen

Bauteil-Programmierung

Jede IC-Programmierung wird mit höchster

Qualität in allen Programmiertechniken und

Gehäuseformen mit modernsten Systemen

sowie stets aktuellen Programmieralgorithmen

ausgeführt. Ungleich ob es eine Musteroder

Nullserie oder ein kontinuierlich hoher

Bedarf für die Produktion ist.

IC-Markierung (Laser/Label) und 3D-Koplanaritätsprüfung

garantieren Produktionssicherheit.

Zudem gewährleistet ein elektronisches

Dateninterface durchgängige Prozesskontrolle

und volle Transparenz mit 100% Traceability.

Tape & Reel

Die sortenreine Vereinzelung, Gurtung und

Verpackung von Schüttgut oder kleinsten und

komplexen Stanzteilen realisieren innovative,

vollautomatische Gurtungsautomaten. Eine

IO-/NIO-Sortierung und lagerichtige Platzierung

der Teile im Blistergurt oder Tray erfolgt

entweder als Quer- oder Hochvereinzelung.

Für Sonderformen werden Speziallösungen

entwickelt. Hochauflösende Kamerasysteme

dokumentieren die 100%ige Lagerichtigkeit und

Bestückung. So wird dem Kunden eine kontinuierliche

Materialzuführung an der Produktionslinie

gewährleistet. Bei Bedarf werden kundenspezifische

Werkzeuge und Gurt material

entwickelt sowie die Material-Bevorratung für

kürzeste Reaktionszeiten angeboten.

Über 25 Jahre

cps-Programmier-Service GmbH

Engineering

Die Dienstleistungen reichen von der Beratung

und Planung, z.B. der Roboter-Typenauswahl,

über die Simulation, Programmierung

und Inbetriebnahme bis hin zu Schulung

und Service.

Je nach Bedarf kann direkt am Roboter vor

Ort oder in einer 3D-Simulation programmiert

werden. Durch die realitätsnahe Simulation

mit importierten CAD-Daten der zu programmierenden

Anlage kann bereits unmittelbar

nach der Konstruktionsphase die Roboterprogrammierung

erfolgen. Diese Vorgehensweise

garantiert eine effektive, kostengünstige

Inbetriebnahme- und Optimierungsphase,

sowie Planungssicherheit bezüglich der Taktzeitbetrachtung

und dem daraus resultierenden

Durchsatz.

Zusätzlich können über hauseigene 3D-Drucker

Prototypen von Greifern hergestellt und

anschließend bauteilspezifische Machbarkeitsstudien

durchgeführt werden, um die Erfolgschancen

Ihrer geplanten Automation zu steigern.

cps Programmier-Service GmbH ― Gewerbestraße 1 ― 31698 Lindhorst

Tel.: 05725/9444-0 ― vertrieb@cpsgroup.eu― www.cpsgroup.eu

4/2022

39

Dienstleistung

abdeckt und ein separates Modul,

das sich rein um die Kommunikation

nach außen – sowohl kabelgebunden

wie auch drahtlos – kümmert

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Bestückung und Montage

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Mit unserer langjährigen Erfahrung

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und Fertigung von Elektroniken,

bieten wir den kompletten

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und dabei auch wireless Screensharing

zur Verfügung stellt. Und genau

dieses Duo realisiert die Vision der

User Experience“, erklärt Maier weiter.

„Dieser Aufbau gewährleistet,

dass unser System zu jeder Zeit

stabil läuft“, weiß auch Steinbichler

die Embedded-Kompetenz von TQ

zu schätzen. „Weil das Streaming

getrennt läuft, ist die Performance

der Hauptplatine nicht belastet.“

Mitgedacht

und perfekt umgesetzt

Im Laufe der Produktenwicklung

wurde klar, dass auch weitere

Komponenten nötig sind, um das

Gesamtsystem in der gewünschten

Leistungsstärke so zu realisieren.

„Auch hier hat TQ mitgedacht und

perfekt umgesetzt“, so Steinbichler.

Nach Design-for-Excellence-

Gesichtspunkten hat TQ 98% der

Komponenten des Prototyps neu

validiert und sie kostenoptimiert in

die Serienfertigung überführt. Heute

findet am TQ-Standort in Durach die

komplette Produktion des Weframe

statt. Von der Entwicklung und dem

Testing der elektronischen Module

über die mechanische Entwicklung

und Assemblierung der Hardware

bis hin zum Warenausgang samt

Produktverpackung der Displays.

„Dass wir bei TQ die Entwicklung

und Fertigung eng verzahnt unter

einem Dach haben und beide Kompetenzen

optimal bündeln können,

war sicherlich einer der wichtigsten

Erfolgsfaktoren“, resümiert Maier.

Ausgeklügeltes

Supply-Chain-Management

„Ein guter Produktions- und Entwicklungspartner

muss auch die

Lieferkette sicher im Griff haben“,

erläutert Steinbichler. „Wir haben

ein komplexes Produkt, das sich aus

vielen Einzelteilen zusammensetzt,

die international eingekauft werden

müssen. Daher ist es zentral wichtig,

den Einkauf und die Lagerhaltung

so aufzusetzen, sodass das

Gesamtprodukt jederzeit perfekt

assembliert werden kann.“

Die richtigen Zulieferer zu bündeln,

die sowohl Stückzahlen als

auch Qualität und Zuverlässigkeit

garantieren können, ist hier nur

einer von vielen Faktoren, die es

zu beachten gilt. „Die Leistung von

TQ war es, innovative Zulieferer zu

identifizieren und sie als starker Produktionspartner

so zusammenzubringen,

dass das optimale Produkt

entsteht“, so Steinbichler weiter.

„Die Hauptkomponenten des

Weframe haben lange Lieferzeiten.

Displays in der erforderlichen

Größe sind in ganz Europa

nicht zu bekommen, sondern müssen

aus Asien importiert werden. Da

ist ein enger Kontakt zu den Lieferanten

und eine genaue Beschaffungsvorplanung

sehr wichtig, um

mögliche Produktaufkündigungen

oder -änderungen rechtzeitig zu

erfahren“, erläutert Manuel Weber,

Projektleiter bei der TQ, eine zentrale

Herausforderung in Bezug auf

die Lieferkette.

Zusätzlich sorgt am Produktionsstandort

in Durach ein Fertigwarenlager

mit täglicher Überprüfung der

Entnahmen und Einplanung der

Nachfertigungen für kurze Lieferzeiten

an den Endkunden, einen

geringen Lagerbestand und damit

weniger gebundenes Kapital.

Produktzertifizierung

und Markteinführung

erfolgreich gemeistert

Weframe hatte das Ziel, nach

der abgeschlossenen Entwicklungsphase

schnell in den Markt zu

gehen. „Der Marktzugang ist natürlich

ein großes Thema“, weiß Weber.

„Weframe wollte schnellstmöglich

verkaufen, aber hat dann festgestellt,

dass das Zulassungsthema

viel komplexer ist als gedacht.“

„Das hatten wir total unterschätzt“,

so Steinbichler. Auch hier konnte TQ

mit langjähriger Kompetenz unter-

40 4/2022

Dienstleistung

stützen und dafür sorgen, dass

Weframe ein halbes Jahr früher

auf den Markt kam als zunächst

angenommen.

Seit Frühjahr 2021 läuft die Produktzertifizierung

bei TQ sogar über

einen eigenen Standort – das Product

Compliance Center in Augsburg.

„Dank TQ sind wir viel stabiler

gestartet. Wir wären zu früh

auf den Markt zugelaufen und hätten

uns ein blaues Auge geholt.

Denn wir hätten nicht so viel getestet,

und das Produkt hätte den

Begriff Serienreife noch nicht verdient

gehabt“, ist sich Steinbichler

sicher. „So sind wir trotzdem sehr

zügig auf den Markt gekommen –

aber ohne technische Probleme.

Das haben wir zum Großteil TQ zu

verdanken.“

Einmal auf dem Markt, lagerte

Weframe auch das komplette Produktlebenszyklus-Management

an

TQ aus, inklusive After-Sales-Service

und Revisionen. „Für uns war

es von großem Vorteil, einen Partner

gefunden zu haben, der uns

nicht nur bei der Entwicklung und

Produktion begleitet, sondern uns

auch beim Service unterstützt. Als

Start-up unterschätzt man, dass

ein Produkt, das man in den Markt

bringt, auch Service-Fälle nach sich

zieht. TQ hat eigene Systeme für die

komplette Produktdokumentation

und das Obsolescence-Management

inkl. Revisionsnummernpflege

der einzelnen Komponenten, Serien

und Chargen. Damit minimiert TQ

notwendige Revisionierungen und

Wir führen Technologien zusammen

Die Helmut Hund GmbH in Wetzlar ist kreativer Spezialist

und OEM-Partner für kundenspezifische, wissenschaftlichtechnische

Innovationen. Die Kompetenzfelder sind dabei

Elektronik, Optik, Glasfaseroptik, Feinwerktechnik und

Kunststofftechnik.

Ihr

Technologiepartner

Supported by HUND

Customized

Solutions

Unsere Kernkompetenz ist die innovativen Zusammenführung

dieser Technolgien als Basis von Baugruppen und Geräten nach

Kundenspezifikation sowie für eigene Produkte in der Umweltmesstechnik,

der Medizintechnik und der Mikroskopie.

Das Unternehmen bietet je nach Anforderungen von der

Entwicklung und Konzeptionierung über die Fertigung bis hin

zur Logistik sämtliche Leistungen aus einer Hand:

• Ideenfindung

• Konzepterstellung

• Machbarkeitsstudien

• Entwicklung, Konstruktion

• Re-Design

• Prototypen

• Serienfertigung

• Funktionsprüfung

• Logistik, After Sales Service

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„made in Germany“

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4/2022

41

Dienstleistung

wiederholte Zulassungskosten.

Das können wir inhouse gar nicht

abbilden, und es ist wichtig für uns,

um unseren Bestand zu pflegen und

somit nachhaltige Produkte entwickeln

zu können.“

Gut durch die

Pandemie navigiert

2019 war es dann soweit – der

Hightech-Großbildschirm Weframe

kommt auf den Markt, mit Fokus

auf die Hotel- und MICE-Branche

(Meetings, Incentives, Conferences

und Events). „Und dann kam

Anfang 2020 Corona“, erinnert sich

Weber. Das hatte zur Folge, dass

der Bedarf – besonders in den beiden

avisierten Zielbranchen – erst

zurückging und im Sommer dann

wieder sprunghaft anstieg.

„Wir haben diese Herausforderung

gemeistert, indem wir die Fertigung

in Durach so modular aufgebaut

haben, dass wir sehr schnell

skalieren und auf die schwankende

Nachfrage flexibel reagieren konnten“,

so Weber. Die geplante Durchschnittsmenge

der zu produzierenden

Weframes lässt sich flexibel

innerhalb einer Woche verdoppeln

oder halbieren.

„Die Pandemie war sicherlich

für alle ein großer Rückschlag. Bei

Weframe haben wir aber auch insofern

von ihr profitiert, dass wir uns

heute nicht mehr groß erklären müssen,

wenn wir von hybriden Meetings

reden und uns nicht mehr rechtfertigen

müssen, wenn wir behaupten,

dass die Meeting-Räume zu wenig

digitalisiert sind. Daher ist die Digitalisierung

des Meeting-Raums als

solches ein Gewinner der Pandemie“,

erläutert Steinbichler.

Neue 65- Zoll-Variante

und Ausbau der Kooperation

Nachdem der 86 Zoll große

Touchdisplay jetzt erfolgreich auf

dem Markt ist, arbeitet Weframe

neben diversen Ausbaustufen auch

an einer zweiten, kleineren Produktvariante.

„Bei unserem 65-Zoll-

Gerät wollen wir im Gegensatz zum

ersten Projekt die Entwicklung gleich

komplett an TQ abgeben, da wir uns

mit deren guter Organisation und

Aussteuerung der Hardware- Entwicklung

sehr wohlfühlen“, erklärt

Steinbichler.

„Wir sehen in TQ quasi eine

externe Team-Erweiterung. Ich kann

TQ wirklich jedem empfehlen, der

auf der Suche ist nach einem verbindlichen,

langfristigen Entwicklungspartner

mit Produktionsverständnis.“

Gefragt nach einem Ausblick auf

Post-Corona-Zeiten, meint Steinbichler:

„Natürlich hoffen wir, dass

bald wieder mehr Präsenz-Meetings

stattfinden – denn digitalisierte

Präsenz-Meetings sind unser wichtigster

Markt. Wir sind davon überzeugt,

dass es diese immer geben

wird, denn wir wissen alle, wie wichtig

der soziale Austausch für produktiven

Output ist. Das wollen wir

fördern. Aber wir wollen auch der

Tatsache Rechnung tragen, dass

auch nach Corona weiterhin weniger

Business-Reisen stattfinden werden.

Das bedeutet nichts anderes,

als dass wir mehr vernetzte Meetings

haben werden, etwa mit einem

Team in einem Meeting-Raum in

München, das mit einem weiteren

Team in Berlin zusammengeschalten

wird. Beide arbeiten präsent,

aber hybrid zusammen. Die einzige

vernünftige Antwort darauf ist

der hybride Meeting-Raum, so wie

wir ihn anbieten.“

Weframe

www.weframe.de

TQ Group

www.tq-group.com

EMS-Dienstleister für kundenspezifische Lösungen

Dipl.-Ing. Michael Kuttig

Kuttig Electronic blickt auf eine

über 26-jährige Erfolgsgeschichte

zurück. Im Februar 1996 als Ein-

Mann-Unternehmen gestartet,

konnte Kuttig Electronic durch

hochwertige Dienstleistungen rund

um die Elektronik das Geschäft

weiter ausbauen und das Team

kontinuierlich vergrößern, sodass

es bis heute auf 65 Mitarbeiter

angewachsen ist.

Heute ist die Kuttig Electronic

GmbH eine feste Größe auf dem

Markt der Fertigung und Entwicklung

elektronischer Baugruppen

und Geräte, beliefert Kunden in

ganz Europa, China und den USA.

All das wurde möglich, weil dem

Unternehmen von Kunden, Partnern,

Lieferanten und nicht zuletzt

den hoch motivierten Mitarbeitern

das nötige Vertrauen entgegengebracht

wurde.

„Aufgrund der konsequenten

Orientierung an den Kundenbedürfnissen

und um dem damit verbundenen

hohen Anspruch gerecht

zu werden, investieren wir fortlaufend

in die modernsten Produktions-

und Prüfanlagen.

Im Bereich der Test- und Prüfelektronik

bietet Kuttig seinen

Kunden mit 2D-/3D-AOI-Systemen,

einem Flying-Probe Tester,

einem AXI-Röntgenprüfsystem

und kunden-spezifischen Funktionsprüfungen

eine bestmögliche

Testabdeckung. Auch für

die kommenden Jahre haben wir

große Ziele. Wir wollen in einem

gesunden Tempo weiterwachsen

und dabei unsere Position

als kundennaher Full-Service-

Elektronik-Dienstleister weiter

ausbauen“, so Geschäftsführer

Dipl.-Ing. Michael Kuttig.

Kuttig Electronic GmbH • Am Vennstein 6 • D-52159 Roetgen

Fon: 02471/920 90-0 • Fax: 02471/920 90-90 • info@kuttig.de • www.kuttig.de

42 4/2022

Qualitätssicherung

3D-Druck: Material-Jetting im Prüfmittelbau

Seit 2018 hat sich das Start-up

Eloprint auf die Herstellung von Prüfadaptern

für die Kontaktierung elektronischer

Baugruppen spezialisiert.

Dabei fertigt das Unternehmen im

Gegensatz zu herkömmlichen Anbietern

seine Adapter fast ausschließlich

additiv und profitiert von den Vorteilen

der Technologie: Es gibt an,

seine Adapter nicht nur besonders

günstig und schnell liefern zu können,

es macht sich auch die Flexibilität

der additiven Technologien zu

nutze. Individuelle Lösungen können

kurzfristig in das Design einfließen

und auch in der Stückzahl eins

kostengünstig produziert werden.

Bisher

setzte Eloprint bei der Herstellung

seiner Prüfadapter überwiegend auf

das FDM-Verfahren (Fused Deposition

Modeling). Dabei wird ein Thermoplast

geschmolzen und bahnweise

abgelegt. Mit dem Verfahren

lassen sich eine Vielzahl von

Kunststoffen zu einem dreidimensionalen

Modell verarbeiten. Je nach

Anwendung können beispielsweise

temperaturbeständige, flexible oder

besonders stabile Kunststoffe verwendet

werden.

Eloprint

www.eloprint.de

4/2022

Ein Nachteil des Verfahrens

ist allerdings die vergleichsweise

geringe Präzision. Typischerweise

wird mit Bahnbreiten von 0,4 mm

und einer Schichtdicke von 0,1 bis

0,25 mm gearbeitet. „Das Design

unserer Prüfadapter war bisher

auf das FDM-Verfahren ausgelegt.

Dadurch konnten wir mit den Einschränkungen

des Verfahrens gut

umgehen“, erklärt der Geschäftsführer

Georg Pröpper. „Trotzdem gab

es natürlich Limitationen. Die Nadelbetten

mussten wir beispielsweise

immer noch CNC-fräsen, um die

nötige Präzision zu gewährleisten.“

Zukünftig

verwendet das Start-up neben

dem FDM-Prozess auch das Material-Jetting-Verfahren

(MJP). Im

MJP-Verfahren wird das gedruckte

Bauteil tröpfchenweise aus einem

Photopolymer erstellt. Ähnlich einem

Tintenstrahldrucker werden winzige

Tröpfchen mit einer X-Y-Auflösung

von 1600 x 900 dpi mit einer

Schichtdickte von 32 µm aufgetragen

und durch UV-Licht ausgehärtet

(polymerisiert).

Beim Druckprozess wird das

Bauteil mit einem Wachs umhüllt,

welches im Nachhinein ausgeschmolzen

wird. Das Wachs dient

als Stützmaterial für überhängende

Geometrien. So ermöglicht das

Verfahren die Fertigung komplexer

Geometrien mit einem hohen

Grad an Details.

„Simple Geometrien

werden wir weiterhin

im kostengünstigen

FDM-Verfahren

fertigen. Aber mit

unserem neuen MJP-

Drucker können wir

nun der Miniaturisierung

in der Elektronikbranche

und individuellen

Anforderungen

unserer Kunden

noch besser gerecht

werden. Zudem ist

es möglich, Mechanismen

aus mehreren

beweglichen

Teilen im montierten

Zustand zu drucken.

Die Arbeitserleichterung

kompensiert

die höheren Kosten

des Verfahren. Damit können wir

weiterhin unsere günstigen Preise

halten“, verspricht Georg Pröpper.

Aktuell bietet das Start-up

drei Bauweisen, auf denen seine

Automatic Test Systems

• Incircuit Test

• Function Test

• Boundary Scan Test

• AOI Test

• Stand alone - Systems

• Inline - Systems

• Customizing

Prüfadapter basieren. Insbesondere

die Größe des Prüflings entscheidet,

welche Bauweise zum Einsatz

kommt. Die Bauweisen dienen

allerdings nur als Basis. Jeder Prüfadapter

von Eloprint wird in seiner

Form und Größe individuell an den

Prüfling angepasst, damit der Adapter

nicht größer als notwendig wird.

Das wirkt sich nicht nur positiv auf

die Kosten und die Lieferzeit aus,

der Prüfadapter nimmt auch in der

Fertigungslinie nicht mehr Platz in

Anspruch als notwendig. Bei der

Konstruktion können auch individuelle

Wünsche wie Anzeige- und

Bedienelemente oder Sensoren

und Elektronik im Adapter berücksichtigt

werden.

Falls die Ansprüche zu speziell

für die etablierten Bauweisen

sind, können auch gänzlich individuelle

Lösungen entworfen werden.

Der Preisrechner auf der Eloprint-

Website ermöglicht eine frühzeitige

Kostenabschätzung. ◄

CT350 Comet T - eine Klasse für sich

- skalierbare Modultechnik, flexibel konfigurierbar

- einheitliches Software-Paket und Bussystem

=> Testerressourcen nach Bedarf, geringe Kosten

Besondere Eigenschaften

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

in einem Testsystem mit leistungsfähiger Testsequenzer-Software

- sehr schnelle Inline-, Nutzen- und Multisite Tests

- Mixed Signal-Tests, bis zu 1.5 GS/s digital, 5 GS/s analog

- Amplitudenauflösung bis 24 Bit, Impulsmessungen

- CAD-Daten-Import, Testabdeckungsanalyse, Programmgenerator

- Debugging Tools, internes Digital Scope und

Waveform-Generator an jedem Testpunkt

- Logging- und Statistikfunktionen

- flexible Datenbank- und QM-Systemschnittstelle

- grafische papierlose Reparaturstation

- konkurrentes Engineering für Entwicklung, Fertigung

Schneller und zuverlässiger Support

Dr. Eschke Elektronik

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

43

Qualitätssicherung

Effiziente Pin-Inspektion mit Spiegeloptik

Vorgestellt wird eine kostenoptimierte optische Lösung zur Vermessung von Steckerkontakten.

Draufsicht und Schrägansicht in einer Aufnahme – der Messaufbau

mit Spiegelbaugruppe bringt präzise Ergebnisse in kürzester Zeit

Stiftspitzen müssen enge Lagetoleranzen

einhalten, damit Stecker

und Buchsen korrekt verbunden

werden können. Die xy-Positionsmessung

von Steckerstiften (Pins)

ist daher eine häufig nachgefragte

Messaufgabe für Vision-Systeme.

Speziell in der Automobil- und Elektronikindustrie

sind hohe Stückzahlen

zu prüfen. Wo früher Steckverbinder

stichprobenartig manuell

durchgetestet wurden, gibt es heute

bereits verschiedene Ansätze, das

mit Bildverarbeitung präzise und

vor allem 100-prozentig umzusetzen.

Der Berliner Integrator Bi-Ber

schwört auf einen einfachen Systemaufbau,

den er flexibel und

wirtschaftlich für unterschiedliche

Steckergeometrien und -größen

anpasst und umsetzt.

Messaufbau mit

Standardkomponenten

Eine Kamera mit telezentrischem

Objektiv blickt vertikal auf die Spitzen

der Kontaktstifte. Lichtreflexionen

lassen die Stiftspitzen dabei

deutlich hervortreten. Über einen

geteilten Spiegel werden die Pins

zusätzlich unter einem 25°-Winkel

aufgenommen. Ein angeschlossener,

lüfterloser Mini-PC mit applikationsspezifischer

Bi-Ber-Software

detektiert anhand einer Graustufenauswertung

die Stiftspitzen und

misst ihre Position in x- und y-Richtung

in Relation zum Steckerkörper

– die sogenannte Taumelkreisprüfung.

Des Weiteren erfasst das

Inspektionssystem die korrekte Lage

des Steckers in der Prüfteilablage.

Die zusätzliche schräge Aufnahme

über Spiegel erlaubt eine

zweite, redundante Messung, um

die Zuverlässigkeit des Ergebnisses

weiter zu erhöhen. Spezielles

Knowhow ist dafür nötig, den

optimalen Strahlengang zu berechnen

und die Spiegelbaugruppe so

auszulegen, dass die beiden Perspektiven

innerhalb eines Sichtfelds

und in der gleichen Schärfeebene

liegen. Der Bildverarbeitungsrechner

hat daher nur eine Aufnahme

auszuwerten, und jegliche mechanischen

Fehlerursachen wie Positionsverschiebungen

zwischen meh-

Bi-Ber GmbH & Co.

Engineering KG

sales@bilderkennung.de

www.bilderkennung.de

Mithilfe zweier Planspiegel lassen sich in einer Aufnahme zwei Ansichten des Steckerbilds aus

unterschiedlichen Perspektiven erzeugen und die Stiftspitzen zuverlässiger erfassen und vermessen

44 4/2022

Qualitätssicherung

Die Taumelkreisprüfung wird auch grafisch sowie in der Trendbeobachtung

dargestellt, was einen engen Regelkreis bei der Optimierung

der Spritzgussfertigung der Steckerkörper ermöglicht

reren Aufnahmen sind ausgeschlossen.

Herausfordernd ist außerdem

auch die korrekte Erfassung der

Referenzpunkte. Der in Spritzguss

um die Pins herum gefertigte Steckerkörper

besteht aus Kunststoff.

Schwache Kontraste erschweren

es, die Gehäusekanten fehlerfrei

zu erkennen. Dennoch erreicht Bi-

Ber mit einem LED-Ringlicht und

einem kostengünstigen Standard-

5-MP-Bildsensor robuste Messergebnisse.

Je nach Bedarf legt Bi-

Ber die Optik für unterschiedliche

Steckertypen spezifisch aus. Toleranzen

werden jeweils vom Kunden

vorgegeben. In einer Beispielanwendung

(Aufmacher) haben die

einzelnen Stiftspitzen jeweils eine

Lagetoleranz von ±0,15 mm in x-

und y-Richtung und die Auflösung

liegt bei ca. 11 µm/Pixel.

Zum Messablauf

Das Startsignal für die einzelnen

Messungen gibt die SPS des Rundschalttischs.

Für die Aufnahmen

müssen die Bauteile kurz in einer

Position verharren. Die typischen

Taktzeiten von Rundschalttischen

in dieser Anwendung sind dabei

mehr als ausreichend. Der Bildverarbeitungsrechner

übermittelt innerhalb

von 1 s das Gesamtergebnis

inklusive Gut- bzw. Schlechtsignal

an die Anlagensteuerung, sodass

Schlechtteile direkt ausgeschleust

werden können. Die xy-Koordinaten

je Einzel-Pin werden grafisch

und numerisch angezeigt und ausgegeben.

Es erfolgt auch eine fortlaufende

Trendbeobachtung, die

Rückmeldungen an die Spritzgussanlage

und kontinuierliche Verfahrensoptimierungen

im engen

Regelkreis ermöglicht. Die Ergebnisse

jeder Messung werden in Diagrammen

als zeitlicher Verlauf dargestellt.

Darüber hinaus kann das

System Trendkurven, Mittelwerte

sowie Streuungen über die 50 letzten

Teile ausgeben. Die optische

Prüfung, ob die Stecker die physischen

Anforderungen erfüllen,

ist nur einer von mehreren Kontrollschritten,

die an dieser Station ausgeführt

werden. So finden an dem

Rundschalttisch zum Beispiel auch

elektrische Tests statt. Bi-Ber führt

seinen Messaufbau dementsprechend

so aus, dass er nur wenig

Platz einnimmt und sich flexibel in

die Anlage integrieren lässt.

Vergleich mit 3D, KI

und anderen Alternativen

Jürgen Fikau, Projektleiter Applikation

bei Bi-Ber, beschreibt die Vorteile

seines Systems zur Pin-Positionsmessung

so: „Wir haben den

Nachweis der Messmittelfähigkeit

erbracht für unseren einfachen Aufbau

ohne bewegte Teile und ohne

Spezialkomponenten. Wenn es

lediglich darum geht, die korrekte

Lage der Pinspitzen zu überprüfen,

ist es eine überaus wettbewerbsfähige

Lösung. 3D-Profilsensoren

sind dafür nicht erforderlich, können

jedoch sinnvoll sein, wenn ein

Kunde zusätzliche Daten benötigt,

speziell die Höhe der Steckerstifte.

Abgesehen vom hohen Hardwarepreis

ist das Vermessen metallisch

glänzender Pinspitzen allerdings

auch nicht die einfachste Anwendung

für Laser-Profilsensoren und

erfordert eine sehr genaue Abstimmung

aller Komponenten durch Bildverarbeitungsspezialisten.

Auch bei

der Beleuchtung erreichen wir mit

Standardkomponenten optimale

Ergebnisse. Das senkt gegenüber

Speziallösungen die Kosten und

bedeutet, dass das Ringlicht bei

Bedarf unkompliziert zu ersetzen

ist. Wir kommen ohne eine aufwändige

optische Einkopplung der

Beleuchtung aus – ohne Strahlteiler,

was wiederum den Wartungsaufwand

senkt, da solche Komponenten

schnell verschmutzen. Neuerdings

werden auch KI-Systeme für

die Pin-Inspektion beworben; diese

Ankündigungen sind mit Vorsicht zu

genießen. Es geht ja um eine Vermessung

und nicht um die Prüfung

anhand von Mustern. Wenn also in

diesem Zusammenhang das Schlagwort

Künstliche Intelligenz verwendet

wird, dann wohl vorrangig um

Aufmerksamkeit zu generieren. Keinesfalls

sehe ich das als die nächste

Stufe der Entwicklung für die

Pin-Inspektion.“

Ausblick

Das Bildverarbeitungssystem

für die Pin-Positionsmessung wird

anwendungsspezifisch für spezielle

Steckergeometrien konfiguriert. Der

Integrator Bi-Ber übernimmt das

gesamte Einlernen, Festlegen der

Referenzkoordinaten und Parametrieren

des Systems und gewährleistet

damit die zuverlässige Funktion

nach Inbetriebnahme. Das

Unternehmen hat mit seinen bisherigen

Kundensystemen bereits

umfassende Vorarbeiten geleistet.

Auch die Software-Parametrierung

lässt sich schnell für neue Anwendungen

und entsprechend Kundenwünschen

anpassen. Es lassen sich

zudem weitere Prüfaufgaben ergänzen.

So hat Bi-Ber bereits kombinierte

Inspektionssysteme für die

Pin-Positionsmessung und Prüfung

auf Überspritzungen umgesetzt. ◄

Bi-Ber ermittelt die geeigneten Bezugskanten einzeln für jedes Steckermodell, sodass im Produktionsalltag

auch bei Fertigungstoleranzen robuste Messergebnisse erreicht werden

4/2022

45

Batteriebrände durch Sicherheitstests vermeiden

Meilhaus Electronic

www.meilhaus.de

unter Verwendung von

Material von HIOKI

Batterien als Quellen und Speicher

für elektrische Energie spielen

schon lange eine wichtige Rolle im

täglichen Leben. Egal ob als wiederaufladbare

Akkus oder Einweg-

Batterien, als große Starter-Batterien

im KFZ/LKW, Stabbatterien

in Taschenlampen oder als winzige

Knopfzellen in Armbanduhren.

Mit der Verbreitung von Technologien

wie den Mobilgeräten (Tablet,

Smartphones), Laptops, Power-Banken,

IoT und nicht zuletzt auch der

E-Mobilität hat die Batterietechnik

noch einen weiteren Schub erhalten

und immer leistungsfähigere Akku-

Typen basierend auf verschiedenen

Materialien hervorgebracht, allen

voran Lithium. Zudem erfordern

auch regenerative Energien eine

Speicherung elektrischer Energie –

schließlich produzieren Windkrafträder

oder Solarzellen den Strom nicht

immer dann, wenn er gerade auch

benötigt wird. Hinzu kommt, dass

viele elektronische Geräte heute

Zustände oder Daten über lange

Zeiträume speichern können und

dazu eine Datenpufferung durch

Batterien verwenden.

Im Rahmen der Forderung nach

energieeffizienten, ressourcenschonenden

und zuverlässigen Energiespeichern

wird das Charakterisieren

und Prüfen von Batterien in allen

Lebenszyklen immer wichtiger – von

der Entwicklung über Produktion,

Qualitätsmanagement bis hin zum

Qualitätssicherung

Prüfen des Isolationswiderstands

von Lithium-Ionen-Batterien

Bild 1: HIOKI ST5520 schnelles Isolationsprüfgerät/Isolationswiderstandsmessgerät

täglichen Einsatz. Je nach Anwendungsbereich

kann dabei der Fokus

auf unterschiedlichen Aspekten

liegen. Für Applikationen in der

Medizintechnik (als Beispiel: Batterien

für Herzschrittmacher) sind

die Anforderungen an Langlebigkeit

und Sicherheit natürlich ganz

andere, als zum Beispiel an eine

Batterie im „Deko-Solar-Gartenlämpchen“.

Auch die Brandgefahr

spielt bei der Sicherheitsprüfung

von Batterien für viele Einsatzbereiche

eine wichtige Rolle.

Aufbau einer

Lithium-Ionen-Batterie

Vereinfacht dargestellt bestehen

Lithium-Ionen-Batterien aus einer

Kathode, einer Anode (je nach Ladeoder

Entlade-Vorgang), einem Separator,

einem Elektrolyt, einem Kollektor

und einem Gehäuse. Kathode

und Anode sind durch den Separator

voneinander isoliert. Wird diese

Isolierung beschädigt und kommt

es dadurch zu einem Kurzschluss,

so steigt die Temperatur der Batterie

an. Dieser Zustand wird als

thermischer Durchschlag bezeichnet.

Er kann dazu führen, dass die

Batterie zu brennen beginnt. Auch

wenn die Schweißnähte zwischen

den Materialien defekt sind, können

wiederholte Lade- und Entladevorgänge

dazu führen, dass sich

die Schweißnähte erhitzen und entzünden.

Kurzschlüsse

zwischen Kathode und Anode

können durch verschiedene Vorgänge

verursacht werden. Dazu

gehören äußere Einflüsse (zum Beispiel

Stoß), Überladung, Materialverschlechterung/Alterung

sowie Verunreinigungen

mit winzigen Metallmengen.

Solche Verunreinigungen

in einer Batterie können sich allmählich

im Elektrolyt auflösen und

dann ausfallen und baumartige

Ablagerungen bilden. Metall, das

diesen Prozess durchlaufen hat,

wird als Dendrit bezeichnet. Das

Wachstum von Dendriten kann im

Laufe der Zeit dazu führen, dass

der Separator reißt, was zu einem

Kurzschluss führt.

Bild 2: Vereinfachter Prinzip-Aufbau eines Lithium-Ionen-Akkus

46 4/2022

Qualitätssicherung

Bild 3: HIOKI SM7110/7120 Megohm-Messgeräte und Niedrigstromtester

Isolationswiderstandsprüfung

Wie funktioniert die Isolationswiderstandsprüfung

von Lithium-

Ionen-Batterien? Bei dieser Art der

Prüfung wird der Isolationswiderstand

zwischen den Anoden- und

Kathoden-Elektroden der Batteriezellen

sowie zwischen den Elektroden

und dem Gehäuse gemessen.

Die Isolationswiderstandsmessung

ist ein wichtiger Test in Produktionslinien

von Lithium-Ionen-Batterien

zum Erkennen von Defekten. Wie

beschrieben können Isolationsdefekte

durch eine Vielzahl von Faktoren

verursacht werden. Die Prüfung

im Produktionsprozess der

Batteriezelle konzentriert sich auf

das Erkennen von Defekten, die

durch interne Kurzschlüsse verursacht

werden.

Testzeitpunkt

Wann und wie sollte der Isolationswiderstand

getestet werden?

Üblicherweise wird zum einen vor

dem Einfüllen des Elektrolyten in

Batteriezellen zwischen der Anode

und der Kathode jeder Zelle eine

Gleichspannung angelegt und der

Isolationswiderstand gemessen.

Zum anderen wird nach dem Einfüllen

des Elektrolyten in Batteriezellen

die Gleichspannung zwischen

den Elektroden und dem Gehäuse

jeder Zelle angelegt und der Isolationswiderstand

gemessen.

4/2022

Der Isolationswiderstand der Batteriezelle

wird dabei mit einem Isolationswiderstandsprüfgerät

(Isolationstester

wie zum Beispiel HIOKI

ST5520, SM7110 oder SM7120)

gemessen, das speziell für die Messung

mit hoher Isolierung geeignet

ist. Isolationswiderstandsmessgeräte

legen dabei eine Gleichspannung

an. Sie erkennen den winzigen

Strom, der beim Anlegen dieser

Spannung fließt, und berechnen

daraus den Widerstandswert. Isolationswiderstandsmessgeräte

verfügen

über ein eingebautes, hochempfindliches

Amperemeter, das

winzige Ströme genau erkennen

kann. Isolationstester sind speziell

für die Messung hoher Widerstandswerte

geeignet. Die Referenzwerte

(Widerstandswerte), die verwendet

werden, um Zellen als defekt oder

nicht defekt zu klassifizieren, hängen

von der getesteten Batterie ab.

Die Prüfspannung ist die Spannung,

die der Isolationstester an die

zu prüfende Zelle anlegt. Die entsprechende

Prüfspannung variiert

von Batterie zu Batterie. Im Allgemeinen

wird eine Gleichspannung

von 100 bis 200 V bei der Prüfung

des Isolationswiderstands von Batteriezellen

angewendet, wobei aktuell

auch niedrigere Spannung wie

5 V oder 50 V zum Einsatz kommen.

Der Ladestrom ist unter dem

Gesichtspunkt der Verkürzung der

Prüfzeiten ein wichtiger Aspekt. Der

Ladestrom gibt die Größe des Stromausgangs

durch den Isolationstester

an. Aufgrund ihrer Struktur verfügen

Batteriezellen über eine Doppelschichtkapazität.

Folglich dauert

es aufgrund der Kapazitätsladezeit

einige Zeit, bis die Spannung auf die

eingestellte Prüfspannung ansteigt.

Da größere Ladeströme zu kürzeren

Ladezeiten führen, kann die Testzeit

reduziert werden, indem ein Gerät

eingesetzt wird, das einen größeren

Strom ausgeben kann.

Automatische Entladefunktion

und Kontakt-Check-Funktion

Eine automatische Entladefunktion

dient dazu, die Ladung, die

sich in der Batterie ansammelt, zu

entladen. Wenn die Testspannung

angelegt wird, sammelt die Doppelschichtkapazität

der Batterie

eine Ladung an. Wird die Batterie

im nächsten Prozess an ein Prüfgerät

angeschlossen während sie

noch geladen ist, könnte das Gerät

beschädigt werden. Isolationstester

verwenden entweder die Widerstandsmethode

oder die Konstantstrom-Methode,

um Entladungsfunktionen

bereitzustellen. Beim Testen

von Batteriezellen bietet das Konstantstrom-Verfahren

eine schnellere

Entladung, was sich in kürzeren

Testzeiten niederschlägt.

Kontaktprüfungsfunktion

Für zuverlässiges Testen kann

eine Kontaktprüfungsfunktion

sehr hilfreich sein. Diese Funktion

prüft den Kontaktzustand zwischen

den Messsonden und dem

zu messenden Objekt. Wenn die

Messsonden nicht mit dem Objekt

in Berührung kommen, könnte der

Tester fälschlicherweise zu dem

Schluss kommen, dass das Objekt

nicht defekt ist. Denn der Isolationswiderstandswert

ist auch dann

hoch, wenn gar kein Kontakt hergestellt

wurde.

Der japanische Hersteller HIOKI

(im Vertrieb für Deutschland bei

Meilhaus Electronic, www.meilhaus.de/hioki/)

hat sich unter anderem

auf Leistungsanalyse und Batterietest

spezialisiert. Die Isolationstester

von HIOKI haben einen

Widerstandsmessbereich je nach

Modell bis 9990 MΩ, 10.000 PΩ

oder 20.000 PΩ. Die DC-Prüfspannung

liegt bei 1000 V oder 2000 V.

Die Geräte verfügen über eine automatische

Entladefunktion per Konstantstrom-Entladung

und eine Kontakt-Check-Funktion.

Schweißqualitätsprüfung von

Lithium-Ionen-Batterien

Wie schon erwähnt können auch

unzureichende Schweißnähte zu Batteriedefekten

und -bränden führen.

Mehrere Komponenten von Lithium-

Ionen-Batterien, darunter Elektroden-Metallfolien

(Stromabnehmer),

Laschen und Ausgangsklemmen,

werden durch Laser- oder Ultraschallschweißen

miteinander verbunden.

Unzureichende Schweißnähte erhöhen

den elektrischen Widerstand

zwischen den Komponenten. Bei

der Schweißqualitätsprüfung werden

Widerstandswerte zwischen den Komponenten

gemessen, um die Qualität

der Schweißnähte sicherzustellen.

Dazu wird ein DC-Widerstandsmessgerät

eingesetzt, wie das HIOKI

RM3545-02. Es ist speziell für die

Messung mit niedrigem Widerstand

ausgelegt. DC-Widerstandsmesser

legen einen konstanten Gleichstrom

an den Prüfpunkt an. Das Messgerät

erkennt dann eine winzige Spannung,

die durch den angelegten

Strom erzeugt wird, und berechnet

den Widerstandswert. Solche Widerstandsmessgeräte

sind in DC- und

AC-Varianten erhältlich. DC-Widerstandsmessgeräte

können niedrige

Widerstandswerte genauer messen

als AC-Widerstandsmessgeräte. AC-

Widerstandsmesser werden vor allem

verwendet, um den Innenwiderstand

von Batterien zu messen. ◄

47

Qualitätssicherung

Hochpräzise Messtechnik

für industrielle Anwendungen

Der Zukunft der Halbleiterindustrie gewachsen: Ein neues Weg-Winkel-Differenzinterferometer erfasst mehrere

Freiheitsgrade simultan und langzeitstabil.

SIOS Messtechnik GmbH

contact@sios.de

www.sios-precision.com

Interferometrie-Spezialisten von

SIOS entwickelten passgenaue

Lösungen für individuelle Messaufgaben.

Hintergrund

Winzige Mikrochips und riesige

8K-Displays könnten in ihren

Dimensionen unterschiedlichster

nicht sein – und dennoch haben

sie eines gemeinsam: Ihre Strukturen

werden immer feiner und stellen

zunehmende Ansprüche an die

Fertigungstechnik. Es muss mit Toleranzen

im Pikometerbereich gearbeitet

werden, was die eingesetzten

Messverfahren immer wieder an die

Grenzen des technisch Machbaren

drängt. Denn die hochempfindlichen

Messungen finden nicht etwa unter

idealen Laborbedingungen statt,

sondern sind im industriellen Umfeld

störenden Umgebungseinflüssen

ausgesetzt, welche die Ergebnisse

schnell verfälschen.

Ein hochpräzises Instrument

Für Anwendungen wie diese entwickelt

die SIOS Meßtechnik GmbH

daher hochpräzise Differenzinterferometer,

die über ultrastabile thermische

und physikalische Eigenschaften

verfügen: Schwankende

Parameter wie Temperatur, Luftdruck

und -feuchte beeinträchtigen

die sehr hohe Messgenauigkeit

auch über längere Zeiträume

nicht. Das neue und bisher einzigartige

Weg-Winkel-Differenzinterferometer

verbindet dabei die Vorteile

der Differenz- mit denjenigen

der bewährten Dreistrahl-Interferometer

und ermöglicht es, erstmals

mehrere Freiheitsgrade sowohl

langzeitstabil als auch synchron

zu erfassen.

„An der High-Tech-Display-Technologie,

bei der ein Screen über

mehrere Millionen Pixel verfügt,

werden die aktuellen Herausforderungen

der industriellen Messtechnik

und der Halbleiterindustrie beispielhaft

deutlich“, weiß Dr. Denis

Dontsov, Geschäftsführer der SIOS

Meßtechnik GmbH. „Die Anforderung

an die Positioniergenauigkeit

beim sogenannten Stitching, also

dem Anreihen der einzelnen Strukturen

im Herstellungsprozess, liegt

bei etwa 45 nm pro Meter. Diese

Größenordnung ist vergleichbar

mit der perfekten Aufreihung von

Kirschkernen auf der Gesamtfläche

Thüringens.“ Die Halbleiterfertigung

muss sich derselben Problematik

stellen: Je kompakter und leistungsfähiger

Chips werden, desto

höher steigen die Anforderungen

an die Präzision der Fotolithografie

als zentralen Fertigungsschritt.

Aber auch Brechzahlmessungen

in der Optikindustrie und Ausdehnungsmessungen

von Werkstoffen

48 4/2022

Qualitätssicherung

erfordern immer akkuratere Ergebnisse

und erlauben nur noch Toleranzen

im Nano- oder sogar Pikometerbereich.

Produktionsumgebungen

gewachsen

Zugleich erhöht sich die Komplexität

der einzelnen Messaufgaben

wie z.B. Positionsregelungen von

x-y-Tischen, Erfassung von thermischen

Materialausdehnungen,

Untersuchungen des Kriech- und

Driftverhaltens von Objekten, Brechzahlmessungen

sowie hochgenaue

Längen- und Winkelmessungen.

Das Problem dabei: All diese Messungen

finden in Produktionsumgebungen

statt, die keine optimalen

Laborbedingungen bieten können.

Die verwendete Technik muss

daher schwankende Umgebungseinflüsse

wie Temperatur, Luftdruck

und -feuchte kompensieren können,

ohne ihre Ergebnisse zu verfälschen,

um auch eine stabile Wiederholbarkeit

von Mehrfachmessungen

zu ermöglichen. Zu diesem Zweck

nutzt SIOS hochpräzise Differenzinterferometer,

die eine 25 Mal

höhere Stabilität als vergleichbare

Messsysteme erreichen.

Steigende Anforderungen

gemeistert

Die steigende Nachfrage nach

passenden Lösungen insbesondere

für die x-y-Positionierung forderte

das Know-how der Messtechnikspezialisten

von SIOS allerdings

noch weiter heraus. So sollten

auch über größere Distanzen langzeitstabile

Messungen von mehreren

Freiheitsgraden simultan ermöglicht

werden. Um dies zu realisieren,

kombinierten sie ihr hochpräzises

Dreistrahl-Interferometer

SP 5000 TR, das auf simultane

Weg- und Winkelmessungen

ausgelegt ist, mit dem Differenzinterferometer

SP 5000 DI, um von

dessen Langzeitstabilität zu profitieren.

Mit dem Weg-Winkel-Differenzinterferometer

SP 5000 TR-DI

entwickelte SIOS somit das weltweit

einzige System, das Weg und Winkel

mithilfe von zwei Mal drei Laserstrahlen

hochsynchron und – dank

der Kompensation der Umweltfaktoren

– zugleich ultrastabil erfasst.

„Das neue SP 5000 TR-DI ist nun in

der Lage, nicht nur winzigste Bewegungen,

sondern auch kleinste Verkippungen

über größere Bereiche

hinweg zu erfassen, ohne dass die

Ergebnisse thermischen und physikalischen

Umwelteinflüssen unterliegen“,

erklärt Dr. Dontsov.

Die ultrastabilen und zugleich

schnellen Weg-Winkel-Differenzinterferometer

verfügen für jeden der

drei Messstrahlen zusätzlich über

einen Referenzstrahl. „Die insgesamt

sechs Laserstrahlen werden parallel

aus dem Sensorkopf herausgeführt

und treffen auf einen flexiblen

und einen statischen Reflektor. Auf

diese Weise kann ein Großteil der

Strecke zwischen Interferometer

und Messort optisch kompensiert

werden.

Die eigentliche Messung konzentriert

sich auf die Längendifferenz

zwischen Mess- und Referenzstrahlen,

sodass Umwelteinflüsse, die das

Ergebnis beeinträchtigen könnten,

nur auf diesen kleinen Messbereich

wirken können. Dank der hochsymmetrischen

Konstruktion des Sensorkopfes

ist daher auch eine größere

Entfernung zwischen Sensor

und Messobjekt möglich, ohne Verfälschungen

des Ergebnisses in Kauf

nehmen zu müssen. Zudem sind die

alle Differenzinterferometer mit langzeitstabilen

Sensoren ausgestattet,

die über eine Temperaturempfindlichkeit

von

Entspannung für die Logistik

in der Elektronikindustrie

Alles muss effektiv

und exakt ablaufen

wenn Unternehmen der Elektronikindustrie

im Wareneingang neue

Lieferungen erhalten. Nur wenn die

ankommende Ware mit möglichst

geringem Zeitaufwand geprüft, Produktmengen

und -typen im Warenwirtschaftssystem

eingebucht und

anschließend an geeigneter Stelle

abgelegt werden kann, ist eine nachfolgende

Verarbeitung der Bauteile

ohne weitere Verzögerungen realisierbar.

Eine manuelle Erfassung

ankommender Gebinde ist dafür

meist zu langsam und zu fehleranfällig,

was wirtschaftliche Abläufe

in diesem Bereich nahezu unmöglich

macht. Automatisierte Lösungen

sind jedoch in der Regel nicht flexibel

genug, um die erforderlichen

Daten auf den voneinander abweichenden

geometrischen Gebindeformaten

der eingehenden Elektronikbauteile

zuverlässig identifizieren

zu können.

Dieses Problem

löst die CompControl IT-Service

und Vertriebs GmbH mit Sitz

im hessischen Gersfeld mit seiner

automatisierten

Wareneingangsstation

WEControlDOME.

„Wir

haben dieses

System speziell

für die Elektronikfertigung

entwickelt,

um Unternehmen

aus diesem

Bereich eine

absolut transparente

Wareneingangserfassung

von Gebinden

an einer Ware-

© CompControl Christoph Limpert: „Die automatisierten

Wareneingangsstationen

neingangssta-

tion zu ermöglichen“,

erzählt

WEControlDOME laufen bei unseren

Kunden nach der Inbetrieb-

Die Bildverarbeitung für diese

automatisierte Wareneingangsstation

inklusive eines Adapters Geschäftsführer

CompControlnahme

teilweise im 3-Schichtbetrieb

rund um die Uhr und haben

zur Ansteuerung der eingesetzten Christoph Limpert.

sich dort als sehr, sehr zuverlässig

erwiesen.“

Objektive direkt aus der Kamera

heraus stammt von SVS-Vistek.

© CompControl

SVS-Vistek GmbH

info@svs-vistek.com

www.svs-vistek.com

Qualitätssicherung

Mit der kamerabasierten Lösung WEControlDOME vereinfacht CompControl die Erfassung von eingehenden

Waren in der Elektronikindustrie.

Die automatisierte Wareneingangsstation WEControlDOME von Comp-

Control ermöglicht Unternehmen aus der Elektronikfertigung eine

absolut transparente Erfassung von eingehenden Gebinden

WEControlDOME

ermittelt Daten

wie die Bestellposition, den Artikeltyp,

die Menge, Chargennummern

und alle weiteren Informationen

durch eine Barcode- und Klartextanalyse

und verifiziert die aufgenommenen

Daten durch einen

Abgleich mit den Hersteller-Informationen.

Ohne weiteren manuellen

Eingriff übernimmt das System

zudem die automatische Wareneingangsbuchung

in das Warenwirtschafts-

bzw. ERP-System und

erlaubt die Einbindung eines automatischen

Etikettiersystems für die

Gebinde sowie deren fotografische

Dokumentation.

31,4 Megapixel

erfassen alle Details: Die einzigartige

Besonderheit dieses Systems

besteht dabei laut Limpert in

der automatischen Erfassung jedes

einzelnen Gebindes und der darauf

befindlichen Barcode- und Klartextinformationen

über eine integrierte

Kamera, die durch den Einsatz

eines zusätzlichen Autofokus-

Systems auch bei unterschiedlichen

Objekthöhen Bilder in ausreichender

Qualität liefert. Ein solches System

war erforderlich,

da sich der

Arbeitsabstand

für jede Bilderfassung

aufgrund

der unterschiedlichen

Höhen der

ankommenden

Gebinde von

der vorangegangenen

Datenaufnahme

unterscheiden

kann.

„Diese Situation

erforderte

ein spezielles

Setup des Bildverarbeitungssystems,

das

wir mithilfe von

SVS-Vistek realisieren

konnten“,

so Limpert.

Die Experten

von SVS-Vistek

fanden nach ersten Vorgesprächen

mit CompControl in ihrem breiten

Produktportfolio schnell die optimal

für diese Anwendung geeignete

Kamera:

Die monochrome GigE-Kamera

exo342MGE erfüllte mit ihrer hohen

Auflösung von 31,4 Megapixeln alle

Anforderungen, um die Barcodeund

Klartextinformationen auf den

50 4/2022

Qualitätssicherung

Bauteilgebinden sicher und in ausreichender

Qualität zu erfassen sowie

die Bilddaten zur Auswertung und

Speicherung an den angeschlossenen

PC zu transferieren. Praxiserprobte

Eigenschaften wie das

hervorragende thermische Konzept,

das Betriebstemperaturen von

bis zu 60 °C zulässt, sowie die integrierte,

vielseitige Lichtsteuerung

waren weitere Gründe für den Einsatz

der exo342MGE zur Lösung der

Aufgabenstellung bei CompControl.

Die wesentliche

Herausforderung

bestand jedoch darin, die Bilder

trotz der unterschiedlichen Höhen

der Prüfobjekte mit gleichbleibender

Qualität aufzunehmen, ohne manuell

eingreifen zu müssen. Diese Aufgabe

löste SVS-Vistek mit seinem

SVS-EF-Adapter, einer Eigenentwicklung

des Unternehmens, die

eine komfortable Fokus- und Blendenansteuerung

von Canon EF-

Mount-Objektiven direkt aus der

Kamera heraus erlaubt. Der SVS-

EF-Adapter ermöglicht eine Autofokus-Funktion

der Kamera und schafft

so die Voraussetzung für die flexible,

schnelle und einfache Bildaufnahme

der eingehenden Elektronikgebinde

unabhängig von ihrer Höhe.

Der Trend zu kleinen Losgrößen

forderte heraus: Nach den Worten

von Thorsten Schmidt, Head of

Productmanagement & Support bei

SVS-Vistek, stellt die Anwendung

des SVS-EF-Adapters bei Comp-

Control ein typisches Beispiel für

die Funktion dieses Produkts dar:

„In sehr vielen industriellen Inspektionslösungen

kommen immer noch

Objektive mit fester Brennweite zum

Einsatz. Das macht bei Produktionsanlagen,

auf denen über lange

Zeiträume hinweg große Stückzahlen

von ein- und demselben

Teil hergestellt und geprüft werden,

auch Sinn. Eine völlig andere

Ausgangslage entsteht jedoch bei

der Prüfung von Teilen mit kleineren

Stückzahlen und bei häufig

wechselnden Prüfobjekten: In diesen

Fällen muss eine Inspektionslösung

schnell an neue Produkte und

Parameter angepasst werden, um

eine effektive Produktion gewährleisten

zu können.“

Spätestens seit der Einführung

von Industrie 4.0 geht der Trend

4/2022

Der SVS-EF-Adapter von SVS-Vistek ermöglicht eine Autofokus-Funktion der eingesetzten Kamera, um Bilder

der eingehenden Elektronikgebinde unabhängig von ihrer Höhe aufnehmen zu können © SVS-Vistek

laut Schmidt aber genau in diese

Richtung: „Wenn die Losgröße im

Extremfall bis auf die Stückzahl 1

sinkt, sind flexiblere Lösungen unabdingbare

Voraussetzung für den wirtschaftlichen

Erfolg von Produktionsunternehmen.

Fokussierbare

Objektive sind

hierbei ein wichtiger

Baustein,

da sie die Inspektion

von Objekten

mit unterschiedlichen

geometrischen

Abmessungen

erleichtern.“

Der

SVS-EF-Adapter

kann in Kombination

mit zahlreichen

Industriekameras

der

Serien EXO, FXO

und HR von SVS-

Vistek eingesetzt

werden, um fokussierbare

Objektive

mit Canon EFoder

EF-S-Mount

ohne zusätzliche

Hard- und Software anzusteuern.

Dabei übernimmt die Kamera die

Steuerung wie auch die Stromversorgung

des Objektivs, das aus

Thorsten Schmidt: „Wenn die Losgröße

im Extremfall bis auf die

Stückzahl 1 sinkt, sind flexiblere

Lösungen unabdingbare Voraussetzung

für den wirtschaftlichen

Erfolg von Produktionsunternehmen.“

© SVS-Vistek

Software-Perspektive nahtlos in

den GenICam-Tree der Kamera

integriert wird.

Der EF-Adapter existiert in verschiedenen

Varianten für Objektivanschlüsse

mit C-Mount, M42

und M58 und

kann bei allen

Kameras der

Serien EXO,

FXO und HR

von SVS-Vistek

genutzt werden.

„Anwendern

steht somit

eine große Auswahl

an Kameramodellen

aus

unserem Portfolio

in Bezug

auf Auflösung,

Bildaufnahme-

geschwindig-

keit und Schnittstelle

zur Verfügung,

um ihr

Bildverarbeitungssystem

optimal nach

den Anforderungen

der zu

lösenden Applikation auszulegen

und auf einfache Weise flexible

Inspektionslösungen zu realisieren“,

betont Schmidt.

Eine bewährte Lösung

darf man die automatisierten

Wareneingangsstationen WEControlDOME

von CompControl schon

jetzt nennen. Laut Geschäftsführer

Limpert inzwischen schon zahlreich

und weltweit bei vielen Unternehmen

der Elektronikbranche im Einsatz.

„Diese Systeme laufen bei

unseren Kunden nach der Inbetriebnahme

teilweise im Dreischichtbetrieb

rund um die Uhr

und haben sich dort als sehr, sehr

zuverlässig erwiesen. In den seltenen

Fehlerfällen hat uns SVS-

Vistek immer schnell unterstützt

und Bildverarbeitungs-basierte

Probleme umgehend behoben.

Die gute Zusammenarbeit, die

sich bereits bei der Komponentenauswahl

und den detaillierten

Machbarkeitsstudien während der

Entwicklungsphase des Systems

gezeigt hat, bewährt sich somit

auch im erfolgreichen Einsatz der

Wareneingangsstationen.“

Nach Limperts Worten gibt es

also Grund genug, die seit über

einem Jahrzehnt bestehende Partnerschaft

weiterzuführen und auch

bei zukünftigen Anwendungen auf

Bildverarbeitung von SVS-Vistek

zu vertrauen. ◄

51

Qualitätssicherung

CAD-basiertes Inspektionsplanungs-Tool

Das CAD-basierte Inspektionsplanungs-Tool CAD2SCAN vereinfacht die robotergestützte automatisierte

Inspektion erheblich.

Kitov inspiziert ein komplexes Bauelement entsprechend der im

CAD2SCAN definierten Vorgaben

Mit dem CAD-basierten visuellen

Inspektionssystem CAD2SCAN lassen

sich zu prüfende Bereiche vielschichtiger

Komponenten unkompliziert

und intuitiv direkt im CAD-

Modell definieren, Inspektionspläne

optimieren, zeitaufwendige Inspektionen

automatisieren und somit die

Inspektionszeit minimieren. Weil

darüber hinaus mehrere Inspektionspunkte

in einem einzigen Bild

erfasst werden können, lässt sich

außerdem die Zykluszeit verkürzen.

ATEcare Service

GmbH & Co. KG

www.atecare.de

Die perfekte Kombination:

CAD2SCAN

Makellose Oberflächen sind nicht

nur ein Qualitätsmerkmal. Vielmehr

kann ein Produkt durch Risse, Kratzer

und Dellen auch unbrauchbar

werden. Hersteller setzten daher

automatisierte Qualitätssicherungssysteme

ein, um Defekte frühzeitig

zu erkennen. Allerdings sind diese

Systeme meist auf ein bestimmtes

Produkt zugeschnitten und nicht

für variable Elemente geeignet. „In

Kombination mit den Modulen Smart

Visual Inspection and Review Station

von Kitov bietet CAD2SCAN

diverse Optionen der Sichtprüfung.

Das lässt sich insbesondere an Komponenten

mit komplexer 3D-Geometrie

und komplizierten Prüfanforderungen

aufzeigen“, sagt Olaf Römer,

Geschäftsführer der ATEcare Service

GmbH & Co. KG.

Robotergestützte Sichtprüfung

Für die robotergestützte Sichtprüfung

übernimmt CAD2SCAN

automatisch alle verfügbaren Informationen

inklusive der Geometrieund

Bauteilspezifikationen aus

dem CAD. Anhand dieser Daten

berechnet die Software für jedes

spezifische Merkmal die besten

Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel.

Im Anschluss daran werden

die erfassten Flächendaten in das

Kitov Planner Tool exportiert und ein

3D-Modell der zu prüfenden Komponente

generiert. Qualitätsbeauftragte

können dadurch bereits in

der CAD-Datei intuitiv und unkompliziert

einen Prüfplan für ein physisches

Produkt erstellen. Zudem

besteht die Möglichkeit, anhand

der CAD-Datei oder des vollständigen

3D-Scans eines Referenzproduktes

einen digitalen Zwilling

zu erzeugen.

Das Kitov-System übernimmt

die exportierten CAD-Daten in das

Inspektionsprogramm Kitov Visual

Inspector und startet die visuelle

Inspektion, indem es die Bewegung

des Roboterarms steuert und

sowohl Kamera als auch Drehtisch

dem Prüfplan entsprechend optimal

positioniert. Der Kitov Visual Inspector

inspiziert die im CAD ausgewählten

Flächen und zeigt auf der

Oberfläche erkannte Abweichungen

zuverlässig an. Für eine verbesserte

Inspektion sorgen außerdem einschlägige

Daten. So berücksichtigt

das System während der Oberflächeninspektion

aus dem CAD extrahierte

Informationen beispielsweise

zu Reflexionen, indem es die am

besten geeigneten Beleuchtungswinkel

bestimmt. Aber auch Daten

zu Schraubentypen und -abmessungen

fließen in die Bewertung

ein, um die Schraubeninspektion zu

verbessern. Zudem liefert das CAD-

Modell Informationen, die für Etiketten

und Barcodes relevant sind.

3D-Formen sind kein Problem

Dank der CAD2SCAN-Technologie

lassen sich komplexe und

schwer zugängliche geometrische

3D-Formen wie beispielsweise Turbinentriebwerke,

Laufschaufeln,

Räder, Metallformteile einer vollständigen

Inspektion unterziehen.

Zudem bietet sich die automatisierte

Qualitätsprüfung auch für kundenspezifische

Komponenten an, die

in Kleinserien hergestellt werden.

Etwa für medizinische Implantate

oder 3D-gedruckte Bauteile. Gängige

Technologien lassen sich hier

oftmals nur schwer und außerdem

selten wirtschaftlich einsetzen.

Angeboten wird CAD2SCAN als

Plugin für gängige CAD-Software-

Systeme wie etwa SolidWorks und

Creo. Zudem unterstützt die Technologie

nicht nur den ISO-Standard

QIF (Quality Information Framework),

sondern kann auch die darin

eingebetteten visuellen Inspektionsanforderungen

analysieren. ◄

Mit CAD2SCAN lassen sich zu prüfende Bereiche vielschichtiger

Komponenten unkompliziert und intuitiv direkt im CAD-Modell definieren

52 4/2022

Qualitätssicherung

3D-Pin-Inspektion leicht gemacht

EVT Eye Vision Technology

www.evt-web.com

Mit der EyeVision 3D-Software

lassen sich Pins in jeder Form vermessen

und auf ihre richtige Position

und Taumelkreis überprüfen.

Die innovative 3D-Software

führt eine Taumelkreisinspektion

durch. Dadurch wird die Auslenkung

der Pins auf lateraler Ebene

mittels orthogonaler Betrachtung

geprüft. Zudem misst EyeVision 3D

auch die Satztiefe der Pins. Durch

die 3D-Inspektion ist es möglich,

die Höhe der Pin-Spitze auf dem

Stecker zu vermessen. Ein weiterer

Vorteil bei der Pin-Inspektion

mit EVT ist die ständig ablaufende

Fehler erkennung und Fehlermessung.

Durch sie wird eine immer

gleichbleibende, hohe Qualität

garantiert. Der PinInspector 2.0 ermöglicht

ein speziell optimiertes Verfahren

zu Pin-Inspektion. Er bietet:

• speziell-adaptierte EyeVision 3D

Software mit vorgefertigtem Prüfprogramm-Kit

• Laser-Triangulationssensor

EyeScan AT 3D

• kompakter Industrie-PC

• Linearachse (optional)

So können mit dem PinInspector

folgende Charakteristika der Stecker

und Pins gemessen werden:

zum einen der Taumelkreis, die Satztiefe

der Pins sowie Fehler an dem

Stecker. EyeVision bietet zusätzlich:

• ausführliche Statistiken mit allen

Ergebniswerten in die eingebaute

SQL-Datenbank oder Anbindung

an die Unternehmensdatenbank

• komplette Verwaltung aller gemessenen

und geprüften Merkmale

in einer Datenbank zur Produktionsverfolgung

• Einbindung von Scannersystemen

für RFID oder Code Leser

(Barcode, DMC, QR, OCR) zur

Produktverfolgung und -Zuordnung

◄

Wir geben Ihren Ideen

Zukunft.

Unser Leben wird immer mehr von Elektronik bestimmt. Wir müssen uns

auf die Qualität und Funktionsfähigkeit verlassen können. Simulieren

Sie heute die Zukunft mit dem neuen ClimeEvent – damit Ihr Produkt

4/2022

morgen sicher den Alltagstest besteht. Schalten Sie ein!

weiss-technik.com

53

Qualitätssicherung

Kontaktieren von PCBs und Baugruppen

Die IMAK GmbH hat viel Erfahrung

im Kontaktieren von PCB`s

und Baugruppen. Dafür wurden

spezielle Adapter entwickelt. Der

Einsatz der von IMAK standardisierten

Kontaktierungen, erfolgt

sowohl von Hand betätigten als

auch automatisch betriebenen Einheiten.

Auch der Einsatz von IMAK

entwickelten und gefertigten Kontaktierungen

in Klimakammern ist

Bestandteil der Expertise.

Man entwickelte Kontaktierungen

für die Aufnahme von 2 x 8 Steuergeräte

für den Airbus A380. Diese

Steuergeräte werden bei minus

60°C und bis zu plus 120°C einer

Prüfung unterzogen. Dabei wird

die gesamte Vorrichtung, inklusive

kontaktierten und in Funktion

betriebenen Steuergeräten, noch

mit einer random Beschleunigung

in allen 6 Freiheitsgraden beaufschlagt.

Um die Baugruppe nicht

durch Eisbildung zu beschädigen

wurde ein Luftkasten in die Baugruppenaufnahme

integriert. Die

gesamte Adaption und die Klimakammer

werden über den Luftkasten

mit Stickstoff gespült. Dies

waren besondere Herausforderungen

sowohl an die Kontaktierungen

als auch an die Aufnahme

der Baugruppen. IMAK löste diese

Problematik mit Bravour. Bereits in

der frühen Entwicklungsphase wurden

Modalanalysen und Festigkeitsberechnungen

durchgeführt.

die manuelle Kontaktierung von Leiterplatten.

Dafür wurde ein Pultgehäuse

mit manuell betätigtem Niederhalter

entwickelt. Auch die Ausführung

als Einfach- oder Doppelnest-Variante

ist möglich.

Ein weiterer Standard war die Entwicklung

einer automatischen Kontaktierung

von Leiterplatten für die

Bestückung der Vorrichtung durch

ein Handlingsystem (Roboter). Die

Vorrichtung sollte auch von Hand

mit dem Prüfgut bestückbar sein.

Hier sind der Niederhalter und das

Nadelbett jeweils als Kassette ausgeführt.

Verschiedene Kontaktierungen

können über die Wechseladapter

in der Basiseinheit betrieben

werden.

IMAK GmbH

www.imak-group.com

Ein weiteres Novum bei IMAK ist

die Berechnung der Verformung der

Leiterplatte unter der Last der Kontaktierung.

Die Niederhalter werden

so platziert, dass eine möglichst

geringe Beanspruchung auf

die Bauteile entsteht. Auch dafür

erfolgt bereits in der Entwicklungsphase

des Nadelbetts und der Niederhalter

eine Simulation der Verformung

der Leiterplatte. Dabei geht es

um lokale Displacements an Stellen

mit SMDs. Auch hier besitzt IMAK

entsprechendes Knowhow.

Aufgrund der unterschiedlichsten

Anforderungen wurden bei IMAK

Standards für die Kontaktierung

von Leiterplatten bzw. Kontaktierung

von Baugruppen über deren

Stecker entwickelt. Ein Standard ist

Ein weiterer Standard wurde

durch die Forderung begründet,

dass eine bereits eingehauste Baugruppe

nur über den Stecker zu

kontaktieren ist. Auch hier bestand

die Forderung nach einer automatischen

Kontaktierung und Beladung

der Baugruppe. Die Beladung

sollte durch einen Roboter oder ein

Handlingsystem erfolgen. Auch hier

wurde an Wechselsysteme für die

Kontaktierung und die Baugruppenaufnahme

gedacht.

Spezielle Kontaktierungen

Spezielle Kontaktierungen für

Heißtests, Adapter für Tests unter

Last, Wechseladapter für Klimakammer-Einbauten

runden das IMAK-

Portfolio an Adaptionen ab. ◄

54 4/2022

Qualitätssicherung

Multisensor-Metrologie für Mikroelektronik

und Wafer – mehr als ein Trend

Die Komplexität integrierter Schaltkreise

nimmt weiter zu und stellt für die

Industrie in verschiedenen Bereichen

eine beachtliche Herausforderung dar.

Sie bedingt ständig wechselnde Anforderungen

an Produktionsparameter,

Prozesskontrolle und Qualitätssicherung.

Nur entsprechend variable und

erweiterungsfähige Anlagen sind hierfür

geeignet – wie die optische Oberflächenmessung

in Gestalt von Multisensor-Geräten.

Gerade in der MEMS-Branche ist

wegen der hohen Produktkomplexität

meist ein Bündel von Messaufgaben

abzuarbeiten. Gängig ist die Bestimmung

von Rauheit, Kontur, Topographie

und Schichtdicke, dazu kommen

Spezialaufgaben, wie die Messung

von Membrandurchbiegung, Stressmessung

an beschichteten Wafern

oder die Parallelitätsmessung von

periodischen Strukturen.

Halbleiter und MEMS werden auf

Wafern mit 150, 200 oder 300 mm

Durchmesser hergestellt. lm Prozess

erhalten die Wafers (Silizium,

Saphir oder Glas) durch verschiedene

Ätz-, Schleif- und Polierprozesse

eine nahezu perfekt ebene

Oberfläche. Jeder dieser Prozessschritte

wirkt sich erneut auf die

TTV aus. Damit ist die TTV neben

der Oberflächenbeschaffenheit der

wichtigste zu messende Parameter.

Um sowohl die Rauheit als auch die

TTV mit sehr hoher Auflösung gleichzeitig

zu messen, hat FRT Metrology

für diese Anwendung das MicroProf-

Oberflächenmessgerät entwickelt.

Dieses Multisensor-Messgerät kann

die komplette Wafer-Oberfläche messen

und TTV, Ebenheit oder Welligkeit

bestimmen.

Die Geräte der MicroProf- Serie

vereinen mehrere Messaufgaben in

einem System, bieten eine deutlich

höhere Auflösung als herkömmliche

kapazitive Messtechnik und arbeiten

nach den Normen des internationalen

Industrieverbands SEMI. Die

Bestimmung der Parameter in einem

einzigen vollautomatischen Multisensor-Gerät

spart Investitionen, Aufstellraum

und Zeitbedarf zur Prozesskontrolle.

Nach Kundenwunsch kann der

MicroProf mit einem Waferhandling-

System ergänzt werden. Mit seinem

hohen Durchsatz ist er das perfekte

Arbeitspferd in jeder HVM-Mikroelektronik-

und Wafer-Fertigung. ◄

Oberflächenmetrologie

für die Halbleiterindustrie

Wir bieten Ihnen zuverlässige

optische Wafer-Messgeräte:

vollautomatisch und flexibel.

FormFactor FRT Metrology

FRT GmbH

Friedrich-Ebert-Straße 75

51429 Bergisch Gladbach

www.formfactor.com/products/metrology/

FRT GmbH

www.formfactor.com

4/2022

55

Qualitätssicherung

INGUN auf der electronica 2022

Volle Kompetenz zwischen Testpunkt und Testsystem

stanz bewährte und häufig nachgefragte

Produkte mit besonders

hoher Verfügbarkeit: Kunden finden

die ausgewählten Prüfmittel –

vom Kontaktstift über Ausbauzubehör

bis zum Prüfadapter-Kit – auch

im Online- Shop, der zunächst europaweit

verfügbar ist. Der schnellere

Zugriff und die weltweite Verfügbarkeit

vereinfachen den Beschaffungsprozess

– ebenfalls live zu erleben

am INGUN-Stand.

Halle A3, Stand 439

INGUN Prüfmittelbau GmbH

www.ingun.com

Auf der Weltleitmesse der Elektronikindustrie,

der electronica vom

15. bis 18. November, präsentiert

INGUN in Halle A3 am Stand 439

seine umfassenden Prüflösungen

in den Segmenten Prüfadapter-

Kits, Kontaktstifte und Ausbauzubehör.

Im Fokus auf der Messe: die

INGUN Selection, die neue INGUN

S-Line sowie die neue Funktionsbaugruppe

zur Automatisierung von

Prüfadaptern.

Background-Infos

Prüflösungen für Elektrik und

Elektronik sind so vielfältig wie

die zu testenden Produkte selbst

– und mit der Elektrifizierung weiterer

Lebensbereiche kommt ihnen

eine entscheidende Rolle für Sicherheit

und Nutzererlebnis zu. Das

gilt zum Beispiel für das Internet

der Dinge und 5G-Anwendungen,

die E-Mobilität und das autonome

Fahren sowie natürlich die Evolution

der Halbleitertechnik.

Als Partner für die Technologie

der Zukunft sorgt INGUN für verlässliches,

passgenaues und effizientes

Testen. Bewährte Standardprodukte

liefern in Verbindung mit

dem weltgrößten Portfolio an Kontaktstiften

und vielen kunden- und

applikationsspezifischen Lösungen

ein Höchstmaß an Präzision und

Zuverlässigkeit im Testablauf.

Funktionsbaugruppe zur

Automatisierung manueller

Prüfadapter

Mit der Öffner/Schließer-Automatik

FB-OSA-MA2x12 können

manuelle Prüfadapter der Reihe MA

2x12 mit einem elektrischen Antrieb

ausgerüstet werden, der Effizienzsteigerungen

beim Testen ermöglicht.

Um das Sicherheitsrisiko für

den Bediener zu minimieren, stellt

INGUN außerdem eine optionale

Sicherheitskontaktleiste bereit (FB-

SIS-SOA-MAxx12).

Beide Systeme können mit kundenseitigen

Steuerungen betrieben

werden. Für die Integration stellt

INGUN ein Referenz-Design online

zu Verfügung; außerdem finden

Kunden ausführliche Montagedokumentationen

und -videos – natürlich

auch am Stand auf der electronica.

Die neue Öffner/Schließer-Automatik

ist eine langlebige Qualitätslösung

für ca. 500.000 Lastwechsel

(unter Laborbedingungen).

Hohe Verfügbarkeit –

auch im neuen Online-Shop

Mit der INGUN Selection bieten

die Prüfmittelspezialisten aus Kon-

INGUN S-Line: jetzt auch ohne

Kontaktsteckhülse testen

Ganz nach dem INGUN-Motto

„Simplify your test assembly – Prüfen

leicht gemacht!“ stellt INGUN zur

electronica 2022 die neue INGUN

S-Line vor. Die neue Socketless

Serie von INGUN (S-Line) mit

S-Line Kontaktstift und S-Line Kontaktteil

ermöglicht das Testen ohne

Kontaktsteckhülse. Durch die Einsparung

einer Kontaktsteckhülse

verfügen die S-Line-Kontaktstifte

über einen größeren Durchmesser

im bekannten Raster und bieten

dadurch eine erhöhte Treffergenauigkeit

und längere Lebensdauer.

Darüber hinaus stellt INGUN mit

dem weltgrößten Portfolio an gefederten

Kontaktstiften sicher, dass

Kunden eine passgenaue Lösung

zur Kontaktierung ihrer Prüflinge

erhalten. Das Portfolio wird laufend

weiterentwickelt und enthält

eine Vielzahl spezieller und umfassend

konfigurierbarer Kontaktstifte

für vielfältige Anwendungen – von

ICT-FCT über Hochfrequenz und

Hochstrom bis hin zu Kabelbäumen

und Steckverbindern.

Prüfen leicht gemacht –

kommen Sie zur electronica!

Erleben Sie die Vielfalt und Kompetenz

von INGUN auf der electronica

2022: INGUN will seinen Kunden

das Testen so einfach wie möglich

machen und bietet deshalb innovative,

modulare und passgenaue

Lösungen für eine Vielzahl von Branchen

und Anwendungen. Außerdem

ist das der erfahrene Entwicklungspartner

für ganz spezielle Applikationen

– die Experten freuen sich

auf den Besuch um eingehend zu

beraten! ◄

56 4/2022

Qualitätssicherung

Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)

mit einem Batterieanalysator

Meilhaus Electronic GmbH

www.meilhaus.com

4/2022

Der B+K Precision BA8100 ist

ein EIS-basierter Batterieanalysator

(EIS = elektrochemische Impedanzspektroskopie).

EIS ist eine

nicht-intrusive Technik zur Charakterisierung

der Impedanz einer Batterie.

Bei dieser Methode wird die

Batterie mit einem Wechselstromsignal

mit kleiner Amplitude angeregt.

Das Gerät kann die interne Batterieimpedanz

bei einer gewünschten

Frequenz bis 10 kHz sowie Spannung

bis 80 V, Strom bis 3 A, Phase,

Kapazität, Induktivität und Qualitätsfaktor

messen. Dadurch dass

der Batterie-Analysator BA8100

eine galvanostatische EIS an einzelnen

Zellen oder Strings durchführt,

die 80 V nicht überschreitet,

ist er ideal für die Charakterisierung

und Prüfung von Energiespeicherund

Energieumwandlungssysteme

geeignet. Mit dem BA8100 kommt

die EIS-Technologie aus dem Forschungslabor

in den industriellen

Markt. Hier wird es für Eingangsprüfung,

Batterie-Second-Use (B2U),

Batterie-Stapel-Service und Fertigung

eingesetzt.

Der neue Batterie-Analysator

BA8100 arbeitet mit der Technologie

der elektrochemischen Impedanzspektroskopie

(EIS), mit einem EIS-

Frequenzbereich von 50 mHz bis

10 kHz. EIS ist eine Sweep/Wobbelfrequenztechnik

zur Bewertung

der internen elektrochemischen und

elektrischen Eigenschaften einer zu

prüfenden Batterie. Es handelt sich

um eine Methode zur Charakterisierung

der Impedanz einer Batterie,

Wir erhalten Einzigartiges.

Mit Ihrer Hilfe!

Spendenkonto

IBAN: DE71 500 400 500 400 500 400

BIC: COBA DE FF XXX, Commerzbank AG

www.denkmalschutz.de

bei der die Batterie mit einem Wechselstromsignal

kleiner Amplitude stimuliert

wird.

Das BA8100 führt eine galvanostatische

EIS an einzelnen Batteriezellen

bis zu einer Spannung von

80 V durch. Die Messungen umfassen

Impedanz Z, Phasenwinkel ?,

Spannung und Strom, das Gerät

ist mit programmierbaren DC- und

AC-Stromeinstellungen ausgestattet.

Die Abtastung des Stimulus-AC-

Signals liefert eine grafische Darstellung

der Batteriereaktion. Über

das Frontpanel lassen sich verschiedene

Frequenzen wählen, um dann

die Verbindungen, die Beschädigung

der Platten, der Elektroden

oder des Elektrolyts zu bewerten.

Dank der mitgelieferten Anwendungssoftware

lassen sich die Möglichkeiten

des BA8100 noch erweitern.

Die Software unterstützt den

Nutzer bei der Einrichtung der Messung

durch automatische Abtastraten

und Eingangsverstärkungssteuerung.

Erfasst und protokolliert

werden die Daten über lineare, logarithmische

oder benutzerdefinierte

Frequenz-Sweeps bei unterschiedlichen

Stromamplituden. Die Analyse

der Daten geschieht mit den

mitgelieferten Nyquist- und Bode-

Plot-Tools oder mit einer Software

nach Wahl des Benutzers. Zusätzliche

Funktionen umfassen eine

Zähleranzeige, ein Spannungsdiagramm

und ein Stromdiagramm zur

Überprüfung der letzten Messungen.

Der BA8100 wird beispielsweise

in den Bereichen Eingangsprüfung,

Batterie-Second-Use (B2U), Batterie-Stapel-Service

und Fertigung

eingesetzt. Durch grafische Analysewerkzeuge,

wie z.B. Nyquistund

Bode-Plots, die in der mitgelieferten

Software enthalten sind,

hilft der BA8100 bei der Charakterisierung

von Batterien. ◄

WINDKRAFT

FOR

ANNO 1820.

MONUMENTS

FUTURE

Denkmale sind Klimaschützer: Denn

langlebige, natürliche Materialien und

eine positive Gesamtenergiebilanz

zeichnen die meisten historischen

Gebäude aus.

Auch fortschrittliche und umweltfreundliche

Technologien, die heute

wieder Vorbildfunktionen einnehmen

können, machen Denkmalschutz zu

einem Synonym für Nachhaltigkeit.

57

Qualitätssicherung

Absolutfeuchteregelung

Erhöhte Präzision bei Wechselklimatests

Die neuen ClimeEvent-Klimaprüfschränke mit Absolutfeuchteregelung

erhöhen die Präzision bei Wechselklimatests.

Sie verbessern damit die Qualität der Prüfungen deutlich

Weiss Technik GmbH

www.weiss-technik.com

Wechselklimatests sind in der Automobil-

und Elektronikindustrie wichtig

für die Produktentwicklung und

die Qualitätssicherung. Ihre Ergebnisse

erlauben die Optimierung der

Die für Klimaprüfschränke innovativen Absolutfeuchteregelung

reduziert Über- und Unterschwinger bei Temperatur und Feuchte auf

ein Minimum. (Bild: Prüfzyklus nach DIN EN 60068-2-30)

Produktzuverlässigkeit und sind ausschlaggebend

für deren Zulassung.

Daher müssen die Prüfergebnisse

möglichst exakt und reproduzierbar

sein. Mit der Absolutfeuchteregelung

bei den neuen ClimeEvent Prüfschränken

verbessert Weiss Technik

die Regelgenauigkeit deutlich.

Klimawechselprüfungen

gemäß DIN EN 60068-2-30/38

Um die Funktionalität elektronischer

Bauteile auch unter Bedingungen

mit hoher Luftfeuchte sicherzustellen,

werden diese bereits in

der Entwicklungsphase geprüft.

Zyklische Wechselklimatests gemäß

DIN EN 60068-2-30 mit Feuchte und

Wärme sowie nach DIN EN 60068-

2-38 mit hoher Feuchte, gehören

dabei zu den Standardtests. Mit

ihnen wird die Eignung und Beständigkeit

der Produkte im Betrieb,

beim Transport und der Lagerung

überprüft. Dabei legen die Normen

den erforderlichen Prüfverlauf mit

engen Temperatur- und Feuchtetoleranzen

fest.

Herausforderung

zweidimensionale Regelung

Für einfache Temperaturwechseltests

müssen jeweils nur Temperaturwerte

und die vorgegebenen

Kühl- und Heizraten erfüllt werden.

Bei kombinierten Temperatur- und

Feuchtewechseltests wird die Regelung

erheblich komplexer, weil sich

Temperatur und Feuchte gegenseitig

beeinflussen. Bei ansteigender Temperatur

sinkt die relative Feuchte, da

wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen

kann. Sinkt die Temperatur,

steigt die relative Feuchte hingegen.

Bei der Regelung der Feuchte

müssen diese Effekte berücksichtigt

werden, der Prüfschrank muss

in Abhängigkeit der Temperatur beund

entfeuchten. Da nur geringe

Abweichungen zugelassen sind,

ist es darüber hinaus wichtig die

geforderten Klimazyklen zu jedem

Zeitpunkt möglichst exakt nachbilden

zu können.

Kritisches Einschwingverhalten

im Testzyklus

Prüfungen bei hohen Klimawerten

wie 60/90, 80/90 oder

85/85 °C/% r.F. sind für Prüflinge

und die Prüftechnik eine große

Herausforderung. Denn nur eine

exakte Steuerung ermöglicht die

Einhaltung der engen Toleranzen.

Das gilt besonders im Bereich der

Feuchte bei wechselnden Temperaturen

und dem sich dadurch

ändernden Taupunkt. Klimaprüfschränke

arbeiten dabei mit der

relativen Feuchte. Sie beund

entfeuchten iterativ in Abhängigkeit

der Temperaturänderung. Das

führt zu wechselndem Über- bzw.

Unterschwingen und in der Folge

zu einem Einschwingen auf den

Sollwert. Um diesen Effekt zu minimieren,

wurde eine neue Lösung

entwickelt.

Absolutfeuchteregelung

reduziert die Regelkomplexität

Die absolute Feuchte, also der

im Prüfraum vorhandene Wassergehalt,

wird von Temperaturänderungen

nicht beeinflusst. Ausgehend

davon ist es möglich, die

Regelkomplexität von zweidimensional

auf eindimensional zu reduzieren

und so die Präzision der

Steuerung deutlich zu erhöhen. Als

bisher einzige im Markt folgen die

neuen ClimeEvent-Prüfschränke

von Weiss Technik diesem zur

Patentierung angemeldeten Konzept.

Sie arbeiten direkt auf den

geforderten Wassergehalt hin.

Herkömmliche Prüfschränke zeigen

die oben beschriebene paradoxe

Reaktion, da sie über den

relativen Feuchtigkeitswert geregelt

werden. Sie müssen wegen

des sich ändernden Taupunktes

iterativ nachsteuern.

Die serienmäßig integrierten

Absolutfeuchteregelung realisiert

die regelkritischen Bereiche bei

Temperaturänderungen souverän.

Prüfschränke erreichen die

Sollwerte so wesentlich schneller

und mit deutlich weniger Überbzw.

Unterschwingern. Das verbessert

die Regelgenauigkeit und

Reproduzierbarkeit von Wechselprüfungstests

nach DIN EN 60068-

2-30 und -38 erheblich. Im Übrigen

gilt dies auch bei hoher Beladungsdichte

im Prüfraum. ◄

58 4/2022

Qualitätssicherung

Neue Website für wachsendes

Produktsegment

ODU startet mit Mass Interconnect durch

Japanische Präzision seit 1935

Hochpräzise

Flying Probe

Tester

Vor 80 Jahren wurde ODU durch elektrische

Kontakte und dann durch Steckverbinder bekannt.

Vergleichsweise ein Newcomer im Produktportfolio

sind die Mass Interconnect Schnittstellen,

die sich jetzt sogar auf der eignen Website www.

odu-interconnect.com präsentieren.

Nutzerfreundlich und alles an einem Ort

Es dem Nutzer möglichst leicht zu machen

war nicht nur das oberste Ziel bei der Entwicklung

der Mass Interconnect Schnittstelle ODU-

MAC® Black-Line. Auch für die neue Website

gilt: jeder der sich informieren möchte, bekommt

die Ergebnisse schnell und kompakt.

ODU GmbH & Co. KG

https://odu-connectors.com/de/

Wie alles begann

Die Mass Interconnect Systeme werden vorwiegend

zum Testen von Leiterplatten und elektronisch

konfektionierten Baugruppen verwendet.

Was ist dort entscheidend? Absolut verlässliche

Messungen und große Flexibilität.

Nicht verwunderlich, dass die Kontakttechnologie

von ODU hier aufgrund ihrer hohen Ausfallsicherheit

überzeugt. Ebenso bedeutend ist

die individuelle Konfiguration von Schnittstellen,

wofür sich die modularen Steckverbinder

bestens eignen. „Es war der nächste logische

Schritt, eine eigne Mass-Interconnect-Schnittstelle

anzubieten“, so Tobias Eder, Produktmanager

bei ODU.

Kontinuierliche Produkterweiterungen

Um möglichst vielen Anwendungsfällen gerecht

zu werden, wird das Portfolio der ODU-MAC

Black-Line stetig erweitert. Die neueste Erweiterung

ist ein sogenanntes Elektronikgehäuse,

welches als Alternative zum Adapter einsetzbar

ist. Es ermöglicht die Anbringung von Steckverbindern

auf der Rückseite für individuelle Testanforderungen.

Zugleich werden elektronische Bauteile

und Kabel durch das Gehäuse geschützt.

Ein Komplettpaket

Herausragend ist bei ODU neben dem Know-how

der Mitarbeiter die enorme Fertigungstiefe. Sie ermöglicht

es eine gleichbleibende Qualität sicherzustellen

und den Kunden eine individuelle Gesamtlösung

anzubieten. Auf Wunsch erhalten sie alles

aus einer Hand inklusive Kabelkonfektionierung. ◄

4/2022 59

4-Draht

Messungen

bereits bei

Pads ab

Ø 28 μm!

Mehr Informationen erhalten Sie hier:

HIOKI EUROPE GmbH

Helfmann-Park 2

65760 Eschborn

hioki@hioki.eu

www.hioki.eu

59

Qualitätssicherung

DAQ-Mess- und Prüfsysteme

für die Batterietechnik

Mit den aktuellen Produkten der Q.serie X von Gantner Instruments bietet AMC als Vertriebs- und

Systemintegrator eine weitere Möglichkeit, die Messdaten von Batterietest- und prüfsystemen aufzunehmen.

Erschütterungen und vielen anderen

Variablen.

I/O-Module der Q.Serie X

Die meistverkaufte Datenerfassungsproduktlinie

der Q.series X

umfasst Hochspannungs-Isolationsmessmodule

mit präziser und

stabiler Signalkonditionierung und

sicherer elektrischer Trennung bis

zu 5000 V DC Spitze und 1200 V

DC kontinuierlich.

Die Module unterstützen verschiedene

Messeingänge für Spannung,

Strom, RTD, Thermoelement, IEPE

und DMS-Sensoren mit Datenabtastung

bis zu 100 kHz.

AMC – Analytik &

Messtechnik GmbH Chemnitz

info@amc-systeme.de

www.amc-systeme.de

Das aktuelle DAQ-System der

Q.Serie X bietet flexible Test- und

Messlösungen für Elektro- und

Hybridfahrzeuge, Versorgungsunternehmen,

für erneuerbare Energien,

stationäre Stromversorgungen,

tragbare Elektronik, Medizintechnik

und Telekommunikation in Form

geeigneter I/O-Module an.

Für eine nachhaltige Zukunft

Als Systemintegrator ist man

bestrebt, Kunden beim reibungslosen

Übergang in eine nachhaltige

Zukunft zu unterstützen. Durch

die Entwicklung intelligenter, offener

Architekturen und die Verwendung

eines modernen Geschäftsansatzes

bieten wir auf Basis der Gantner

Mess- und Prüftechnik einzigartige

Datenerfassungslösungen für alle

Entwicklungs- und Qualifizierungsschritte

in den Bereichen:

• Testen des Lade-/Entladezyklus´

• Batteriemodellentwicklung

• Sicherheitstests

• Leistungstests

• Umwelt- und thermische Tests

• Transportprüfung

Batterieprüfung

Bei der Batterieprüfung gibt es

zahlreiche Standards, um die Sicherheit

zu gewährleisten und die Batterie

vor Missbrauch zu schützen.

Testfelder können von der Zellebene

über das Modul bis hin zum

kompletten Batteriesystem reichen.

Typische Testanforderungen umfassen

mechanische Handhabung,

Vibration, Schock und elektrische

Tests wie Kurzschluss oder Überspannung.

Der Hersteller Gantner Instruments

ist an zahlreichen Anwendungen

für ECE R38.3 (Batterietransporttest),

ECE R100 (Tests

zur Homologation von Traktionsbatterien)

und ISO 12405 (Leistungstests

an Batteriesystemen) beteiligt.

Das flexible und hochgenaue System

Q.series X kann Spannungen

im Niedervoltbereich bis hin zum

Hochvoltbereich ±1500 V messen

und verarbeiten. Die Messsignale

sind alle synchron, unabhängig

von Messspannungen, Temperaturen,

Strömen, Vibrationen,

GI.connectivity

Q.series X unterstützt nativ alle

Standard-Bussysteme wie Ether-

CAT, ProfiNet, Modbus und CAN-

Systeme, aber mit GI.connectivity

ist die Verbindung mit jeder Software

von Drittanbietern über unsere

offene API möglich.

Die Batteriemessmodule sind

ideal für Test- und Prüfsysteme

ausgelegt, da sie über einen intelligenten

Datenaustausch auf verschiedenen

Feldbus- oder Ethernet-Protokollen

für eine reibungslose

Integration mit Testautomatisierungssystemen

verfügen.

Verwendung der Software

GI.Bench

GI.bench ist eine hochmoderne

Software-Umgebung zur Datenerfassung,

die die Systemeinrichtung

und -konfiguration sowie die Protokollierung

und Überwachung mehrerer

Datenströme in einer benutzerfreundlichen

Desktop-Anwendung

kombiniert.

GI.bench ermöglicht es, Test- und

Überwachungsprojekte spontan zu

konfigurieren, auszuführen und zu

analysieren, wobei Anwender überall

auf hochverfügbare Messdaten

zugreifen können. In Kombination

mit der Software GI.bench werden

die Messmodule der Q.series X zu

einer vorgefertigten, einsatzbereiten

Datenerfassungslösung für Batterietestlabore.

◄

60 4/2022

Qualitätssicherung

Neueste Inspektionslösungen auf der electronica

Mit externen Transportflügeln kann das 3D-AXI-System iX7059 PCB Inspection XL von Viscom

bis zu 1600 mm lange Baugruppen prüfen

Halle A3, Stand 642

Viscom AG

www.viscom.com

4/2022

Mit vConnect haben Anwenderinnen und Anwender eine transparente Sicht auf die Verfügbarkeit und

Performance aller eingesetzten Inspektionssysteme und der dazugehörigen Peripheriegeräte

Die Viscom AG präsentiert vom

15. bis 18. November 2022 ihre neusten

Inspektionslösungen auf der

Weltleitmesse electronica in München.

Am Messestand A3-642 zeigen

Expertinnen und Experten des

Unternehmens, wie höchste Qualitätsanforderungen

in der heutigen

Elektronikfertigung zielgenau

erfüllt werden – schnell, präzise

und rundum vernetzt. Smartes

Condition Monitoring, zentraler und

effizienter IT-Management-Service,

performantes und skalierbares

Verarbeiten großer Datenmengen

– diese Themen wird Viscom

im Kontext mit seiner neuen

modularen Plattform vConnect vorstellen.

Komplexe Fertigungsprozesse

lassen sich mit modernsten

Methoden noch besser als bisher

vor unerwarteten Störungen und

Verzögerungen schützen. Spannendes

gibt es auch rund um die

praktische Anwendung Künstlicher

Intelligenz zu berichten: Am Beispiel

der Klassifikation von Inspektionsergebnissen

werden Möglichkeiten

aufgezeigt, KI schrittweise als

zuverlässiges Mitentscheidungskriterium

bei der Qualitätskontrolle zu

etablieren. Ein weiterer KI-Schwerpunkt

wird die smarte Segmentierung

von Voids sein, die mittels der

automatischen Röntgeninspektion

detektiert werden.

Die Besucherinnen und Besucher

bekommen auf der electronica tiefgehenden

Einblick in die weitgefächerte

Systemwelt von Viscom. Am

Messestand steht u. a. die iX7059

PCB Inspection XL. Das leistungsstarke

3D-AXI-System prüft Flachbaugruppen

bis zu einer Länge von

1600 mm im Hinblick auf Lotperlen,

Beschädigungen, Voids und viele

andere potenzielle Fehler. Ein innovatives

dynamisches 3D-Bildaufnahmeverfahren

generiert im Zusammenspiel

mit anwenderfreundlicher

Software außergewöhnlich schnell

komplette Volumina und einzelne

CT-Schichtbilder für exakte und wiederholgenaue

Messungen.

Einsatzmöglichkeiten des manuellen

und semiautomatischen Röntgens

kann man sich am 3D-MXI-

System X8011-III von Viscom zeigen

lassen. In der täglichen Praxis

unterstützt es bei Prozessoptimierungen

und Produktionsanläufen,

hilft bei der Bearbeitung von Reklamationen

und ist zudem ideal geeignet

für Qualitätskontrollen in der

High-Mix-Low-Volume-Fertigung.

Alles Wissenswerte zur schnellen

automatischen optischen Inspektion

inklusive eines rundum reibungslosen

Handlings präsentiert Viscom

an seinem heute weltweit bei

Kundinnen und Kunden sehr erfolgreich

eingesetzten 3D-AOI-System

S3088 ultra gold. Besonderheiten

der Drahtbondinspektion werden

an der S6053BO-V erläutert. Mithilfe

der Höheninformationen können

hier z.B. auch genau vorgegebene

Loopformen zuverlässig kontrolliert

werden. ◄

61

Produktion

Bei OEM und EMS:

Digitaler Zwilling gegen Bauteilmangel?

Detaillierte Angaben über Preise und Verfügbarkeit aus

Herstellerdatenbanken © Circuit Byte GmbH

Siemens Digital Industries

Software

https://www.sw.siemens.com

CircuitByte GmbH

https://www.circuit-byte.com/

znt Zentren für Neue

Technologien GmbH

https://www.znt-richter.com

Obwohl die Digitalisierung von

Produktentwicklung und Einkauf,

SMT-Bestückung und Montage

auf den ersten Blick wenig mit der

aktuellen Bauteilknappheit zu tun

hat, eröffnet sie in der Praxis neue

Handlungsmöglichkeiten und trägt

so zu besserer Wettbewerbsfähigkeit

bei. Mit CircuitByte und znt Richter

berichten zwei Partner von Siemens

Digital Industries Software, was das

umfassendste Software-Portfolio am

Markt gegen die Beschaffungskrise

ausrichten kann.

Allokation

als größte Herausforderung

Wachsender Bedarf, instabile

Lieferketten, längere Lieferzeiten,

steigende Preise, kürzere Lebenszyklen

– Experten rechnen damit,

dass diese Situation am Markt für

Elektronikkomponenten über Jahre

anhalten wird. So klagen OEM wie

EMS über schlechte Auslastung

der Produktion bei hohem Auftragsbestand.

„Wenn man 100 Elektronik-Manager

nach ihrer größten Herausforderung

fragt, sehen 99 diese

in der Allokation“, sagt Kevin

Decker Weiss, Vertriebsleiter und

Geschäftsführer von CircuitByte

in Offenbach. „Der Produktionsprozess

beginnt im Einkauf; wer

keine Bauteile findet, kann nicht

produzieren.“

Online-Recherche

und ERP-Integration

Statt per Telefon oder Einzelmail

Bauteile zu suchen, greift man mit

dem Valor BOM-Connector direkt

auf Preise, Bestände, Lieferzeiten

und alternative Teile bei verschiedenen

Lieferanten und Herstellern

zu, die auch kundenspezifische

Informationen enthalten. Eine ERP-

Integration sorgt für Komfort, der

vom Bestandsabgleich über Anfragen,

die EMS-Angebotserstellung

bis zur Bestellung reicht.

Das Programm hat CircuitByte

bereits vor zwölf Jahren entwickelt.

Seit zwei Jahren gehört es zum Portfolio

von Siemens. „Wir können das

Problem der Bauteilknappheit nicht

lösen“, sagt Kevin Decker-Weiss,

„aber auf operativer Ebene kommt

man mit Valor viel besser zurecht,

spart Arbeitszeit und erledigt mehr

Aufträge.“

Integration

von Engineering und Fertigung

Wer auf Bauteilalternativen ausweichen

und für verschiedene Chargen

unterschiedliche Komponenten

suchen muss, braucht Unterstützung

in der Kommunikation mit Entwicklung

und Fertigung.

Valor gleicht dazu Geometriedaten

der Bauteile mit jenen der vorgesehenen

Linien ab, liefert Machbarkeitsanalysen

und die Grundlagen

für eine Produktionskosten-

Kalkulation. Schließlich sorgt das

Programm nach dem Kauf für die

richtige Verwendung durch Querverbindungen

zwischen Stückliste

und Design.

Selbst die Programmierung der

Bestückungsautomaten der verschiedenen

Hersteller wird übernommen

und die richtige Verwendung

der Bauteile abgesichert. Bei

knappen Bauteilen wird es nochmals

dringender, Ausschuss und

Nacharbeit zu vermeiden, um

die geforderten Stückzahlen liefern

zu können und die Qualitätsvorgaben

bis hin zur Null-Fehler

Forderung der Automobilhersteller

zu erfüllen.

Sicherheit

durch Digitalen Zwilling

Hersteller, die in immer kürzeren

Abständen neue Bauteile verwenden

müssen, brauchen neben

Informationen zu Preis, Verfügbarkeit

und End-of-Life auch Sicherheit

zur Produzierbarkeit. Passt

das gefragte Teil perfekt, liegt es

im Grenzbereich oder lässt es

sich nicht verwenden? Dazu müssen

3D-Modelle von Bauteil, Leiterplatte

und Fertigungseinrichtungen

vorhanden sein – Digitale Zwillinge,

die Herstellungs- und Montageprozesse

begleiten.

„Es genügt nicht, für jeweils aktuelle

Herausforderungen wie Bauteilknappheit

nach digitalen Lösungen

zu suchen“, sagt Bernhard Marsoner,

CEO des MES-Spezialisten

znt Richter, einem weiteren Smart

Expert Partner von Siemens. „Der

vollständige Nutzen entsteht erst

bei durchgängiger Digitalisierung.“

Moderne SMT-Anlagen, die Qualitätsprüfung sowie Montage,

Verpackung und Logistik stellen hohe organisatorische Anforderungen

© Bahner Elektronik GmbH, Ottobrunn

62 4/2022

Produktion

MES löst 5M-Prozessanforderungen in der Elektronikfertigung © znt Richter GmbH

Flexibilität und

Rückverfolgbarkeit durch MES

Kommen die Komponenten auf

einmal oder auf mehreren Reels?

Gibt es eine oder mehrere SMT-

Linien? Der Trend zu Variantenvielfalt

und sinkenden Losgrößen

stellt ohnehin hohe Anforderungen

an die Produktionsplanung.

Maschinenbelegung und Rüstvorgänge

der hochflexiblen Automaten

müssen geplant werden. Hersteller

brauchen den Überblick, wann

welches Produkt an welcher Stelle

ist, in welchem Stadium sich der

gesamte Auftrag befindet.

Je nach Branche und Regulierung

herrschen unterschiedliche

Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit

durch den gesamten

Prozess.

4/2022

„Wer die jeweils geltenden Vorschriften

zu Rückverfolgbarkeit und

Qualitätsdokumentation effizient

erfüllen will, schafft dies nur vollständig

digital, also ohne Medienbrüche“,

sagt Jochen Stephan, CSO bei znt

Richter. „Dazu lassen sich die Bestückungsautomaten

per Plug&Play an

ein Manufacturing Execution System

(MES) anbinden, welches die

relevanten Daten erfasst.“

Keine Insellösungen

Nach der Inspektion und eventueller

Nacharbeit werden die Produkte

an Montagelinien oder in Verpackung

und Versand gebracht. Bei

aufwendigen Änderungsprozessen,

hoher Variantenvielfalt und komplexer

Logistik muss die Rückverfolgbarkeit

erhalten bleiben. Dazu müssen

auch in der Montage Prozesse

Mit dem Process Automation Controller (PAC) von znt Richter kommt man von der Datenerfassung bis zu

einer vollständigen Automatisierung © znt Richter GmbH

automatisiert, Maschinen angebunden

und eine sichere Werkführung

eingerichtet werden, die konkrete

Arbeitsanweisungen und Dokumentation

anhand des Digitalen Zwillings

bereitstellt. „Znt Richter implementiert

dazu das MES Opcenter Execution

EL von Siemens mit eine

eigenen,durchgängigen Equipment

Integration Lösung“, sagt Jochen

Stephan.

„Für eine lückenlose Rückverfolgung

müssen einzelne Prozessschritte

abgehakt oder sogar per

elektronischer Unterschrift abgesichert

werden.“

Das MES sammelt alle diese

Daten. Sie münden in einen eDHR,

der später zu diesem Produkt abgerufen

werden kann. „Wenn die

Anwender sich allein auf die hoch

automatisierten Bestückungsautomaten

verlassen, schaffen sie Insellösungen“,

ergänzt Bernhard Marsoner.

„Doch erst der Gesamtzusammenhang

über alle Prozessschritte

führt zu der gewünschten Effizienz

und Rückverfolgbarkeit.“

Flexibilität ist gefragt

Wer die gesamte Prozesskette

schnell umrüsten und neu aufstellen

kann, der gewinnt genügend Flexibilität,

um den wechselnden Herausforderungen

zu begegnen. MES-

Systeme erlauben eine Feinplanung

nach verschiedenen Strategien:

Nach optimaler Auslastung teurer

Maschinen, zur pünktlichen Erreichung

der Liefertermine oder nach

Marge. Vor allem aber erlaubt die

Flexibilität High Mix – Low Volume

Strategien, womit sich kurzfristig

verfügbare Bauteile schnell verarbeiten

lassen.

Da schließt sich der Kreis: „Je

höher ein Elektronikfertiger digitalisiert

und automatisiert ist, desto

höheren Nutzen zieht er aus dem

Valor BOM-Connector bei der

Bewältigung der Bauteilknappheit“,

sagt Kevin Decker-Weiss.

Ganzheitliche

Digitalisierungsstrategie

Die notwendige Integration von

Elektronik und Mechanik, Digitale

Zwillinge von Produkt und Produktion,

ein branchentauglich ausgerichtetes

MES und umfassende Integration

von Maschinen und Arbeitsplätzen

können die Hersteller nicht auf

einmal stemmen. Daraus ergibt sich

die Gefahr, dass später Schnittstellen

fehlen, Insellösungen nicht integriert

werden können und Digitalisierungslücken

bleiben. Sicherheit

dagegen gewinnen Unternehmen,

die auf Siemens Digital Industries

Software setzen. Das umfassende

und durchgehende Lösungsangebot

deckt alle Bereiche ab und lässt

sich schrittweise implementieren.

„Unternehmen sollten ihren Fokus

von einzelnen Problemen auf eine

ganzheitliche Betrachtung richten“,

sagt Bernhard Marsoner. „Ein guter

Einstieg dazu ist ein Smart Manufacturing

Audit.“ In einem mehrtägigen

Audit werden in einer vorgegebenen

Reihenfolge alle Bereiche

eines Kundenunternehmens aufgenommen.

Schließlich wird eine Empfehlung

erarbeitet, die eine Roadmap

zum Soll-Zustand und konkrete

Handlungsanweisungen enthält. ◄

63

Produktion

Flexibilitätssteigerung in der SMT-Produktion

durch Stangen- oder lose Bauteile

Autor:

Bastian Glückselig

Produktmanager und

Prozessexperte

JUKI Automation Systems

GmbH

www.juki-smt.com

Europa ist bei der EMS Produktion

verglichen mit dem Weltmarkt

ein kleines Licht – in Europa findet

nur 8 % der Produktion statt. Daher

ist es kein Wunder, wenn speziell

kleine und mittelständische Unternehmen

hinten anstehen, wenn es

um die Verteilung von Bauteilen geht,

da diese Unternehmen im Regelfall

auftragsbezogen bestellen und

nicht über die finanziellen Möglichkeiten

verfügen sich die Lager auf

gut Glück vollzumachen. Die Bauteilknappheit

und unkalkulierbaren

Lieferzeiten zwingen europäische

EMS-Unternehmen sehr flexibel zu

sein im Hinblick auf verfügbare Bauteile.

Die Kompetenzen vieler mittelständischer

Unternehmen ändert

sich drastisch. Wo sich vorher auf

die Produktion konzentriert wurde,

spielt jetzt der strategische Einkauf

eine ebenso große Rolle. Um Aufträge

überhaupt fertigen zu können,

müssen Dienstleiter mittlerweile oft

Bauteile einkaufen, die gerade verfügbar

sind, egal wie diese angeliefert

werden (lose, im Stick, im Tray

oder auf Rolle).

Flexibilität

Im Hinblick auf die verfügbaren

Bauteile ist in der Produktion Flexibilität

gefragt. Zahlreiche Unternehmen,

die nicht bereits in der

Vergangenheit mit unterschiedlichen

Zuführmechanismen gearbeitet

haben, stellen spätestens

jetzt auf Stangenförderer

oder Trays

um bzw. setzen

diese zusätzlich ein.

Das steigende Interesse

merkt man an

der deutlich gestiegenen

Nachfrage.

Vibrationsfeeder

befördern in Stangen

gepackte Bauteile

mittels Vibration

zur Bestückungsmaschine.

Auf dem Markt gibt

es unterschiedlichste

Modelle verschiedener

Hersteller.

Hier gilt

es herauszufinden,

welches Modell sich am besten für

die eigene Produktion eignet. Oft

ist das Einrichten mit erheblichem

Fingergeschick verbunden. Wenn

es dann aber vollbracht ist, können

auch kleine Teile prozesssicher

und stabil zugeführt werden.

Interessant sich auch Feeder, die

beispielsweise gleichzeitig auf 4

Spuren zuvor in Position gerüttelte

Bauteile zuführen können. Es gibt

auch Modelle, die einfaches Plug

and Play versprechen.

Plug-and-Play-Förderer

Die Herausforderung bei Plugand-Play-Förderern

liegt in der

Stange. Während die Bauteile weltweit

genormt sind, trifft man bei der

Verpackung (der Stange) auf unterschiedlichste

Formen und Abmessungen

bei gleichem Inhalt. Hier

ist es von Vorteil, schnell den passenden

Adapter bekommen zu können

und auf ein breites Spektrum

an Bauteil-Stangen-Kombinationen

zurück greifen zu können.

Stangen können auch mittels Förderer

zugeführt werden, welche die

Bauteile mit einem Gummiband zur

Maschine bringen. Dabei werden am

Stangenende die Bauteile an den

Gummi übergeben und können in

der Maschine einzeln entnommen

werden. Der Einrichteaufwand ist,

verglichen mit Plug-and-Play-Förderern

deutlich höher, die Flexibilität

in Bezug auf die Anpassbarkeit

jedoch auch. Eine andere Möglichkeit

ist der Einsatz von Trays, entweder

in JEDEC-Trays, Waffle-

Packs oder durch 3D Druck selbst

erstellt. JEDEC-Trays und Waffle-

Packs gibt es als Leerware auf dem

Markt. Hierbei muss allerdings das

Umpacken in die Trays mitberücksichtigt

werden. Unter Umständen,

eine flexible Bestückmaschine

vorausgesetzt, lassen sich auch

die einfachen und dünnen Kunststoffverpackungen

der Hersteller

verwenden. Diese werden dann

auf einem Zuführtisch mit doppelseitigem

Klebeband fixiert und von

dort sicher abgeholt.

Immer häufiger werden EMS-

Dienstleister von Ihren Auftraggebern

nur mit Abschnitten von Rollen

konfrontiert und stehen vor der

Herausforderung, diese ebenso

sicher und rückverfolgbar zuführen

zu können. Hierzu bieten sich

sogenannte Tape Presenter, also

Vorrichtungen an, welche den Gurtabschnitt

in der Waagerechten fixieren

und eine Abholung von einem

Zuführtisch ermöglichen.

Um vorhandene Feeder für Gurtabschnitte

zu ertüchtigen gibt es

den Feeder-Finger, welcher es ermöglicht

den Abschnitt auf einem

normalen Feeder zuzuführen, und

zwar vom ersten bis zum letzten

Bauteil. Dabei wird das Deckband

mit einem Messer geöffnet und zur

Seite bewegt, wodurch das Bauteil

zum Abholen freigelegt wird.

Um den Rüstprozess zu beschleunigen

und zu automatisieren stehen

Smart-Load-Feeder in den Startlöchern.

Der Bediener muss lediglich

den Gurt in den Feeder einführen.

Den Rest übernimmt, ähnlich

wie beim Feeder-Finger, das Gerät

und ermöglicht auch 50mm kurze

Schnipsel zu verarbeiten.

Eine weitere Herausforderung ist

auch die Anforderung des Trackings

der Bauteile. Hierbei wird für jede

Stange oder Tray, wie bei Rollen

üblich, eine eindeutige ID vergeben

und mit dem Feeder, der Bank und

schlussendlich mit der Maschine verheiratet.

Die Maschine erzeugt dann

Bestückungsbezogene Designatordaten

und lässt somit eine Rückverfolgbarkeit

wie gewohnt zu. ◄

64 4/2022

Produktion

Starke Allianz im Bereich

„Remote-Laserschweißen“

sind wir überzeugt: Starke Allianzen

sind die Technologie- und Marktführer

von morgen.“

„Wir freuen uns, mit Blackbird

Robotersysteme einen weiteren

starken Partner gewonnen zu haben,

der uns insbesondere bei Schweißanwendungen

in der Elektromobilität

durch innovative Systemlösungen

überzeugt hat. Durch die Kooperation

können wir unsere Kunden aus

der Automobilindustrie jetzt noch

ganzheitlicher bedienen“, ergänzt

Dr. Andreas Kahn, Director Global

Laser and Sensor Business von

ABICOR BINZEL.

„Die Blackbird-Komplettlösungen

mit ihren hochdynamischen Laser-

Scan-Systemen sowie integrierten

Sensorik- und Qualitätskontroll-Tools

bringen uns auch in diesem Bereich

der Schweißtechnik in eine technologisch

führende Position“, fügt

Prof. Dr. Emil Schubert, CTO von

ABICOR BINZEL, hinzu.

4/2022

Die Blackbird Robotersysteme

GmbH, Expertin für Remote-Laserschweißen,

kooperiert mit dem global

aufgestellten Spezialisten für

Schweißtechnik ABICOR BINZEL.

Die Zusammenarbeit ermöglicht

die weltweiten Kunden noch besser

zu betreuen, vom technischen

Vertrieb und der Applikationsunterstützung

bis hin zu einem erweiterten

Vor-Ort-Kundenservice für

alle internationalen Installationen.

Ab Juli 2022 hat der renommierte

Anbieter aus Buseck, der auch im

Bereich Laserfügen mittlerweile

über fast 15 Jahre internationale

Expertise verfügt, die integrierten

Systemlösungen von Blackbird im

Bereich des Remote-Laserschweißens

in sein Angebotsspektrum mitaufgenommen.

Remote-Laserschweißen mit galvanometerbasierten

Scan-Köpfen

hat sich zu einer Schlüsseltechnologie

in zahlreichen Industriezweigen

entwickelt. Insbesondere in der

Automobilindustrie, im Bereich Elektro-Mobilität

aber auch in der Batterie-

und Brennstoffzellenfertigung

werden mit Hilfe dieses Fügeverfahrens

hochinnovative Materialverbindungen

sicher hergestellt und erlauben

damit die Entwicklung zukunftsweisender

Produkte. Das Unternehmen

Blackbird als kleiner, flexibler

Mittelständler hat sich über die Jahre

den Ruf als Technologieführer im

Remote-Laserschweißen erarbeitet.

Dabei schließt das Leistungsspektrum

die umfassende Systemintegration

sowie softwaregestützte

Steuerungstechnik mit einer intuitiven

Benutzeroberfläche mit ein.

Zur Ausweitung des technischen

Vertriebs und des weltweiten Kundenservice

kooperiert Blackbird ab

Juli 2022 mit dem Technologieentwickler

und Schweißexperten ABI-

COR BINZEL. Die intensive und

partnerschaftliche Zusammenarbeit

stellt sicher, dass jeder Kunde

optimal betreut werden kann – von

seiner individuellen Anfrage bis hin

zum längjährigen After-Sales-Support.

Zukünftig wird es Märkte geben,

die von einem der beiden Kooperationspartner

exklusiv bedient werden.

„Mit ABICOR BINZEL haben wir

den idealen Partner mit über 75 Jahren

Erfahrung in der Schweißtechnik

gefunden, um global gemeinsame

Kunden noch besser betreuen zu

können“, freut sich Karl Christian

Messer, Geschäftsführer Blackbird

Robotersysteme GmbH, über die

Zusammenarbeit. „Darüber hinaus

Elektronische Bauteile und

Platinen müssen immer größeren

Anforderungen standhalten,

wie z.B. hoher Feuchtigkeit,

extremen Temperaturen,

mechanischen Belastungen

und chemischen Einflüssen.

Unsere Produkte garantieren

einen hochwirksamen Schutz

empfindlicher Elektronik wie

beispielsweise bestückte

Leiterplatten (PCB‘s), Sensoren

oder Module. Mit unseren

Blackbird Robotersysteme

GmbH

info@blackbird-robotics.de

www.blackbird-robotics.de

ELANTAS Europe -

Schutz empfindlicher Elektronik

Produktreihen Bectron ® und

Elan-glue ® bieten wir ein

umfangreiches Sortiment an:

• Conformal Coatings

(Dünnschicht- und Dickschichtlacke)

speziell zum

Schutz von PCB‘s

• Verguss- & TIM-Materialien

für Anwendungen in der

Elektronikindustrie

• Isolier-Heißkleber

zum Beschichten, Kleben und

als Vibrationsschutz

• Klebstoffe

(1k & 2k) zum Verbinden,

Dichten und Schutzversiegeln

von elektronischen und

industriellen Anwendungen

ELANTAS Europe GmbH

Grossmannstr. 105

20539 Hamburg, Germany

bectron.elantas.europe@altana.com

www.elantas.com/europe

65

Produktion

Erzeugung ultradünner Ruthenium-

Halbleiterschichten

Mikro-

produktion

in h .ȯchster

.ȧzision ochster

..

Prazision

Die 3D-Drucker von

BMF erreichen Auflösungen

von 2 bis 10 µm

bei Toleranzen von +/-

10 bis 25 µm mit vielen

Polymer- und Keramikmaterialen

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Prototypen.

Interessiert?

Muster, Versuchsteile

oder unverbindliche

Beratung gibt es hier:

BMF3D.DE

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Die neue zweistufige Atomlagenabscheidung erzeugt Halbleiterschichten mit

geringem Widerstand und hoher Haltbarkeit – für leistungsfähigere Mikrochips der

Zukunft.

Tanaka stellte ein zweistufiges

Filmabscheidungsverfahren vor,

das den flüssigen Ruthenium- Präkursor

TRuST verwendet.

Was ist TRuST?

TRuST ist ein Präkursor (ein Ausgangsprodukt

für eine chemische

Reaktion), der sehr gut sowohl mit

Sauerstoff als auch mit Wasserstoff

reagiert und hochwertige Rutheniumschichten

bilden kann. Bei dem

neuen Verfahren handelt es sich

um eine zweistufige Atomlagenabscheidung

(Atomic Layer Deposition,

ALD), bei dem Wasserstoff

für die Bildung eines dünnen Antioxidationsfilms

und Sauerstoff für

die Abscheidung eines hochwertigen

Rutheniumfilms verwendet

wird. Der zweistufige Prozess verhindert,

dass das Substrat oxidiert,

und sorgt gleichzeitig dafür, dass bei

der Abscheidung der Wasserstoffschichten

die Reinheit des Rutheniums

nicht beeinträchtigt wird.

Der Ruthenium-Präkursor von

Tanaka hat den weltweit höchsten

Dampfdruckwert – mehr als 100-

mal höher als bei den Vorgängern.

Dadurch erhöht sich die Konzentration

in der Schichtabscheidungskammer

und die Adsorptionsdichte der

Moleküle auf der Substratoberfläche,

wodurch eine hervorragende

Schichtabdeckung und eine schnellere

Abscheidung erreicht werden.

Die Technologie ist ein wichtiger

Fortschritt für die weitere Miniaturisierung

und verbesserte Haltbarkeit

von Halbleitern. Sie wird

voraussichtlich überall dort zum

Einsatz kommen, wo neue Technologien

eine schnellere Datenverarbeitung

erfordert – in Rechenzentren

und in Smartphones ebenso

wie für das Internet der Dinge und

autonome Fahrzeuge. Das Verfahren

wurde von Professor Soo-

Hyun Kim von der School of Materials

Science and Engineering, College

of Engineering, der Yeungnam

University in Südkorea vorgeschlagen.

Die Entwicklung und Bewertung

des Beschichtungsverfahrens

erfolgte gemeinsam von Professor

Kim und Tanaka Kikinzoku Kogyo.

Zweistufige Schichtabscheidung

Bislang war das einstufige

Abscheiden von Schichten unter

Frankfurt am Main, 15. - 18.11.2022

Halle 11.1 an Stand B38!

Tanaka Precious Metals

https://tanaka-preciousmetals.com

Querschnitt des zweistufigen Films unter dem

Rasterelektronenmikroskop

66

4/2022

Produktion

Zweistufige Schichtabscheidung mit TRuST

Verwendung von Sauerstoff das

gängige Verfahren. Das zweistufige

Verfahren zur Abscheidung

von Schichten unter Verwendung

von Sauerstoff und Wasserstoff

ist daher ein Meilenstein.

Es verringert das Risiko

der Oberflächenoxidation, die

normalerweise durch die Wasserstoffbeschichtung

verursacht

wird, und ermöglicht eine hochreine

Beschichtung. Die Reinheit

des Rutheniums bei der Sauerstoffbeschichtung

liegt gleichbleibend

bei fast 100%. Außerdem

ist die Rutheniumschicht glatt und

dicht und weist einen geringeren

Widerstand auf als zuvor, da die

Basis zuerst mit der Sauerstoffbeschichtung

gebildet wird. Das

Moore´sche Gesetz besagt, dass

sich die Zahl der Halbleiterelemente

auf Mikrochips etwa alle

18 Monate verdoppelt. Dazu müssen

diese Elemente immer kleiner

werden. Damit das gelingt, müssen

folglich auch die Rutheniumschichten

dünner werden. Allerdings

nimmt normalerweise der

elektrische Widerstand zu, wenn

eine leitende Schicht dünner wird.

Die zweistufige Schichtabscheidung

ist der Ausweg aus diesem

Dilemma. Weil dort zusätzlich

zur Sauerstoffabscheidung auch

Wasserstoff verwendet wird, sinkt

der Widerstand sogar, obwohl die

Schicht dünner wird, insbesondere

bei Schichtdicken von 10 nm

und darunter. Der Aufwand nimmt

dadurch nicht zu, denn das Aufbringen

des hochreinen Rutheniumfilms

erfolgt für beide Stufen

mit den gleichen Ausgangsstoffen

und bei der gleichen Temperatur.

Daher ist die Beschichtung

mit derselben Beschichtungsanlage

möglich. ◄

Step by step to full-scale

automation at THT with

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4/2022

67

Produktion

Effiziente Überwachung

von Versorgungs- und Betriebseinrichtungen

UNITRO-Fleischmann-

Störmeldesysteme

www.unitro.de

Um insbesondere Versorgungs- und Betriebseinrichtungen

effizient zu überwachen, wurde das innovative

Windows Annunciator WA-Meldesystemen von

UNITRO entwickelt. Es ist mit drei verschiedenen

Fronteinbaugehäusen und als 19-Zoll-Rack-System

verfügbar. Gemeinsam sind allen Typen die Versorgungs-

und Meldespannung von 24...230 V AC/DC, die

großflächigen 5-Farben-LED-Leuchtfelder: rot/grün/

gelb/blau/weiß und die Fähigkeit, über den mini USB

Port parametrierbar zu sein sowie alle Meldefunktionen

nach DIN 19235 und US/ISA-18.1.

Das CWA16 ist das kompakte Front-Leuchtfeld-

Störmeldesystem 96 x 96 mm für 16 Meldeeingänge

mit quittierbarer Blinkstörmeldung.

Das WA16 ist ein Fronteinbau-Meldesystem 144 x

144 mm für den EVU-Einsatz mit erhöhter Störfestigkeit

gemäß UNITRO EVU Standard DIN EN 61000.

Es ist ebenfalls für 16 Meldeeingänge (2-polig) ausgelegt

und erreicht eine Auflösung von 1 ms. Optional

mit IEC-61850-Protokoll.

Universelles IKT-System

Das WA40 ist ein universelles IKT-System zum

Fronteinbau, Maße: 144 x 288 mm. Es eignet sich für

bis zu 40 Meldungen, erweiterbar auf 200 Meldungen

(Master-Slave). Optional ist hier die Ethernet-Schnittstelle

mit den Protokollen IEC 60807-5-104 oder 61850.

Das WA40 ist ein Redundant-System mit potentialgetrenntem

redundantem Netzteil. Das WA40-CS-System

nutzt man für höchste Cyber-Resilienz. Schließlich

das ZFM WA 19“ 84TE 6HE Rack nutzt Steckkarten

20TE für 32/224 Meldeeingänge. Nähere Eigenschaften

sind zeitfolgerichtige Protokollierung und 1

ms Auflösung sowie Nutzung als Stand-alone-System

mit Protokolldrucker oder als Unterstation für das System

SISSY SCADA mit Prozessvisualisierung, beliebig

erweiterbar. ◄

Ihr Partner für SMD-Technologie

Das neue

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68 4/2022

Produktion

Neue Produkte

sollen PµSL ermöglichen

IHR SYSTEMLIEFERANT FÜR

DIE ELEKTRONIK-FERTIGUNG

Boston Micro Fabrication (BMF) kündigte die

Eröffnung eines Forschungs- und Entwicklungszentrums

in San Diego, Kalifornien, an. Das

BMF-Forschungsinstitut wurde speziell für die

Entwicklung und Inkubation von Produktideen

gegründet, die nur durch die Mikro-3D-Plattform

von BMF ermöglicht werden.

Mikro-3D-Drucksysteme

Anfang 2018 wurden die ersten Mikro-

3D-Drucksysteme von BMF ausgeliefert. Inzwischen

haben 300 Kunden auf der ganzen Welt

3D-Drucker von BMF eingeführt, die in Produktentwicklung

und Prototyping, Forschung

und Produktionsqualifizierung eingesetzt werden.

Besonders die Industriesegmente Elektronik,

Optik/Photonik, Medizintechnik, Mikrofluidik

und Biowissenschaften profitieren von

dem neuen Verfahren.

Boston Micro Fabrication

www.bmf3d.com

Die PµSL-Plattform

von BMF wurde entwickelt, um einen hochwertigen

Bedarf im Markt der additiven Fertigung

zu decken, der von etablierten Technologien

nicht adressiert wurde. Es geht um Teile,

die typischerweise im Zentimeterbereich oder

darunter liegen und mit Toleranzen unter 10 µm

gefertigt werden müssen. Zahlreiche Industriekunden,

die BMF-Systeme bei der Entwicklung

solcher Teile getestet und eingesetzt haben,

sehen nun das Potenzial für die Produktion

von Serienteilen. BMF arbeitet weiter daran,

die Bedürfnisse dieser Kunden zu befriedigen,

die Plattform zu verbessern und die Erfüllung

von Produktionsanforderungen sicherzustellen.

Zweites Standbein

Doch nun will das Unternehmen ein zweites

Standbein schaffen. „Nach einigen Jahren auf

dem Markt sehen wir, dass viele Produkte einzig

und allein durch unsere Plattform möglich

werden“, erklärt John Kawola, CEO von Boston

Micro Fabrication. „Deshalb arbeiten wir nun

auch mit Forschern, Produkt-Designern und

anderen Kooperationspartnern an neuen Produktideen.

Wir haben kürzlich zusätzliches

Kapital erhalten, um unsere Plattform weiterzuentwickeln.

Diese Mittel werden nun auch für

die Entwicklung und Vermarktung von derartigen

Endprodukten verwendet. Diese beiden

Standbeine werden sich gegenseitig ergänzen,

um das übergeordnete Ziel zu erreichen,

die Leistungsfähigkeit der additiven Fertigung

in der Mikroproduktion freizusetzen.“ Die neuen

Bemühungen werden von Dr. Chunguang Xia

geleitet, dem CTO und Mitbegründer von BMF.

Das neue Zentrum wird in Forschung und technischer

Umsetzung mit anderen technischen

Bereichen und Forschungszentren von BMF

in Shenzhen, Chongqing, Tokio und Boston

zusammenarbeiten. ◄

4/2022 69

Mehr ESD-Sicherheit und

Kontrolle mit ESD-Management

Elektronikbauteile sind durch automatisierte

Fertigungsabläufe, fortschreitende

Miniaturisierung und hohe Fertigungsgeschwindigkeiten

zunehmend durch

die Auswirkung elektrostatischer Aufladung

gefährdet. Mit einem kompetenten

ESD-Management können ESD-Risiken

und daraus entstehende Kosten signifikant

gesenkt werden.

Wir bieten Ihnen:

• ESD-Beratung

• ESD-Service

• ESD-Auditierung

• ESD-Schulungen

und Seminare

Alle Informationen

finden Sie auf

unserer Website:

www.dpv-elektronik.de/EPAconsult

DPV Elektronik-Service GmbH

Systeme für die Elektronik-Fertigung

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Tel: +49 (0)7262 9163-0 | Fax: +49 (0)7262 9163-90

info@dpv-elektronik.de | www.dpv-elektronik.de 69

Produktionsausstattung

Der Einfluss sauberer Luft

auf die Wertschöpfungskette

Lötrauchabsaugung an manuellem Arbeitsplatz – Einsatz einer Saugspitze am Absaugarm

„Jedes Unternehmen ist eine

Ansammlung von Tätigkeiten,

durch die sein Produkt entworfen,

her gestellt, vertrieben, ausgeliefert

und unterstützt wird. All diese

Tätigkeiten lassen sich in einer

Wertkette darstellen.“ Diese von

Michael E. Porter verfasste Definition

ist eine von vielen, die man in

Fachbüchern, auf Websites und in

Nachschlagewerken zur Frage findet,

was die Wertschöpfungskette

darstellt. Prinzipiell handelt es sich

um die Abfolge von Aktivitäten, die

ein produzierendes Unternehmen

durchführt, um seine Produkte oder

Dienstleistungen zu entwickeln, produzieren,

vertreiben, auszuliefern

und zu betreuen.

Die Wertschöpfungskette wird

von drei Hauptparametern wesentlich

beeinflusst:

• direkte Aktivitäten, z.B. Forschung,

Entwicklung, Fertigung, Auslieferung

• indirekte Aktivitäten, z.B. Instandhaltung,

Anlagenbetrieb, Arbeitsschutz,

Umwelt

• Qualitätssicherung, z.B. Überwachung,

Test/Inspektion, Qualitätsmanagement

Vor allem die indirekten Aktivitäten

und die Qualitätssicherung

generieren einen großen Kostenanteil

an den Gesamtinvestitionen

zur Herstellung eines Produkts. Sie

stehen daher hier im Fokus.

Indirekte Aktivitäten

und deren Einflüsse

Diese Aktivitäten können in drei

Teilbereiche untergliedert werden:

in den Fertigungsräumen abhängig.

Doch in welcher Form?

Nun, in der modernen Elektronikfertigung

sind eine ganze Reihe

unterschiedlicher Verfahren anzutreffen.

Verbindungs- und Trenntechniken,

Oberflächenbearbeitungen

wie Bohren, Sintern oder

Fräsen, den Einsatz von Flussmitteln

bis hin zu Produktionsverfahren

wie 3D-Druck oder Rapid Prototyping.

Dabei werden Technologien

wie Lasern, Löten, Schweißen

oder Kleben eingesetzt – und

all diese Prozesse generieren luftgetragene

Schadstoffe.

Luftgetragene Schadstoffe

und deren Auswirkungen

Kurz formuliert, haben Luftschadstoffe

negative Auswirkungen nicht

nur auf die Gesundheit der Mitarbeiter

eines Unternehmens, sondern

auch auf Produktionsanlagen und

die Produkte selbst.

Luftgetragene Schadstoffe werden

prinzipiell nach Partikelgrößen

unterteilt. Diese Klassifizierung

fokussiert primär den Einfluss der

Emissionen auf den menschlichen

Organismus. So werden luftgetragene

Schadstoffe nicht nur dahingehend

differenziert, ob sie hirn-,

nerven- oder atemwegsschädigend

sind, sondern ob sie einatembar

(E-Fraktion) oder alveolengängig

(A-Fraktion) sind. Hierzu gibt es

gesetzliche Grenzwerte gemäß DIN

EN 481. Diese liegen nach TRGS

(Technische Regel für Gefahrstoffe)

9000 für die E-Fraktion bei

10 mg/m³ und für die A-Fraktion bei

1,25 mg/m³.

In den gesetzlichen Bestimmungen

der TA Luft (Technische

Anleitung zur Reinhaltung der Luft)

darf eine Gesamtstaub-Massenkonzentration

inkl. Feinstaub von

20 mg/m³ vorliegen. Dies gilt allerdings

nur für gesundheitlich unbedenkliche

Stäube und beinhaltet

nicht die sogenannten KMR-Stoffe

(karzinogen, mutagen, reproduktionstoxisch).

Luftschadstoffe haben ebenfalls

negativen Einfluss auf Fertigungsanlagen

und Produkte. Je nach Prozesstechnologie

(Lasern, Löten,

• Instandhaltung

Dazu gehören Produktionsmittel

und -räume sowie die Gesamtheit

aller Anlagen bzw. Systeme.

• Produktqualität

Dies beinhaltet die Präzision der

Fertigung, Fehlerfreiheit, Funktionalität

und Sauberkeit.

Autor:

Stefan Meißner,

Unternehmenskommunikation

ULT AG

www.ult.de

• Arbeitsschutz

Hierzu gehören auch Arbeitskleidung,

ESD-Schutz, Verletzungspotenzial

und saubere Luft.

Alle drei Punkte haben eines

gemeinsam: Sie sind von reiner Luft

Dreifache Schadenswirkung von Laserrauch – auf Mensch, Maschine

und Produkt

70 4/2022


Mobile Absaug- und Filteranlage für größere Mengen Lötrauch, LRA 1200

Schweißen etc.) bestehen Sie aus

unterschiedlichen anorganischen

und organischen Substanzen, die

aufgrund chemischer Reaktionen

teils drastische Effekte erzielen.

Lötrauch beispielsweise besteht vor

allem aus Zersetzungsprodukten von

Flussmitteln, Lötwerkstoffen und

Rückständen von Reinigungsmitteln,

die sich zu klebrigen Aerosolen

verbinden können. Diese können

fest haftende Schmutzschichten bilden

und somit Produktionsanlagen

verunreinigen, was die Fertigungsqualität

nachhaltig negativ beeinflusst.

Wenn etwa elektronische

Baugruppen mit klebrigen Stäuben

kontaminiert werden, kann dies zu

Korrosion der Leiterbahnen führen,

was in teilweisem oder sogar komplettem

Ausfall der Funktionalitäten

resultieren kann. Die Produktqualität

leidet somit nachhaltig unter dem

Einfluss schädlicher Emissionen.

Absaug- und Filteranlagen

und deren Unterstützung

Damit luftgetragene Schadstoffe

ihre Auswirkungen nicht entfalten

können, müssen Sie so früh wie

möglich beseitigt werden. Absaugund

Filteranlagen stellen hierfür eine

effektive Lösung dar. Die Vielfalt

der angebotenen Systeme ist dabei

hoch. Absauganlagen determinieren

sich nach Schadstoffart und -menge,

nach deren Einsatz in automatisierten,

teilautomatisierten oder manuellen

Fertigungen sowie nach Mobilität

bzw. Flexibilität.

Moderne Absaug- und Filteranlagen

reinigen die Prozessluft so

sehr, dass sie anschließend in den

Arbeitsbereich zurückgeführt werden

kann. Dies beruht auf entsprechenden

Filterkonzepten, die teilweise

auch nach speziellen Anforderungen

konzipiert werden.

Ein wichtiger Aspekt bei der Luftreinigung

ist auch die Erfassung

der Luftschadstoffe. Dabei ist die

Nähe zur Emissionsquelle von entscheidender

Bedeutung – je näher,

desto besser. Nicht nur, um den

Großteil aller Partikel zu erfassen

bevor diese sich ausbreiten können,

sondern auch, um den ökonomischen

Aufwand zu minimieren.

Es gibt die Faustregel, dass der

doppelte Abstand zwischen Emissionsquelle

und dem Erfassungselement

der mindestens vierfachen

Ansaugleistung des Absaug- und

Filtersystems bedarf.

Als Erfassungselemente werden

Endstücke auf Absaugarmen

bezeichnet, die eine optimale Erfassung

luftgetragener Schadstoffe

gewährleisten. Je nach Schadstoffmenge

und -art sowie Luftströmungsprinzipien

sind sie in unterschiedlichen

Ausführungen – bis zur

Kompletteinhausung – erhältlich.

Prinzipiell leistet das richtige

Erfassungselement einen entscheidenden

Beitrag zur Qualität

des kompletten Absaug- und

Filter systems. Denn die Höhe des

Geometrie von Erfassungselementen (Auswahl)

Erfassungsgrades ist die Grundlage

für nachträglich stattfindende

hoch gradige Filtration, was schlussendlich

im Wirkungsgrad und daher

den Schadstoffresten in der rückgeführten

Luft resultiert.

Die Wertschöpfungskette

und deren Abhängigkeit von

reiner Luft

Bei der Analyse der möglichen

Auswirkungen von Luftschadstoffen

auf die indirekten Aktivitäten innerhalb

der Wertschöpfungskette fällt

auf, dass alle drei Teilbereiche davon

betroffen sind.

• Produktionsmittel und -räume dürfen

nicht verschmutzen.

• Die Produktqualität und -sauberkeit

müssen unter allen Umständen

gewährleistet sein – beeinträchtigte

Funktionalitäten sind

nicht tolerierbar.

• Der Schutz der Mitarbeiter ist von

höchster Priorität – darauf haben

auch die Berufsgenossenschaften

ein wachsames Auge.

Man sieht: Luftreinhaltung in der

Elektronikfertigung geht weit über

das Staubsaugerprinzip hinaus.

Denn es gilt nicht nur, Schmutz

zu beseitigen, sondern vor allem

Gefahrstoffe aus der Luft zu entfernen,

die drastische Auswirkungen

auf Mensch, Maschine und Produkte

– folglich auf die komplette Wertschöpfungskette

haben können. ◄

4/2022

71


Universelles Wareneingangssystem

Mit dem Wareneingangssystem FlyScan WE 12P + oder PDA WE 12 Mobile werden Unternehmen jetzt noch

leistungsfähiger.

über den bekannten Rahmen vergleichbarer

Systeme hinaus.

Eine sehr leistungsfähige und

schnelle Kameralösung

ist integraler Bestandteil: Die zu

erfassenden Gebinde/Materialien

müssen nicht mehr zum Scannen

/erfassen der Gebindedaten abgelegt

werden, die Datenerfassung

kann außerdem beidseitig, in nur

einem Lesevorgang und mit nur einer

Kamera erfolgen. Das gesamte System

ist absolut wartungsfrei, ohne

bewegliche Teile und bedarf damit

keiner mechanischen Justagen,

zudem ist es sehr resistent gegen

Lichteinflüsse am Einsatzort.

Ein weiteres

Alleinstellungsmerkmal

ist die Vermeidung von Einlernprozeduren

für diverse Etikettenstrukturen.

Dies ermöglicht einen direkten

Produktionseinsatz; Layout-Änderungen

von Etiketten müssen nicht

neu angelegt werden! Mit dem Fly-

Scan WE 12P erreicht man eine

Reduzierung der Vereinnahmungszeiten

pro Gebinde von ca. 50 % im

Vergleich mit anderen Wareneingangssystemen.

Die wirtschaftlichen

Vorteile in Bezug auf Investitionskosten

und täglichen Einsatz im

Betrieb liegen damit auf der Hand!

Die Funktionalität

des Wareneingangssystems Fly

Scan WE 12P beschränkt sich nicht

auf die Erfassung von SMT-Material,

sondern kann auf alle eingehenden

Materialien angewandt

werden, inkl. Verbrauchsmaterialien

mit deren besonderen Anforderungen

bei der Vereinnahmung

und Überwachung.

Als modulare Ergänzung

zum Wareneingangstisch ist nun

auch das neue mobile Wareneingangssystem

PDA WE 12 Mobile

verfügbar. Mit diesem mobilen und

sehr komfortabel ausgestatteten

System können nun auch alle Materialien

vereinnahmt werden, die normal

nicht über den Wareneingangstisch

selbst geführt werden können.

Somit können z.B. auch große Verpackungseinheiten

oder Palettenware

ortsunabhängig im Warenein-

Das vor etwas mehr als einem

Jahr von abp Automationssysteme

GmbH entwickelte und vorgestellte

Wareneingangssystem FlyScan WE

12P konnte erfolgreich im Markt etabliert

werden und ist inzwischen

in Deutschland sowie in weiteren

4 Ländern erfolgreich im Einsatz.

abp Automationssysteme

GmbH

www.abp-systems.com

Dieses System zeichnet sich durch

einen außergewöhnlichen Leistungsumfang

aus, der nicht nur die klassische

Rollenerfassung und Kennzeichnung

mit einer Gebinde-ID

umfasst, sondern bereits umfangreiche

Leistungsmerkmale mitbringt,

die für die weitere Verarbeitung der

angelieferten Materialien in der Fertigung

von wesentlicher Bedeutung

sind. Damit geht dieses System weit

72 4/2022


gang erfasst und gebucht werden.

Dabei sind analog den Leistungsmerkmalen

des Wareneingangstisches

alle Wareneingangsdaten

erfassbar.

Es besteht bei diesem mobilen

System die Möglichkeit, neben den

Scan-Daten auch die gescannten

Objekte zusätzlich als Bilder abzuspeichern.

Das Wareneingangssystem WE 12

Mobile kann sowohl ergänzend und

parallel zum Tisch eingesetzt werden

als auch unabhängig von diesem.

Damit ist das mobile WE-System

branchenunabhängig, sehr flexibel

und universell nutzbar.

Das ist aber auch noch nicht

alles!

Denn bereits seit mehreren Jahren

ist eine mobile Lösung für die

Materiallagerung und Kommissionierung

erfolgreich im Einsatz, die

nun durch die Features des Wareneinganges

erweitert wurde.

Je nach Lizenzierung kann nun

diese mobile Lösung für alle Logistikaufgaben

im Workflow der Produktion

verwendet werden und arbeitet

damit auch mit Lagerverwaltungsund

Logistiksystemen zusammen,

wie z.B. dem Material Management

System MMS 4.0 der abp.

Diese Material-Management-

Software MMS 4.0 stellt ein umfassendes

Leistungsspektrum für alle

Aufgabenstellungen der Materiallogistik

in einem System zur Verfügung

und übernimmt die komplette

Überwachung und Organisation/

Steuerung der weiteren Verarbeitung

der im Wareneingang vereinnahmten

Materialien auf Gebindeund

Chargenebene.

In diesem zentralen

MMS-4.0-System erfolgen alle

Aufgaben, wie:

• Lagerverwaltung mit Einlagerungen,

Auslagerungen und Umlagerungen

unter Einbeziehung der

Lagersysteme mit automatisiert

ablaufenden Ein-/Auslagerprozessen

oder unter manueller und

mobiler Unterstützung

• exakte Bestandsführung zu allen

Gebinden, Artikelnummern und

Materialien und damit einer integrierten

Inventurführung

• Überwachung und Behandlung

von Materialien in Prozessen wie

MSD-Handling mit Trocknungsprozessen,

Lagerung von Material

in Klimasystemen, Klimaüberwachung

und vielem mehr

• Anbindung von ERP-Systemen

(über standardisierte Datenschnittstelle),

SMD-Linien, Lagersystemen

und anderen Prozesseinheiten

über größtenteils bereits

bestehende Datenschnittstellen

• automatisierte Materialnachversorgung

der Maschinen und

Anlagen

• permanenter Datenaustausch zu

Fertigungsaufträgen, Verbrauchsdaten,

Materialbereitstellungen

mit dem ERP-System

• Alternativ- und Fehlteile-Management

• herstellerunabhängige Lösung,

daher besonders interessant,

wenn unterschiedliche Lagersysteme

und SMD-Linien/Fertigungssysteme

in einer Fertigung

vorhanden sind

• äußerst zukunftssicher in der Investition,

da auch zukünftig unterschiedliche

Fabrikate problemlos

eingebunden werden können und

Ihre Investition mit dem gesamten

Leistungsumfang sehr kostengünstig

angepasst werden kann.

Damit können die bereits im Wareneingang

angelegten sehr umfangreichen

Leistungsparameter übergreifend

auch in der Fertigung

genutzt werden und ersparen einen

großen Teil der bislang teils sehr aufwendigen,

logistischen Arbeitsprozesse

und Aufgaben. ◄

Hersteller von Reinraumtechnik, Labortechnik und

Laserschutz nach Kundenwunsch

Die Firma Spetec wurde 1987

in Erding gegründet und ist Hersteller

von Reinraumtechnik, Labortechnik

und Laserschutz.

In der Industrie und Forschung

spielt eine saubere und

reine Umgebung eine immer

wichtigere Rolle. Die Spetec

GmbH liefert dazu individuelle

Lösungen, von der mobilen Laminar

Flow Box bis hin zu komplexen

schlüsselfertigen Reinraumsystemen.

Ebenso bietet die Spetec

GmbH Wartung und Zertifizierung

der Reinraumsysteme

nach DIN ISO an.

Der neu entstandene Geschäftsbereich

Laserschutz baut auf den

Erfahrungen in der Reinraumtechnik

auf und bietet Möglichkeiten

für individuelle Laserschutzeinrichtungen

nach Kundenwunsch.

Durch diese Kombination der

eigenen Entwicklung, Konstruktion

und Fertigung unter einem

Dach, entstehen innovative und

anwendungsorientierte Produkte.

Im Bereich der Labortechnik

ist Spetec Hersteller von kundenspezifischen

OEM Pumpen

sowie Peristaltischen Pumpen als

Stand-Alone Version. Für diese

steht auch ein umfangreiches Sortiment

verschiedener Schlauchtypen

zum Verkauf. Zudem können

Sie eine breite Auswahl an

Einzel- und Multielement Standards

beziehen.

Spetec GmbH • Am Kletthamer Feld 15 • 85435 Erding

Tel.: +49 8122-95909-0 • Fax: +49 8122-95909-55 • spetec@spetec.de • www.spetec.de

4/2022

73


Komfortable Kontrolle für ESD-Schutzzonen

Die DPV Elektronik-Service GmbH setzt mit ihrem EPApro-System aus Hardware, Software und Support einen

neuen Standard bei Personenerdungskontrolle und Datenverarbeitung.

Die Software

Mit der EPApro Control-Server

Software können die Testgeräte

über das Firmennetzwerk auch

standortübergreifend vernetzt und

zentral konfiguriert werden. Die

Daten der Geräte werden hierbei

mit dem Server synchronisiert und

DSGVO-konform zentral in einer

Datenbank direkt auf dem Firmenserver

gespeichert.

Ein rollen- und rechtebasierter

Zugriff auf Mitarbeiterdaten ermöglicht

die komfortable Verwaltung der

Mitarbeiter und deren Zutrittsrechte.

Verantwortliche können sich über

konfigurierbare Berichte per E-Mail

über Ereignisse informieren lassen.

DPV Elektronik-Service bietet mit

seinem innovativen EPApro-Personenerdungs-Testsystem

eine komfortable

Komplettlösung für das Testen

von ESD-Schutzausrüstungen und

die Steuerung von Zugangsberechtigungen

für die EPA- Schutzzonen.

Das System

Die innovative Komplettlösung

vereint mit EPApro eine anwenderfreundliche

Geräte-Hardware

mit einer zukunftsweisenden Software-Lösung

für die digitale Vernetzung.

EPApro ermöglicht eine

leicht zu handhabende und normgerechte

Dokumentation sowie die

zentrale Verwaltung und Verarbeitung

der erhobenen Daten. Durch

multifunktionale Schnittstellen und

Steuerausgänge ist eine einfache

Integration in die vorhandene Infrastruktur

des Unternehmens problemlos

umsetzbar.

61340-5-1 und ANSI ESD S20.20

sowie der DSGVO. Die Messparameter

sind individuell für die jeweiligen

Anforderungen konfigurierbar.

Ein integrierter Multi-RFID-Leser zur

Mitarbeiteridentifikation und konfigurierbare

Schaltausgänge ermöglichen

die Verwendung mit einem

Zutrittskontrollsystem.

Bei Vernetzung mit der EPApro

Control-Server Software werden

die Gerätedaten und Messprotokolle

mit dem Server synchronisiert

und dort verwaltet. Die EPApro

Personnel Tester 1000 können

mit einer optional erhältlichen Kalibrierungseinheit

direkt vor Ort menügeführt

kalibriert werden. Die Kalibrierdaten

werden sowohl im EPApro-Gerät

selbst als auch auf dem

Server protokolliert.

Darüber hinaus sind umfangreiche

Im- und Exportfunktionen

integriert; eine REST-API-Schnittstelle

ermöglicht den automatisierten

Datenaustausch mit anderen Programmen.

Die Programmoberfläche

kann von jedem Gerät mit Internetbrowser

wie z.B. auch Tablets und

Smartphones aufgerufen werden.

Eine zusätzliche Clientsoftware ist

daher nicht erforderlich.

Der Support

Über das EPApro-Portal werden

regelmäßige Updatepakete veröffentlicht,

die einfach installiert werden

können. Neben Beratung und

Service bietet DPV mit EPAconsult

ein umfassendes ESD-Management-Programm

mit Auditierungen,

Schulungen und Seminaren für den

EPA-Sektor an. ◄

DPV Elektronik-Service

GmbH

info@dpv-elektronik.de

www.dpv-elektronik.de

Mit der browser-basierten Bedienoberfläche

ist das System ohne

zusätzlichen Arbeits- und Kostenaufwand

jederzeit auf dem aktuellen

Stand.

Die Hardware

Der EPApro Personnel Tester

1000 ist ein kompaktes Messgerät

zur Überprüfung der Personenerdung

und erfüllt alle Anforderungen

der ESD-Normen IEC (DIN EN)

74 4/2022


Wie schützt man Produkte vor Aerosolen,

Staubpartikeln oder Keimen?

COMPLETE AND FLEXIBLE SMT SOLUTIONS

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

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Zur Beantwortung dieser Frage

müssen wir wissen, dass die physikalische

Größe, besser gesagt

ihre Ausdehnung, alle drei Partikelgruppen

miteinander verbindet.

Sphärische Teilchen (Partikel,

Aerosole, Keime) mit Durchmessern

unter 30 µm können in

der Luft über große Entfernungen

transportiert werden oder schweben

minutenlang in der Raumluft.

In Innenräumen oder Produktionsstätten

ist jedoch der Mensch selbst

der größte Produzent von Aerosolen

und Partikeln. Beim Ausatmen

gelangen winzige Tröpfchen in die

Umgebungsluft, bei jeder Bewegung

lösen sich Schuppen, Hautpartikel

und Fasern seiner Kleidung

und schweben meist für lange Zeit

in der Raumluft. Viele der genannten

Schwebeteilchen können in der

Produktion oder der Verpackung

die Produkteigenschaften verändern,

beeinträchtigen und sogar

optische oder elektronische Bauteile

zerstören.

Dies ist der Grund, warum einzelne

Produkte unter Reinraumbedingungen

vor Staub oder Keimen

geschützt werden müssen.

Nur durch eine sachgemäße Reinigung

der Raumluft lassen sich

Schwebeteilchen aus der Luft entfernen.

Unter den verschiedenen

technischen Möglichkeiten zur Reinigung

von Raumluft haben sich Filtertechniken

besonders bewährt, weil

sie eine preiswerte und im Betrieb

kostengünstige Alternative darstellen

und auch nachträglich noch nachgerüstet

werden können.

Dies gilt für ganze komplexe Reinräume

ebenso wie für kleinere Filtereinheiten,

der sogenannten Laminar-Flow-Box,

denn beide Systeme

basieren auf derselben Filtertechnologie.

Eine Laminar-Flow-Box, wie

zum Beispiel die FBS-Serie der

Firma Spetec GmbH, wurde vom

Fraunhofer Institut für Produktionstechnik

und Automatisierung getestet,

nach DIN-Norm EN ISO 14644

zertifiziert und in die Klasse ISO 5

eingestuft. Das bedeutet, dass im

Inneren der Box maximal 3520 Partikel

pro 1 qm nachgewiesen werden

dürfen. Die Flow Box verbessert

somit die Luftqualität um mindestens

das 10.000-fache gegenüber

der Umgebungsluft im Produktionsbereich.

In der Lebensmittelindustrie sind

alle luftgetragenen Mikroorganismen

(z.B. Schimmelpilze, Hefen) unerwünscht,

aber sie sind trotzdem in

jeder Raumluft vorhanden, genauso

wie Staub-Partikel in der optischen

und elektronischen Fertigung. In der

Pharma- und Medizintechnik spielt

die Keimfreiheit oder Sterilität eine

besondere Rolle, aber Keime sind

in jeder Raumluft vorhanden. Deshalb

müssen medizinische Geräte

wie Spritzen, Skalpelle oder Verbandmaterialien

und Pflaster steril

verpackt und gelagert werden.

Fazit: Zur Reduktion von Partikeln

jeder Art (Staub, Mikroben, Keime,

Aerosole) haben sich Hochleistungsfilter

bewährt, denn hier erfolgt die

Abscheidung und Reinigung lediglich

über die physikalische Größe

des Partikels und seiner hydrodynamischen

Eigenschaften. Deshalb

spielen chemische oder biologische

Eigenschaften keine Rolle. Hochleistungs-Luftfilter

dienen dem Schutz

unserer Gesundheit und diverser

Produkte. ◄

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4/2022

75

Reflow

Der Popcorn-Effekt

Wenn es im Reflow-Ofen „knackt“

Popcorn © Brent Hofacker

Der Popcorn-Effekt ist ein von vielen

Bestückern bzw. EMS-Dienstleister

(Electronics Manufacturing

Services) bekanntes und gefürchtetes

Phänomen. Bauteile weisen

bei Anlieferung keine Auffälligkeiten

in Form von Rissen, Blasen oder

elektrischen Fehlfunktionen auf,

doch die fertige Baugruppe bleibt

ohne Funktion. Woran liegt es, dass

einzelne Halbleiter bzw. ganze ICs

nach dem Löten elektrische Fehlfunktionen

aufweisen, obwohl diese

innerhalb der Spezifikation verarbeitet

wurden? Ein genauer Blick

auf die Halbleitergehäuse kann die

Antwort liefern: Risse, Blasen oder

sogar Abplatzungen am Gehäuse

verraten es: Der Popcorn-Effekt hat

die Bauteile zerstört.

Autoren:

Dr.-Ing. Paul Braun (Bild)

M.Sc. Alexander Walter

Dipl.-Ing. Thomas Kuhn

Institut für Materialanalyse

HTV Halbleiter-Test &

Vertriebs-GmbH

www.htv-gmbh.de

Einfach erklärt

Der Popcorn-Effekt ist das Aufplatzen

der Gehäuse der elektronischen

Bauteile unter der Hitze

des Lötvorgangs. Dieser Effekt erinnert

stark an den süßen oder salzigen

Snack aus dem Kino, wobei

vergleichbare physikalische Effekte

zugrunde liegen. Im Falle des Popcorns

aus dem Kino enthält der verwendete

Mais stärkehaltiges Speichergewebe,

das sogenannte Endosperm,

in welchem Wasser gebunden

ist. Wird der Mais auf über

100 °C erhitzt, will das enthaltene

Wasser den Aggregatzustand von

flüssig auf gasförmig ändern. Unter

atmosphärischem Druck würde 1 cm 3

Wasser zu 1600 cm 3 Wasserdampf

werden [1]! Jedoch bleibt das Wasser

zunächst in flüssiger Form, da es

vom umgebenen Speichergewebe

an der Ausdehnung gehindert wird.

Dies bedeutet, dass das umgebende

Gewebe einen so hohen Druck auf

das Wasser ausübt, dass dieser dem

Dampfdruck des Wassers entspricht

oder übersteigt.

Der Dampfdruck wiederum

beschreibt den Druck, an dem die

Flüssigphase und Gasphase bei

gegebener Temperatur im Gleichgewicht

ist. Mit steigender Temperatur

steigt ebenfalls der Dampfdruck

und damit die Kraft, welche

von dem umgebenden Gewebe aufgebracht

werden muss. Bei 170 °C

ist der Dampfdruck des Wassers

auf etwa 8 bar angestiegen; diesen

Gegendruck kann das Speichergewebe

nicht mehr aufbringen [2]. Das

Gewebe platzt.

Der Popcorn-Effekt bei

elektronischen Bauteilen

Ähnlich verhält es sich beim

Löten eines elektronischen Bauteils

[3]. Im Gegensatz zu früher bestehen

die Gehäuse aktueller elektronischer

Bauteile nicht mehr aus hermetischen

Keramikgehäusen, sondern

aus Kunststoff. Wird das Kunststoffgehäuse

einer Umgebung mit

Raumfeuchte ausgesetzt, nimmt

es über die Zeit Feuchtigkeit auf,

bis ein bestimmter Sättigungsgrad

erreicht ist. Einfach nachweisbar ist

dieser Vorgang über die Gewichtszunahme

der elektronischen Bauteile.

Das Wasser, welches sich bei

falsch gelagerten Bauteilen im

Gehäuse befindet, will ebenfalls bei

den hohen Löttemperaturen gasförmig

werden und übt somit einen

starken Druck auf das Gehäusematerial

aus. Bei typischen Löttemperaturen

von 260 °C ist der Dampfdruck

des Wassers auf rund 47 bar

gestiegen. Dieser Druck ist ausreichend,

um Adhäsionsbrüche an

der Grenzfläche zwischen Vergussmasse

und Halbleiter beziehungsweise

dessen Träger zu erzeugen

oder die Vergussmasse selbst platzen

zu lassen.

• äußerer Riss

Auch wenn ein Riss den Halbleiter

selbst nicht zerstört hat und die elektrische

Funktion noch gegeben ist,

verliert das Gehäuse seine Schutzwirkung

und innere Strukturen werden

den Umwelteinflüssen ausgesetzt.

Nun können feuchte Medien

in den Riss eindringen, im Spalt

noch aggressiver werden [4] und

die elektrische Funktion des Bauteils

durch Korrosion verändern oder

sogar zerstören. In diesem Szenario

findet der Ausfall im Feld statt,

was zu teuren Rückläufern führt und

vielleicht sogar der Rückruf ganzer

Chargen nötig wird. Ein solcher Fehler

kann noch mit einfachen visuellen

Analysemethoden entdeckt, betroffene

Baugruppen entsorgt und der

Prozess angepasst werden.

• innerer Riss

Doch was ist, wenn sich der Fehler

nur auf das Innere des Bauteils

beschränkt und beispielweise ein

Adhäsionsbruch an der Grenzfläche

zwischen Vergussmasse und

Halbleiterchip vorliegt?

In einem solchen Fall löst sich die

Vergussmasse vom Halbleiter und

es entsteht ein Hohlraum, welcher

mit Wasserdampf gefüllt ist. Dies

kann bei einer sehr großen Ausprägung

sogar an der Oberfläche des

Bauteils sichtbar werden.

• Aufbau eines elektronischen

Bauteils

Hohlräume oder Risse sind aus

unterschiedlichen Gründen problematisch,

was durch den im Folgenden

beschriebenen Aufbau elektronischer

Bauteile genauer ver-

Äußerer Riss in der Unterseite des TSOP-48-Gehäuses eines elektronischen

Bauteils. Die roten Pfeile markieren Anfang und Ende des

Risses

76 4/2022

Reflow

Blick ins Innere eines SOP-Bauteils (small outline package)

Blick ins Innere eines BGA-Bauteils (ball grid array)

Defekte bei einem elektronischen Bauteil durch den Popcorn-Effekt

deutlicht wird. Bei einfachen SOP-

Gehäusen ist der Chip auf einem

Träger bzw. Kupferblech (Leadframe)

geklebt. Bei BGA-Gehäusen

mit vielen elektrischen Kontakten

wird dagegen das Leadframe durch

eine Leiterplatte zur Verteilung der

elektrischen Anschlussstellen des

Halbleiters ersetzt.

Mit sogenannten Bonddrähten

werden die äußeren elektrischen

Kontakte eines SOP-Gehäuses

(Leadfingers) mit den Kontaktstellen

des Halbleiters verbunden und

eine elektrische Verbindung zwischen

Halbleiter und Außenwelt ist

gegeben. Diese Bonddrähte bestehen

z.B. aus Gold, Kupfer, Kupfer-

Paladium, Aluminium oder Silber

und sind etwa 30 µm dick. Sie verlaufen

durch die Vergussmasse.

Wenn sich nun die Vergussmasse

beim Löten löst und unter

4/2022

einem Druck von 47 bar vom Halbleiter

entfernt, können diese Bonddrähte

von ihren Verbindungsstellen

gerissen werden. Dies verhindert

die Funktion des Bauteils. Neben

den Bonddrähten können auch die

funktionellen Strukturen auf dem

Halbleiter selbst durch eine solche

Delamination geschädigt werden.

Ein solcher Schaden kann nicht

immer anhand äußerlicher Merkmale

entdeckt werden. Somit muss

neben einer optischen Inspektion

des äußeren Gehäuses auch ein

Blick in das Bauteilinnere geworfen

werden. Hierzu eigenen sich

z.B. Verfahren wie Röntgen oder

akustische Mikroskopie.

Akustische Mikroskopie –

der Blick ins Innere der Bauteile

In einem akustischen Mikroskop

wird ein Schallkopf (Transducer) mit

© HTV Conservation GmbH



fester Frequenz verwendet, welcher

die nötigen Schallwellen aussendet

und gleichzeitig als Detektor

für das reflektierte Signal dient.

BGA-Bauteil im akustischen Mikroskop

Für diese Art der Mikroskopie werden

üblicher Weise Frequenzen zwischen

etwa 10 bis 150 MHz verwendet.

Wobei eine höhere Frequenz zu

einer höheren lateralen Auflösung,

dafür aber zu einer Verringerung

der maximalen Eindringtiefe in die

Probe führt.

Um die nötige Auflösung zu erreichen,

wird der Ultraschall fokussiert

und das Mikroskop so ausgerichtet,

dass der Fokuspunkt im Inneren des

Bauteils liegt. Um nicht nur ausschließlich

Reflektionen zu detektieren,

befindet sich unterhalb der

Probenaufnahme ein weiterer Ultraschalldetektor,

welcher die transmittierten

Ultraschallwellen detektiert.

Wie in der Arztpraxis bei der Untersuchung

des Körperinneren wird

auch bei der akustischen Mikroskopie

von elektronischen Bauteilen ein

Koppelmedium benötigt, wobei hier

vollentsalztes Wasser ohne Zusätze

verwendet wird. Um eine tiefenaufgelöste

Abbildung des Bauteils zu

erhalten, wird der fokussierte Ultraschall

über die Probe in x-y-Richtung

bewegt, bzw. gerastert.

Der eingekoppelte Ultraschall

wechselwirkt an den in den Bauteilen

bestehenden Grenzflächen.

Er kann partiell oder total reflektiert

sowie gestreut werden. Wie stark

der Ultraschall an einer Grenzfläche

reflektiert wird, hängt von der

akustischen Impedanz der beteiligten

Materialien ab. Die Impedanz

ergibt sich im Wesentlichen

aus dem Unterschied der Schallgeschwindigkeiten

beider Materialien.

Im Falle einer Delamination

auf dem Halbleiterchip kann diese

vereinfacht als Hohlraum angesehen

werden. In guter Näherung


77

Reflow

Als Falschfarbenbild dargestellte Delaminationen im Gehäuse eines

elektronischen Bauteils

entspricht die Schallgeschwindigkeit

im Hohlraum der von Luft, also

etwa 340 m/s. Die Schallgeschwindigkeit

im Kunststoffs des Gehäuses

beträgt jedoch etwa 2400 m/s

[5]. Daher kommt es an einer solchen

Grenzfläche nahezu zur Totalreflektion.

Eine solche Grenzfläche

erscheint hell im Reflexionsbild.

Über einen Algorithmus können

solche Defektbereiche eingefärbt

werden.

Aktion

Bauteilauswahl -

Funktionsprüfung

visuelle Analyse

Analyse mit akustischem Mikroskop -

Bemerkung

elektrischer Test

40-fach

Trocknung 24 h @ 125 °C

Feuchtigkeitsaufschlag

Reflow-Simulation 3 Zyklen @ 260 °C

Funktionsprüfung

visuelle Analyse

Analyse mit akustischem Mikroskop -

Zuverlässigkeitstests gemäß AEC-Q-Standard

Moisture Sensitivity Level (MSL)

Schon die theoretische Überlegung

der Effekte hinter dem Popcorn-Effekt

legt nahe, dass die

Feuchtigkeit in den Bauteilen vor

einem Lötprozess mit hohen Temperaturen

reduziert bzw. die Anfälligkeit

der Bauteile gegen Feuchtigkeit

qualifiziert werden muss.

Für die Qualifizierung wurde das

Moisture Sensitivity Level (MSL) eingeführt

[6]. Mit der MSL-Klassifizierung

stuft der Hersteller eines elektronischen

Bauteils ein, wie lange

dieses vor der Verarbeitung im Lötprozess

Luftfeuchtigkeit ausgesetzt

werden darf. Von Level 1 (unbegrenzte

Zeit) bis Level 6 („time on

label“), wobei Bauteile dieses Levels

direkt vor der Verarbeitung getrocknet

werden müssen.

Um die Empfindlichkeit eines

Gehäuses gegen Feuchtigkeit zu

qualifizieren, wird der JEDEC-Standard

J-STD-020 angewandt (vgl.

Tabelle). Hierbei werden die zu

untersuchenden Bauteile zunächst

elektrisch getestet und visuell überprüft.

Anschließend wird mit dem

akustischen Mikroskop der innere

Aufbau untersucht, um den Ausgangszustand

zu charakterisieren.

Danach werden die Bauteile getrocknet

und für eine MSL-Klasse abhängige

Zeit bei erhöhter Temperatur

und Luftfeuchtigkeit im Klimaschrank

gelagert. Anschließend werden

die Bauteile mit einer dreifachen

Reflow-Simulation bei 260 °C

gestresst, um einen späteren Lötprozess

zu simulieren. Weisen die

elektronischen Bauteile anschließend

weder beim elektrischen Test,

noch bei der optischen und akustischen

Mikroskopie kritische Fehler

auf, erfüllen sie das entsprechende

Moisture Sensitivity Level (MSL).

Als kritische Fehler gelten u.a.:

• Fehler beim elektrischen Test

• äußerlicher Riss (sichtbar mit

40-facher Vergrößerung)

• innerer Riss, der Bonddraht, Ball

Bond oder Wedge Bond kreuzt

• innerer Riss, der den Bauteilanschluss

mit anderen inneren Strukturen

verbindet

• innerer Riss >2/3 des Abstands

zwischen einer inneren Struktur

und der Außenseite des Gehäuses

• Veränderungen in der Ebenheit des

Gehäuses (siehe JESD22-B101)

Delaminationen sind nicht automatisch

ein Rückweisungsgrund.

Entscheidend ist bei Delaminationen

die Position im Gehäuse.

Gegebenenfalls sind zusätzliche

Stresstests und Erfahrungen aus

dem Praxiseinsatz für die finale

Bewertung notwendig.

z.B. 85 °C und 85% RH für 168 h (für MSL1)

elektrischer Test

40-fach

optional

Beispielhafter Ablauf zur MSL-Qualifikation eines elektronischen Bauteils gemäß J-STD-020

Vergrößerte Aufnahme eines

defekten Dry-Packs

Trocknen, aber richtig!

Trotz gegebener MSL-Angabe auf

einem Dry-Pack und zahlreichen

Regelungen, welche die Bauteile

vor Feuchtigkeit schützen sollen

(vgl. J-STD-033), ist die reale Welt

etwas komplizierter. Wird in der Lieferkette,

welche in Zeiten von Halbleiterchipmangel

sehr lang sein

kann, die Feuchtigkeit nicht lückenlos

kontrolliert oder ein Dry-Pack

wurde beschädigt, kann es beim

Löten zu dem befürchteten Popcorn-Effekt

kommen. Um durch

diesen Effekt auftretende Fehler

beim Lötprozess auszuschließen,

müssen elektronische Bauteile mit

unbekanntem Feuchtigkeitsgehalt

getrocknet werden.

• Trocknung nach J-STD-033

Um die Einhaltung der MSL-

Klasse während der Lagerung

und des Transports zu kontrollieren,

werden die Bauteile in speziellen

Aluminium-Verpackungen

(Dry-Packs) zusammen mit einem

Silikagel-Beutel zur Aufnahme von

Feuchtigkeit und einem Feuchtigkeitsindikator

verpackt. Die Feuchtigkeitsindikatoren

besitzen nach

J-STD-033 drei Feuchtigkeitsbereiche:

5%, 10% und 60%. Wenn

sich diese verfärben müssen die

Bauteile, je nach MSL-Klasse,

getrocknet werden.

Für die Trocknung gibt es im Allgemeinen

den JEDEC-Standard

J-STD-033. In diesem ist abhängig

von der jeweiligen MSL-Klasse

und Gehäusedicke geregelt, welche

Trocknungsdauer bei einer bestimmten

Temperatur in der Klimakammer

eingestellt werden muss. Bauteile

mit MSL-Klasse 3 und einer Dicke

von 1,4 mm müssen z.B. bei 125 °C

für 27 h getrocknet werden.

Mittels Standardtrocknung kann

zwar erfolgreich der Popcorn-Effekt

abgestellt werden, es kommt aber

zu anderen unerwünschten Effekten,

die als Bauteilalterung zusammengefasst

werden können. Bei

Bauteilen mit einem Kupfer-Leadframe

und einer Reinzinnbeschichtung

auf den elektrischen Kontakten

kann es als Alterungseffekt z.B.

zum Wachstum der intermetallischen

Phase kommen. Durch die Trocknung

bei hoher Temperatur diffundieren

Kupferatome aus dem Kup-

78 4/2022

Reflow

fergrundwerkstoff bzw. dem Leadframe

in die Lötoberfläche der elektronischen

Kontakte.

Bei einem Standardtrocknungsprozess

mit 125 °C und einer Dauer

von 48 h wächst die intermetallische

Phase um etwa 1,5 µm. Das entspricht

einer Lagerung der Bauteile

von etwa einem Jahr bei Raumtemperatur

oder einem durchlaufenen

Lötprozess. In Anbetracht, dass die

Reinzinnbeschichtung auf den Kontakten

der elektronischen Bauteile

lediglich 4 bis 8 µm dick ist, dürfen/können

die Bauteile nicht beliebig

oft getrocknet werden. Die mit

jedem Trocknungsprozess wachsende

intermetallische Phase kann

bei starker Ausprägung bis zu dem

Verlust der Verarbeitbarkeit der

Bauteile führen, da sie einen deutlich

höheren Schmelzpunkt als die

beim Lötprozess maximal erreichte

Temperatur aufweist.

Zusätzlich ist die bereits vorliegende

intermetallische Phase zu

beachten, die abhängig von der

Herstellung und den Lagerungsbedingungen

des jeweiligen Bauteils

schon vorhanden sein kann.

• Alterung vermeiden

Um den Alterungseffekt des intermetallischen

Phasenwachstums

während der Trocknung oder einer

Lagerung zu reduzieren bzw. gänzlich

abzustellen sind unterschiedliche

Verfahren bekannt.

1. Nickel-Sperrschicht: Bei Bauteilen

mit einem Kupfer-Leadframe

verwenden einige Hersteller zwischen

Kupfer und Reinzinn eine

Nickel-Sperrschicht, um die Diffusion

von Kupfer in das Zinn zu

verhindern.

2. Nickel-Palladium-Lötoberfläche:

Statt Reinzinn verwenden Hersteller

auch Nickel-Palladium für die

Beschichtung der Kupfer-Pins. Auch

diese Beschichtung verhindert das

intermetallische Phasenwachstum.

3. HTV-PLUS-Vakuumtrocknung:

Es gibt aber auch eine schonende

Art der Trocknung mit Vakuum. Hier

kann mit niedrigen Temperaturen

gearbeitet werden (z.B. nur 40 °C).

Bei der Vakuumtrocknung wird wiederum

der Dampfdruck des Wassers

genutzt, welcher bei Raumtemperatur

bei 0,023 bar liegt. Wird

der Umgebungsdruck unter diesen

Wert gebracht, beginnt das Wasser

zu sieden. So ist es möglich auch

bei niedrigen Temperaturen die Bauteile,

sogar in der Verpackung wie

Tray oder Gurt, schonend zu trocknen

und so die Lötbarkeit der Bauteile

zu erhalten.

Fazit

Der Popcorn-Effekt wird als

Zusammenfassung einer Reihe

von Beschädigungen im Gehäuse

eines elektronischen Bauteils verstanden,

die durch verdampfendes

Wasser beim Lötprozess hervorgerufen

werden. Die trockene Lagerung

der Bauteile oder ein zusätzlicher

Trocknungsschritt vor einem

Lötprozesse sind daher elementarer

Bestandteile bei der Verarbeitung

feuchteempfindlicher elektronischer

Bauteile. Neben elektronischen Bauteilen

können auch Leiterplatten von

diesem Effekt betroffenen sein und

sollten nach Möglichkeit entsprechend

in Dry-Packs vor dem Lötprozess

gelagert werden.

Die HTV unterstützt ihre Kunden

beim gesamten Prozess: bei


Feuchtigkeitsindikatoren im trockenen (links) und feuchten Zustand (rechts). Zudem ist gezeigt, bei welchen

MSL-Klassen getrocknet werden muss, wenn die verschiedenen Prozentstufen angeschlagen haben

der MSL-Klassifizierung, der Trocknung,

dem Analysieren des Ist-

Zustandes der Bauteile, als auch

der richtigen Verpackung für die

gewünschte Lagerzeit. Mit dem

TAB-Verfahren können die getrockneten

Bauteile sogar über Jahrzehnte

vor der weiteren Verarbeitung

eingelagert und vor Feuchtigkeit

und Alterungseinflüssen

geschützt werden.

Wenn Sie weiterführende Fragen

und Diskussionsbedarf haben,

können Sie die Vertreter von HTV

auf der electronica vom 15. bis

18.11.2022 in der Halle A3 am Stand

554 im Trade Fair Center der Messe

München treffen. HTV ist einer der

weltweit führenden Anbieter für

Dienstleistungen rund um elektronische

Komponenten und Werkstoffprüfung.

Neben Test und Langzeitkonservierung

elektronischer Bauteile

und Baugruppen ist insbesondere

die Analytik eine der Kernkompetenzen

von HTV.

Literatur

[1] www.geothermie.de/bibliothek/

lexikon-der-geothermie/w/wasserdampf.html

[2] Hoseney, R. C., K. Zeleznak,

and A. Abdelrahman. „Mechanism of

popcorn popping.“ Journal of cereal

Science 1.1 (1983): 43-52

[3] https://ts.kurtzersa.de/electronics-production-equipment/loetlexikon/begriff/pop-corn-effekt.html

[4] https://dewiki.de/Lexikon/Spaltkorrosion

[5] https://wiki.polymerservicemerseburg.de/index.php/Schallgeschwindigkeit

[6] N. N: Moisture Sensitivity

Level. https://de.wikipedia.org/

wiki/Moisture_Sensitivity_Level,

2022 ◄


Trocknung im Vakuum reduziert das intermetallische Phasenwachstum

bei elektronischen Bauteilen mit Kupfer-Leadframe und Reinzinn-

Lötoberfläche drastisch

4/2022

79

Halbleiterfertigung

Projekt „Verteilte Fertigung für neuartige und vertrauenswürdige Elektronik“

Mit Split-Manufacturing zu vertrauenswürdiger

Elektronik „Made in Germany“

Ein Verbund aus Fraunhofer-Instituten und namhaften deutschen Industrieunternehmen entwickelt im

Projekt T4T einen Split-Manufacturing-Ansatz für die Halbleiterfertigung.

Fraunhofer-Institute IZM-ASSID,

IPMS, IIS/EAS und die Technische

Universität Dresden.

Die aus dem Projekt gewonnen

Erkenntnisse sollen einen strukturellen

Beitrag zur Standardisierung

von Prozessen der Aufbau- und Verbindungstechnik

leisten und dazu

neue Designvorgaben und Toleranzregeln

für Versatz- und Strukturgrößen

definieren.

Vertrauenswürdige Systemintegration in der Halbleiterfertigung © Fraunhofer IPMS/Shutterstock

Fraunhofer-Institut für

Photonische Mikrosysteme

IPMS

www.ipms.fraunhofer.de

Damit wird die sichere Montage

von Teilsystemen in Deutschland

möglich und Lieferketten werden

abgesichert.

Hintergrund

Die sichere Versorgung mit elektronischen

Bauteilen ist von wachsender

strategischer Bedeutung

für den Industriestandort Deutschland.

Durch die zunehmende Verlagerung

der Fertigung von integrierten

Schaltkreisen (IC) in außereuropäische

Regionen steigt die

Anfälligkeit für das Einbringen von

Schad- und Spionagefunktionen in

von Auftragsfertigern (Foundries)

gelieferte Bauteile. Gleichzeitig

steigt die Gefahr der Entwendung

von geistigem Eigentum am Schaltungsdesign

(IP) durch Dritte.

Das Projekt „Verteilte Fertigung

für neuartige und vertrauenswürdige

Elektronik T4T“ soll der heimischen

Industrie Tools für einen Zugang zu

sicheren Lieferketten und vertrauenswürdiger

Elektronik zur Verfügung

stellen. An diese Anforderungen

angepasste Teilkomponenten

können weiterhin über bestehende

Lieferketten (Split Manufacturing)

bezogen werden, aber die Montage

und Verschlüsselung der Systeme

erfolgt in einem vertrauenswürdigen

Umfeld am Standort Deutschland.

Veranschaulichung mithilfe

verschiedener Demonstratoren

Die veränderten technischen

Anforderungen dieses Split-Manufacturing

Ansatzes an die Aufbauund

Verbindungstechnik sollen mithilfe

verschiedener Demonstratoren

veranschaulicht werden. Diese verdeutlichen

dabei neue Designflows

und -Methoden, adaptierte Fertigungsprozesse

sowie das individuelle

technische Knowhow der

involvierten Projektpartner. Dazu

zählen neben Bosch, Osram,

Audi und XFAB auch NanoWired,

Süss, DISCO und IHP sowie die

Innerhalb des Projekts wird das

Fraunhofer-Institut für Photonische

Mikrosysteme IPMS sich mit zwei

Themenschwerpunkten befassen.

Zum einen soll die Schnittstelle zwischen

klassischem Frontend (Waferfertigung)

und Backend (Heterointegration)

im Sinne des Split Manufacturing

Ansatzes hinsichtlich Kontaminations-Management,

Defektdichte

und Prozessqualität entwickelt

und optimiert werden. Zudem sollen

moderne post-quantum Kryptographieverfahren

mithilfe von nichtflüchtigen

Speichern (NVMs) untersucht

und getestet werden. Dieses

Sicherheitselement soll zusammen

mit einer verteilten Fertigung für

zusätzlichen Schutz sorgen.

Schaffung einer

technologischen Grundlage

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit

und Mikrointegration

IZM und dessen Institutsteil „All

Silicon System Integration Dresden

– ASSID“ wirken an der Fertigung

eines 300 mm Wafer to Wafer

Demonstrators mit verschlüsseltem

Speicherelement sowie eines Interposer-Wafers

mit integrierten Chiplets

mit. Damit soll die technologische

Grundlage für die angepasste

Chipintegration geschaffen werden.

Dabei erlaubt das Wafer-to-Wafer-

Bonden die Verteilung von Systemfunktionen

auf mehrere Schaltkreise

bei enger räumlicher Verbindung und

stellt damit die Basis für eine an die

Teilmontage angepasste AVT dar.

80 4/2022

Halbleiterfertigung

Keyvisual Projekt »Verteilte Fertigung für neuartige und

vertrauenswürdige Elektronik T4T« © Fraunhofer IPMS

Die Verwendung unterschiedlicher

Chip-Größen bei einer geteilten

Fertigung kann aber zu Hindernissen

in der AVT führen. Daher entwickelt

das Fraunhofer IZM-ASSID

mit Unterstützung weiterer Partner

auf Grundlage des Die-to-Wafer-

Bondverfahrens und hochdichter

Interconnects einen Ansatz, der

die Kombination unterschiedlicher

Chipgrößen auf einem Interposer ermöglicht.

Das daraus resultierende

heterogene System soll maßgeblich

zur Etablierung neuer Standards im

Back-End Design beitragen. Denn

ein Interposer mit gebondeten Chiplets

kann in vielen verschiedenen

Systemen eingesetzt werden.

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte

Schaltungen IIS wird mit seinem

Institutsteil Entwicklung Adaptiver

Systeme EAS die wesentlichen

Arbeiten an einer durchgehenden

Designmethodik leisten. Dabei werden

für den Designflow notwendige

Komponenten und Schnittstellen

entwickelt sowie die benötigten

Chip- und Package-Daten in einem

modularen Multi-Prozess Designkit

zur Verfügung gestellt.

Weiterhin ist das Fraunhofer IIS/

EAS wesentlich am elektrischen

Design der Demonstratoren sowie

an der elektrischen Vermessung im

Anschluss an die Fertigung beteiligt.

Auch für KMUs interessant

Profitieren werden vom Erreichen

der Projektziele nicht nur die involvierten

Partnerfirmen, sondern auch

kleine und mittlere Unternehmen.

Für sie sollen Potenziale geschaffen

werden, innovative Elektroniksysteme

anzubieten und damit die

technologische Souveränität des

Standorts Deutschlands zu steigern.

Das Projekt läuft seit dem 1. 3.

2022 und soll im März 2025 zum

Abschluss kommen. Das Projektvolumen

beträgt 16,44 Mio. Euro

und es existiert eine Förderung

durch das Bundesministerium für

Bildung und Forschung (BMBF)

in Höhe von 11,75 Mio. Euro. ◄

40 Jahre Erfahrung & Schweizer Qualität

Das Familienunternehmen Dr. Tresky AG in Thalwil in der Nähe von

Zürich entwickelt und produziert Systeme für Handling- und Pick&Place,

sogenannte Die Bonder für die Elektronik- und Halbleiterindustrie,

vor allem für Bereiche wie F&E, Entwicklung und Pilotfertigung.

Im Segment der manuellen- und teilautomatisierten Die Bonder

Systeme ist Dr. Tresky AG ein weltweit mitführender Anbieter und

unterstützt Kunden aller Größen und Branchen, von der Idee bis

hin zur Fertigung von innovativen Halbleiterprodukten. Die Kunden

werden hier von Anfang an, bereits in der Entwicklungsphase bis

hin zur Überführung der Prozesse in die Serienproduktion begleitet.

Hierzu wurde das Portfolio kontinuierlich erweitert und hinsichtlich

Flexibilität, Genauigkeit und Bedienerfreundlichkeit stetig an die

Kundenbedürfnisse angepasst.

Folglich kann mit diesem Ansatz die «Time-to-Market» signifikant

reduziert werden.

Seit der Gründung des Unternehmens im Jahre 1980 wurden weltweit

über 2.500 Anlagen installiert.

Die Entwicklung, Produktion und Montage erfolgt ausschliesslich im

Stammwerk in der Schweiz. Auf modernsten Produktionsanlagen

werden die Teile und Baugruppen mit hoher Fertigungstiefe in optimal aufeinander abgestimmter Präzision produziert. Kontinuierliche Verbesserungsprozesse in

allen Unternehmensbereichen gewährleisten eine umweltbewusste, nachhaltige Produktion. Höchste Qualität, Präzision, sowie eine hohe Verfügbarkeit sind somit

garantiert. Die Kundendienstleistungen werden durch eigenes Fachpersonal am Stammwerk, an den Niederlassungen in USA, sowie mit lokalen Vertretungen erbracht.

Besonders hoher Wert wird auf die Praxistauglichkeit, Schnelligkeit und Handlichkeit der Maschinenbedienung gelegt. Das ausgewogene Produktspektrum reicht

von der einfachen, manuell geführten Anlage bis hin zur teilmotorisierten Hochleistungsvariante.

Dr. Tresky AG • Boenirainstr. 13 • CH - 8800 Thalwil • Tel.: 0041/44/7721941

Fax: 0041/44/7721949 • tresky@tresky.com • www.tresky.com

2 4/2022

4/2022 81

Beschichten/Lackieren/Vergießen

Silbergrafit-Beschichtung als neuer Standard

Steckverbinder in Hochstromanwendungen

Nicht nur in der Elektromobilität überzeugt Arguna C-100. Auch in weiteren industriellen

Anwendungsgebieten von Steckverbindern und hoher Leistungsübertragung kann der Silbergrafit-

Dispersionselektrolyt die Lebensdauer der Steckkontakte um ein Vielfaches steigern © Shutterstock

Umicore MDS hat einen Silber-

Grafit-Dispersionselektrolyt speziell

für die Beschichtung von Steckverbinderkontakten

in Hochstromanwendungen

(z.B. beim High-

Power-Charging/HPC) entwickelt.

Die mit dem Elektrolyt Arguna

C-100 abgeschiedenen Silberdispersionsschichten

erweisen sich

auch bei erhöhten Temperaturen

als äußerst stabil und ermöglichen

jederzeit die maximale Ladeleistung

über die gesamte Lebensdauer der

Ladestecker.

Die mit Arguna C-100 abgeschiedenen

Silberschichten erfüllen damit

die erhöhten Anforderungen der Industrie

in Bezug auf Zuverlässigkeit

und Langlebigkeit für Steckverbinderkontakte.

Somit hat diese

Beschichtung das Potential, sich als

der neue Standard für Hochstromanwendungen

durchzusetzen.

Hintergrund

Die Langlebigkeit bisheriger

Steckverbinderkontakte zur Übertragung

hoher Ladeleistungen von

der Stromquelle hin zur Anwendung

oder Batterie sind für Hersteller bzw.

Anbieter noch nicht zufriedenstellend.

Beschichtungen mit Feinsilber

sind natürlich Stand der Technik in

punkto elektrische und thermische

Kontaktbuchse und Kontaktstift für EV-Ladestecker, beschichtet mit

dem Silbergrafit-Dispersionselektrolyt Arguna C-100 von Umicore

Leitfähigkeit. Die Neigung zur Kaltverschweißung

in Verbindung mit

einer niedrigen Härte und einem

hohen Reibkoeffizienten führt bei

häufigem Stecken zu einem schnellen

Verschleiß der Silberschichten.

Um die geforderten Steckzyklen zu

erreichen und zur Verschleißminimierung

werden deshalb zusätzliche

Kontaktbefettungen auf den

Silberoberflächen eingesetzt. Durch

Ansammlung von Schmutz- und

Staubpartikel können sich hier über

die Zeit korrosive oder abrasive

Fremdschichten ausbilden, die zu

einer Temperaturüberhöhung und

Reduzierung der Ladeleistung führen

können.

Hartsilberbeschichtungen (Silberlegierungen)

weisen eine deutlich

höhere Härte auf und zeigen in

manchen Anwendungen eine merklich

verbesserte Vibrationsfestigkeit.

Zulegierte Metalle wirken sich aber

nachteilig auf die elektrische Leitfähigkeit

aus und der Reibkoeffizient

liegt meistens nahe am Feinsilberniveau.

Der Wunsch nach haltbaren und

leistungsfähigen Silberschichten für

solche Hochstromanwendungen ist

offensichtlich. Gerade im Bereich

„Elektromobilität“ kann eine verkürzte

Lebensdauer der Ladestecker nicht

nur enorme Kosten durch Material-,

Zeit- und Serviceaufwand verursachen

– auch das Image leidet. Denn

muss ein fest verbautes Fahrzeuginlet

eines Elektroautos frühzeitig

und aufwendig getauscht werden

oder nimmt auf Seiten der Ladeinfrastruktur

die Ladeleistung kontinuierlich

ab, stellt das oftmals schnell

die Zuverlässigkeit und Qualität des

Anbieters in Frage.

Äußerst abriebsfest

Arguna C-100 erreicht durch eingebettete

Grafitpartikel in der Sil-

Umicore

Galvanotechnik GmbH

www.mds.umicore.com

Die statistisch regellose Verteilung und Einlagerung der Grafitlamellen in der elektrolytisch

abgeschiedenen Silbermatrix zeigt sich anhand einer präparierten Arguna-C-100-Schicht im

Rasterelektronenmikroskop. Die Silbermatrix wurde hier selektiv zurückgeätzt und die eingebauten

Grafitlamellen verbleiben in ihrer Position

82 4/2022

Dosierlösungen von A bis XYZ

entwickeln, wird Techcon weiterhin

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• Medizinische Geräte

• Elektronik

• Mobile Geräte

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strenge Kontrolle und Genauigkeit

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Dosierroboter wurden speziell für

Dosieranwendungen entwickelt

und konfiguriert. Sie bieten absolute

Kontrolle über die Dosierung

Hervorragende Haltbarkeit:

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Wartung als vergleichbare Produkte,

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4/2022

Feinsilber weist die höchste elektrische und thermische Leitfähigkeit

aller Metalle auf und ist damit bisher die funktionell bevorzugte

Ladekontaktbeschichtung. Arguna C-100 hält im Vergleich vielfach

länger und zeigt tendenziell einen geringeren Kontaktwiderstand

berschicht eine außerordentliche

Abriebfestigkeit und damit die von

der Industrie gewünschte hohe

Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der

Kontaktbeschichtung und des Ladesteckers.

Möglich wird dies durch

eine optimierte Grafitkomponente,

welche, eingelagert in der Silbermatrix,

als Festschmierstoff dient.

Bei jedem Reibvorgang wird eine

neue Oberfläche geschaffen und die

abgeriebenen Spitzen der Grafitlamellen

werden über die Reibfläche

verteilt. Der gewohnte Abrieb der Silberoberfläche

wird verhindert, die

Kontaktwiderstände kleingehalten

und damit eine kontinuierlich hohe

Ladeleistung gewährleistet.

„Unter Laborbedingungen belegt

ein End-of-life-Tribometer-Test den

niedrigen und stabilen Reibkoeffizienten

des Arguna-C-100-Schichtsystems.

Selbst nach über 50.000

Steckzyklen ist eine intakte Silbergrafitschicht

nachweisbar – und

eine Kreuzkompatibilität mit anderen

Gegenkontaktwerkstoffen (z.B.

Fein-, Hart- oder Dispersionssilberschichten)

komplettiert die geforderte

Funktionalität im Feld“, erklärt

Friedrich Talgner (Bereichsleiter

Technische Anwendungen).

Damit vereint und erweitert

Arguna C-100 die positiven Eigenschaften

von Fein- und Hartsilber.

Die Feinsilbermatrix besitzt zum

einen eine hervorragende elektrische

Leitfähigkeit, zum anderen

erhöht sich durch die wartungsfreie

Feststoffschmierung des Grafits

gleichzeitig die Abriebbeständigkeit

und reduziert so den Verschleiß

auch bei einer hohen Anzahl an

Steckzyklen. ◄

83

Beschichten/Lackieren/Vergießen

Automatisches Beschichten und Dispensen

übergroßer Leiterplatten

Innovative Oversize-Board-Optionen für die Dispens- und Beschichtungsanlagen der Protecto-Serie von Rehm

ermöglichen die zuverlässige Beschichtung übergroßer Leiterplatten.

Rehm Thermal Systems GmbH

info@rehm-group.com

www.rehm-group.com

Die Dispens- und Coatingsysteme

ProtectoXP und ProtectoXC

von Rehm Thermal Systems

schützen elektronische Baugruppen

vor aggressiven Umwelteinflüssen

wie Feuchtigkeit, Korrosion, Chemikalien,

Staub oder Vibrationen.

Da Baugruppen in der Hochvolt-

Leistungselektronik – vor allem

im Bereich der 5G-Technologie,

E-Mobilität und erneuerbaren Energien

– immer größer werden, wächst

auf Seiten der Industrie auch der

Bedarf an neuen Beschichtungslösungen

für Baugruppen in Übergröße.

Diese Anforderung erfüllen

die Anlagen des Blaubeurer Herstellers

mit Breiten bis 508 mm

sowie Längen bis 640 mm bereits

in ihrer Grundkonfiguration. Darüber

hinaus ermöglichen optionale

Anpassungen an Soft- und Hardware

auch die maßgeschneiderte

und dabei vollautomatische Bearbeitung

extremer Größen.

Von der Grundausstattung

zum Oversize-Board

Bereits mit der Grundausstattung

der Protecto-Anlagen lassen sich

Leiterplatten bis zu einer maximalen

Leiterplattenbreite von 508 mm

bzw. einer Länge von 640 mm bearbeiten.

Während der größte Bearbeitungsbereich

dem äußeren Applikator

vorbehalten ist, ergibt sich für

die bis zu drei nachfolgenden Applikatoren

zwar ein entsprechend kleinerer

Verfahrweg, dieser deckt aber

selbst bei Vollausstattung einen

beachtlichen Mindestdispensbereich

von 400 mm x 508 mm ab.

Für Sonderanwendungen mit noch

größeren Leiterplatten bietet Rehm

Thermal Systems eigens maßgeschneiderte

Lösungen an. So kann

nicht nur softwareseitig der Bearbeitungsspielraum

aller Applikatoren

erweitert werden – auch Einlauf und

Auslauf der Anlagen können mittels

einer Rucksackkonstruktion nahezu

beliebig verlängert werden, was die

Aufnahme deutlich größerer Leiterplatten

ermöglicht. Die genaue Konfiguration

der möglichen Arbeitsbereiche

erfolgt gemeinsam mit dem

Kunden und orientiert sich an dessen

individuellem Anforderungsprofil.

Ein wachsender Markt:

Leiterplatten in Übergröße

Übergroße Baugruppen kommen

in einer Vielzahl von Applikationen

und Anwendungsbereichen zum

Einsatz. Bei der Beleuchtungstechnik

etwa finden LED-Segmente mit

einer Länge von bis zu 1,5 m Verwendung,

die ohne eine Oversize-

Board-Option, wie Rehm sie mit

der Protecto bietet, nicht automatisiert

beschichtet werden können.

Ähnliches gilt für den Bereich der

Solarwechselrichter und die Bearbeitung

spezieller Folien in der Batterieproduktion.

Auch die 5G-Industrie,

Powermodule für Windräder

oder Ladestationen für Tankstellen

sind auf übergroße Leiterplatten

angewiesen. Mit der automatischen

Bearbeitung dieser Baugruppen

innerhalb eines in sich geschlossenen

Systems bietet Rehm Thermal

Systems einen handfesten Vorteil

für Produzenten und Zulieferer.

Für jede Anwendung das

richtige System:

Protecto Conformal Coating

Die Protecto-Serie von Rehm

Thermal Systems liefert sichere,

automatisierte Prozesse und präzise

Ergebnisse rund um das Auftragen

verschiedenster Materialien.

Bis zu vier gleichzeitig verwendbare

Applikatoren ermöglichen

ihren Anwendern vielfältige

Optionen: Neben dem Dispensen

sind dies unter anderem die Möglichkeit,

durch einfaches Applizieren

frei definierbare, dreidimensionale

Gehäuseformen zu erstellen,

das sofortige Aushärten von

UV-Lacken sowie das Vergießen

oder Verkleben unterschiedlicher

Materialien. ◄

84 4/2022

Rework

Rework von LED-Dies mittels Debonding

Vor dem Debonding

In Zeiten knapp verfügbarer Bauteile

und Materialien kommt dem

Reworken eine ganz besondere

Bedeutung zu. Das gilt auch für die

LED-Herstellung, wo Unregelmäßigkeiten

bei verarbeiteten LEDs im

wahrsten Sinne des Wortes sofort

ins Auge fallen.

Das Nacharbeiten fehlerhafter

oder falsch platzierter Bauteile

gehört in der Elektronikfertigung

zu den anspruchsvolleren Aufgaben.

Sind die Bauteile besonders

klein oder zerbrechlich, gestalten

sich diese Arbeiten noch einmal

aufwendiger. Kommen LEDs zum

Einsatz, wird meist ein perfektes

Nach dem Debonding

Lichtbild vorausgesetzt. Aus Gründen

der äußerst wichtigen Qualitätssicherung

kann es erforderlich sein,

LED-Dies nachzuarbeiten. „Defekte

LED-Dies sind eine wahre Herausforderung.

Diese sensiblen, leicht

zerbrechlichen und sehr kleinen

Bauteile werden meist in engen

Packungsdichten verarbeitet und

lassen sich nur mit viel Wissen,

Erfahrung, jeder Menge Fingerspitzengefühl

und den richtigen

Werkzeugen entfernen und nacharbeiten.

Mit der richtigen Technologie

ist das jedoch möglich“, erklärt

Daniel Schultze, Geschäftsführer

der Tresky Automation.

Schultze und sein Team haben

dazu auf Anfrage eines Kunden

hin einen aus der Bauteileherstellung

bekannten Prozess angepasst.

„Unser Die-Bonding-Automationssystem

erlaubt es, LED-

Dies in der Rework-Konfiguration

einfach und erfolgreich zu entfernen,

ohne benachbarte LED-Dies

zu beschädigen oder das Lot und

PLACEMENT SOLUTION

RS-1

Fast Smart Modular Mounter

seine Umgebung zu beeinträchtigen“,

führt Schultze weiter aus. Der

Debonding-Prozess wird dazu mithilfe

einer modifizierten Scrubbing-

Funktion durchgeführt, wobei die

Haftung zwischen dem LED-Die und

dem Lot mit Hilfe der Heiztemperatur

aufgebrochen wird. „Sobald die

LED-Die vom Lot getrennt ist, wird

sie von einem Pick-up-Werkzeug

vorsichtig aufgenommen“, erläutert

Schultze.

Anschließend kann in derselben

Maschine von Tresky Automation

ein neuer Die eingesetzt werden.

Da die Die-Bonding-Anlagen auf

hochpräzise Prozesse ausgelegt

sind, erfolgt der gesamte Reworking-Prozess

der LED-Dies entsprechend

den Vorgaben der Halbleiterherstellung

und ist somit nicht

nur exakt, sondern auch geregelt

und reproduzierbar.

Tresky GmbH

www.tresky.de

SMT-Fertigungslösungen für die Elektronikindustrie

Software, Lagermanagement, Schablonendruck, Inspektion

(SPI/AOI), Bestückung, Insertion, Reflow-Löten, Handling

LED-Chip auf Substrat

4/2022

JUKI Automation Systems GmbH | www.juki-smt.com |

vp.info@ml.juki.com | +49 911 93 62 66 0

85

Löt- und Verbindungstechnik

Lote, Flussmittel und Pasten

für Rework- und Reparaturlötungen

Laut einer aktuellen Umfrage

(Eurobarometer 04/2022) würden

nahezu 80% der Menschen

in Europa ihre Elektrogeräte lieber

reparieren lassen, als (ständig) neue

Geräte kaufen zu müssen, weil sich

laut Aussage des Services eine

Reparatur nicht mehr lohne.

Strengere Vorgaben

Seit dem 1.3.2021 gelten gemäß

EU-Ökodesign-Richtlinie für Haushalts-

und Konsumentengeräte, wie

Waschmaschinen, Geschirrspüler,

Kühlgeräte sowie TV-Geräte, strengere

Vorgaben, die eine Reparatur

vereinfachen und somit für Verbraucherinnen

und Verbraucher attraktiver

machen sollen.

So werden z.B. Hersteller verpflichtet,

Geräte so zu konzipieren,

dass Reparaturen mit „handelsüblichen

Werkzeugen“ durchgeführt

werden können, ohne dass

das Gehäuse dabei beschädigt

werden muss.

Ersatzteile müssen leicht erhältlich,

langfristig verfügbar (bis zu 10

Jahre bei Waschmaschinen) und

kurzfristig lieferbar sein (innerhalb

von 15 Tagen). Zudem muss „fachlich

kompetenten Reparateuren“ der

freie Zugang zu entsprechenden

Reparaturanleitungen vom Hersteller

gewährt werden. Das Europaparlament

hat das „Recht auf Reparatur“

als Priorität für 2022 festgelegt.

Die richtige Auswahl von Lot

und Flussmittel ist beim Handlöten

genauso wichtig wie beim Maschinenlöten.

Je nach Anforderung können

sowohl Lotdrähte mit Flussmittelseele

(Röhrenlote), Lötpasten mit

und ohne Metallpulveranteil bzw.

Reparaturflussmittel in Kombination

mit (Mini)-Tauchlötbädern zum Einsatz

kommen. Mit der Auswahl der

geeigneten Lötmittel wollen wir uns

im Folgenden befassen.

Röhrenlote

Röhrenlote (Weichlötdrähte mit

Flussmittelfüllung) werden in verschiedenen

metallischen Legierungen

und Flussmitteltypen in

diversen Durchmessern angeboten.

Bei der Auswahl des passenden

Lötdrahtes stellen sich dem Anwender

folgende grundlegende Fragen:

1. Welche Legierung soll eingesetzt

werden (bleihaltig /bleifrei)?

2. Welcher Flussmitteltyp ist für die

Anwendung sinnvoll?

3. Welcher Flussmittelanteil ist erforderlich?

4. Welcher Lötdrahtdurchmesser

ist passend?

Auswahl der Weichlotlegierung

RoHS-konforme Baugruppen

müssen, bis auf wenige Ausnahmefälle,

bleifrei gelötet werden.

Dies gilt selbstverständlich auch

für bei einer Reparatur anfallende

Lötarbeiten. Die gängigen bleifreien

Legierungen für den Handlötprozess

decken sich mit denen für Schwallund

Reflowlötprozesse.

Die in der Baugruppenfertigung

eingesetzten Weichlote sind in u.a. in

der Norm ISO 9453 aufgeführt. Auch

die DIN EN 61190-1-3 beschreibt in

ihren Teilen1 bis 3 die Anforderungen

an Verbindungsmaterialien für

Baugruppen der Elektronik.

Nun hat man also die „Qual der

Wahl“. Sicherlich ist es sinnvoll, die

Lotlegierung zu verwenden, die man

auch im vorgeschalteten Lötprozess

verwendet hat. Also Sn100Ni+ wie

auch in der Welle? Aber im Reflowprozess

kam SAC387 oder SAC405

zum Einsatz! Muss jetzt von Lötstelle

zu Lötstelle der Lötdraht gewechselt

werden? Oder kann man bleifreie

Lote unbedenklich untereinander

mischen, also beispielsweise eine

SAC305-Lötstelle mit Sn99,3Cu0,7

nachlöten? Dies ist natürlich in erster

Linie von internen und externen

Vorgaben Ihrer Fertigung abhängig

wie z.B. der IPC J-STD-001

(Anforderungen an gelötete elektrische

und elektronische Baugruppen).

Aber was genau entsteht denn

bei der Mischung von Zinn-Kupfer

und Zinn-Silber-Kupfer? Richtig,

Zinn-Silber-Kupfer! „Kein klar definierter

Zustand“, sagen Sie jetzt,

auch richtig. Aber das Lot aus der

Welle bzw. dem Reflowprozess ist

spätestens nach eben diesen Lötprozessen

nicht mehr in der definierten

originalen Zusammensetzung

auf der Leiterplatte vorhanden!

Je nach Leiterplattenfinish

haben Sie die Lotlegierung bereits

mit Zinn-Kupfer-Nickel (HAL-Bleifrei),

Nickel-Gold (ENIG), Silber (chem.

Ag) oder Kupfer (OSP) mehr oder

weniger stark „verunreinigt“.

Oder man entscheidet sich für das

Lot mit der niedrigsten Schmelztemperatur

(SAC387), um Baugruppe

und Lötkolben zu schonen. Schauen

wir uns dazu die Empfehlungen der

Hersteller von Lötstationen an, so

wird für bleifreie Lote eine Lötkolbentemperatur

von 350 bis 380 °C

empfohlen (unabhängig von der Lotlegierung).

Bleifreie Lote sind aufgrund

ihrer Zusammensetzung und

der erforderlichen erhöhten Löttemperaturen

wesentlich aggressiver

gegenüber gängigen Grundwerkstoffen

und Anlagenteilen in der

Elektronikfertigung. Dies hat auch

zur Folge, dass Lötspitzen schneller

ablegiert werden und im schlimmsten

Fall innerhalb weniger Tage

unbrauchbar werden!

Neben den Standard-Lotlegierungen

werden daher seit der „Bleifrei-Umstellung“

bevorzugt Lote mit

sogenannten Mikrodotierungen

angewendet. Diese Dotierungen

sind Legierungszusätze wie z.B.

Nickel, Germanium etc. Insbesondere

Nickel dient u.a. dem Schutz

der Lötspitzen und verlängert deren

Standzeit merklich. Auch der Abtrag

der Substrat-Metallisierung ist bei

silberarmen oder-freien Lotlegierungen

mit Nickeldotierung wesentlich

geringer. Daher sind z.B. Legie-

FELDER gmbH

www.felder-gmbh.de

Gängige bleifreie Lotlegierungen

86 4/2022


Auszug aus der IPC J-STD-006 mit den äquivalenten FELDER-Lötdrahttypen

Einteilung von Weichlöt-Flussmitteln nach Ihren Bestandteilen (ISO 9454.1)

rungen wie Sn100Ni+, SN100403C

oder Sn99Ag+ trotz ihres höheren

Schmelzpunktes für Nachlötungen

bestens geeignet.

Auswahl des Flussmittels

Grundsätzlich sind alle Flussmittel

gleichen Typs (aber unterschiedlicher

Hersteller) miteinander mischbar.

Das zur Nacharbeit verwendete

Flussmittel muss mit den in

den automatischen Lötprozessen

verwendeten Flussmitteln kompatibel

sein. In der Baugruppenfertigung

sind hauptsächlich Flussmittel

der Klassifizierungen ROL0, ROL1,

REL0 oder REL1 in Verwendung.

Dies sind halogenfrei bzw. halogenarm

aktivierte Flussmittel auf

natürlicher (RO) bzw. synthetischer

(RE) Harzbasis, deren Rückstände

als No-Clean bezeichnet werden.

Neben der international anerkannten

IPC-Norm ist die ISO

9454.1 eine weitere Norm für Weichlöt-Flussmittel,

die sich aber nicht

ausschließlich mit dem Einsatzbereich

Elektronikfertigung befasst.

Ein weiterer maßgeblicher Unterschied

der beiden Normen liegt in

der Klassifizierung. Während die

IPC-J-STD-006 die Flussmittel

nach ihrer Aktivierung bzw. nach

der Wirkung der Flussmittelrückstände

einstuft, orientiert sich die

ISO 9454-1 an den Hauptbestandteilen

des Flussmittels.

Flussmittel mit Halogenidgehalten

>0,5% wurden bisher aufgrund der

Korrosionsgefahr ihrer Rückstände

sowie der geringeren Isolationswiderstände

in der Baugruppenfertigung

kaum eingesetzt.

Neuer bleifreier Lötdraht

Durch kontinuierliche, intensive

Forschung im Lötmittelbereich ist

es der FELDER GmbH gelungen,

einen Lötdraht zu entwickeln, der mit

einer ausgewogenen Mischung von

organischen Säuren, hochwertigen

Harzen und Halogeniden die hervorragenden

löttechnischen Eigenschaften

eines halogenaktivierten

Lötdrahts mit der No-Clean-Funktionalität

von ROL0- bzw. REL0-

Flussmitteln zu kombinieren.

Der bleifreie FELDER-Lötdraht

ISO-Core Clear wurde allen gängigen

Prüfungen nach IPC-TM-650

unterzogen:

2.3.32 Kupferspiegeltest bestanden

2.4.46 Ausbreitungstest bestanden

2.4.48 Test auf Flussmittelspritzer

bestanden

2.6.3.3 Oberflächen-Widerstandstest

>100 MOhm

2.6.14.1 Test auf elektrochemische

Migration bestanden

2.6.15 Prüfung auf Korrosivität

bestanden

Erforderlicher Flussmittelanteil

Gängige Flussmittelgehalte

sind 1, 1,5, 2, 2,2, 2,5, 3 und 3,5%.

Dabei werden halogenfreie Röhrenlote

meist mit einem Flussmittelanteil

von 3 bis 3,5%, halogenhaltige

eher mit 2,2 bis 2,5% angeboten.

Für Nacharbeiten und Reparaturen

an Lötstellen aus dem Wellen- bzw.

Reflowprozess sind auch Lötdrähte

mit geringeren Flussmittelanteilen

(0,7 bis 1,5%) einsetzbar, da nutzbare

Flussmittelrückstände aus

vorhergegangenen Lötprozessen

auf der Baugruppe vorhanden sind.

Das Flussmittel befindet sich im

inneren des Drahtes, in der sogenannten

Flussmittelseele oder auch

Flussmittelkern. In mehrseeligen

Lötdrähten ist das Flussmittel in

drei bis fünf Kammern aufgeteilt.

Dies soll das Flussmittel schneller

an die Lötstelle transportieren und

einen konstanten Flussmittelgehalt

im Draht gewährleisten.

Optimaler Drahtdurchmesser

Die Wahl des passenden Drahtdurchmessers

ist abhängig vom

erforderlichen Lotvolumen der Lötstelle

und somit auch von der Bauteilgröße.

Mit der fortschreitenden

Miniaturisierung in der Elektronikfertigung

werden auch Lötdrähte mit

feineren Durchmessern erforderlich.

War in den 90ern noch ein Lötdraht

mit einem Durchmesser von 1 bis

1,5 mm auf jedem Rework-Arbeitsplatz

zu finden, sind heute eher die

Durchmesser 0,5...1 mm die Regel.

Gängige Drahtdurchmesser für

SMDs sind 0,15...0,5 mm und für

THT-Bauteile 0,5...1 mm sowie zur

Kabelkonfektion 0,75...1,5 mm.

Gemäß Drahtstärke und Bauteilabmessung

sollte auch die passende

Lötkolbenspitze ausgewählt werden.

Von bleistiftspitz bis zu Meißelspitzen

mit 20 mm Breite ist alles verfügbar!

Aber: Zu klein gewählt, verlängert sich

die Lötzeit und ist somit nicht ökonomisch.

Zu groß gewählt, verstellt

sie den Blick auf die Lötstelle oder

erhitzt sogar benachbarte Kontakte.

Schematische Darstellung ein- und mehrseeliger Lötdrähte

4/2022

87


Bedruckte LP, ausgelagert bei 150 °C, ungelötet

Referenzpaste, umgeschmolzen

• Korngröße

Wie auch bei der Auswahl der

Korngröße bei druckbaren SMD-

Lötpasten gilt hier: Es muss durchpassen!

Das heißt, die Partikelgröße

des Metallpulvers sollte zur Bauteilgröße

und zur verwendeten Dosiernadel

passen bzw. umgekehrt.

SMD- und BGA-

Reparaturflussmittel

Konsequenterweise steht dem

Anwender passend zur bleifreien

SMD-Lötpaste ISO-Cream Clear

auch ein Reparaturflussmittel ISO-

Flux Clear mit denselben Attributen

zur Verfügung.

FELDERs Clear-Lötprodukte

zeichnen sich insbesondere durch

ihre wasserklaren Flussmittelrückstände

und die herausragenden

Benetzungseigenschaften aus.

Flussmittelrückstand einer Paste auf Basis natürlicher

Harze

SMD-Lotpasten

Der Neu- oder Weiterentwicklung

von SMD-Lotpasten geht die fachgerechte

Bewertung von Anforderungen

in der Anwendung sowie

die Beurteilung gesammelter Kundenwünsche

voraus. Die Ziele der

SMD-Pasten-Entwicklung sind wie

folgt definiert:

• Optimierung der löttechnischen

Eigenschaften (Benetzung, Ausbreitung

etc.)

• Verbesserung des optischen

Erscheinungsbildes (unauffällige

Flussmittelrückstände, insbesondere

fürs Rework)

• Steigerung der Unempfindlichkeit

gegenüber klimatischen Einflüssen

bei Lagerung und während

der Verarbeitung

• optimale Zuordnung von Applikation

und Pastenviskosität

• Rezeptur- und Prozessoptimierung

bei der Pastenherstellung

durch die bestmögliche Reduzierung

von Fehlereinflüssen

Betrachtet man den Lötprozess

ausschließlich aus dem Blickwinkel

des Lötmittelherstellers, werden

Benetzung und Ausbreitung maßgeblich

von den verwendeten Harzen,

Aktivatoren und der Lotlegierung

des Metallpulvers einer SMD-

Lötpaste beeinflusst. Hat man die

genormte Mindestausbreitung für

eine bleifreie Lötpaste erreicht, geht

es an die Optimierung und die Prüfung

auf allen, in der Baugruppenfertigung

gängigen Oberflächen.

Bei dem hier bildlich dokumentierten

Benchmark wurde eine

Testleiterplatte mit unterschiedlichen

Mengen Lotpaste bedruckt.

Der Ausschnitt der Druckschablone

wird von Pad zu Pad immer weiter

reduziert bis zu einem Flächenanteil

von 5% der Pad-Fläche. Nach

dem Umschmelzen der Paste wird

die Ausbreitung auf dem Pad beurteilt.

In diesem Fall auf einer NiAu-

Oberfläche, die aufgrund ihrer Färbung

einen gut sichtbaren Kontrast

zum Lot darstellt.

Flussmittel

SMD-Lötpasten auf Basis natürlicher

Harze hinterlassen mehr oder

weniger dunkle Rückstände auf den

Baugruppen. Selbst Farbschwankungen

zwischen verschiedenen

Chargen eines Pastentyps sind nicht

ungewöhnlich. Die in den FELDER-

Clear-Lötmitteln verwendeten synthetischen

Harze sind wasserklar,

farbkonstant und thermisch stabil.

Flussmittelrückstand der FELDER-Clear-Paste auf

Basis synthetischer Harze

Insbesondere bei der Reparatur

bzw. beim löttechnischen Nacharbeiten

spielt die Unauffälligkeit von

Flussmittelrückständen eine übergeordnete

Rolle.

SMD-Lötpasten für Rework und

Reparatur werden hauptsächlich

in Dispenser-Kartuschen verarbeitet,

da ein Druckprozess auf einer

bereits bestückten Baugruppe in

den seltensten Fällen realisierbar

ist. Um die Dosierfähigkeit der

Paste zu gewährleisten haben diese

eine geringere Viskosität und einen

geringeren Metallanteil als Pasten

für den Schablonendruck.

Metallpulver

Folgende Kriterien dienen zur

Auswahl des richtigen Metallpulveranteils

einer SMD-Paste:

• Legierung

Sie sollte der in den vorgeschalteten

Prozessen verwendeten Legierung

entsprechen. Ausnahme: Falls

vermieden werden soll, dass nahegelegene

Lötstellen ungewünscht

mit aufgeschmolzen werden, ist eine

niedrigschmelzende Lotlegierungen

wie Bi58Sn42 (Schmelzpunkt 138

°C) empfehlenswert.

Hohe Benetzungsgeschwindigkeit

und Ausbreitung auf allen

in der Elektronik gängigen Oberflächen

– glasklare Flussmittelrückstände

–, geringste Ausgasung

und neutraler Geruch vermindern

die Arbeitsplatzbelastung

durch Lötrauch. Leicht entfernbare

Rückstände lassen sich

mit gängigen Reinigern entfernen.

SIR-100-MO-, Kupferspiegel- und

Korrosions-Test nach IEC 61189-5

und 61189-6 sowie auch der IPC

J-STD-004B sind bestanden bzw.

werden erfüllt. Somit sind diese

Produkte uneingeschränkt in der

Baugruppenfertigung einsetzbar.

Die neue Flussmittelrezeptur

Clear ist auf Basis synthetischer

Harze (frei von Kolophonium) aufgebaut

und wurde auf die neuen

Bedürfnisse der bleifreien Löttechnik

perfekt abgestimmt:

• hohe Benetzungsgeschwindigkeit

und Ausbreitung auf allen,

in der Elektronik gängigen Oberflächen

• glasklare Flussmittelrückstände

zur Optimierung des optischen

Eindruckes

• geringste Ausgasung und neutraler

Geruch vermindert Arbeitsplatzbelastung

• leicht entfernbare Flussmittelrückstände,

diese lassen sich

mit allen bekannten, konventionellen

Reinigungsmitteln rückstandsfrei

entfernen

88 4/2022

Applikationen und Viskositäten

Ob ein Reparaturflussmittel synthetisch oder auf Basis natürlicher Harze hergestellt ist, lässt sich leicht an

seiner Färbung erkennen: Natürliche Harze sind größtenteils bernsteinfarben, synthetische farblos

Nachhaltigkeit

Durch den Einsatz fair gehandelter

Roh- und Grundstoffe in

einer CO 2 -neutral betriebenen und

umweltverträglichen Fertigung ergibt

sich Umweltneutralität, um dem ökologischen

Anspruch des Verbrauchers

an einer nachhaltig hergestellten

Konsumentenelektronik nachzukommen.

Die FELDER GmbH hat

in den letzten Jahren viele solcher

Ansätze bereits umgesetzt:

• Rohstoffe aus fairen Quellen

• Strom aus zu 100% erneuerbaren

Energien

• Umstellung der Beleuchtung auf

100% LED

• Umstellung der Schmelzprozesse

von fossilen Brennstoffen (Gas)

auf Öko-Strom

• Maschinen- und Ofen-Abwärmenutzung

• geringstmöglicher Frischwassereinsatz

durch die Nutzung von

Brauchwasser

• Recycling von Altmetallen und Altflussmitteln

• Verwendung von Drahtspulen,

Pasten- und Flussmitteldosen aus

Recycling-Kunststoffen

• Recycling von Altkartonagen zu

Füll- und Polstermaterial

• Fahrrad-Leasing-Programm Job-

Rad für Mitarbeiter und deren Angehörige

• sukzessive Umstellung des Firmenfuhrparkes

auf Fahrzeuge mit

Hybrid- und E-Antrieb ◄

Die Technik zum Löten in der Elektronikfertigung

Made in Germany

ISO-Core Clear-Serie • Löttechnik für höchste Ansprüche

• glasklare Flussmittelrückstände • geringste Ausgasung / neutraler Geruch • spritzfreier Lötprozess

4-2022

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