1-2023

Januar/Februar/März 1/2023 Jahrgang 17 

Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion 

Visuelle Qualitätskontrolle 

über große Entfernungen 

Senswork, Seite 6

Ihr Spezialist für spannungsfreies 

Fr4 bis ALU 

Nutzentrennen 

Für Nutzen von 150 - 480 mm Länge 

Viele Automobilzulieferer verwenden nach umfangreichen Tests des 

Trennverfahrens ausschließlich die Nutzentrennmaschinen der 

NTM-Serie zur Trennung geritzter Leiterplattennutzen. 

Weitere Informationen finden Sie unter www.bjz.de sowie in unserem neuen Katalog 

BJZ 

GmbH & Co. KG 

Berwanger Str. 29 • D-75031 Eppingen/Richen 

Telefon: +49 -7262-1064-0 

Fax: +49 -7262-1063 

E-Mail: info@bjz.de 

Web: www.bjz.de

Editorial 

Halbleiter – die begehrten Rohstoffe 

des technischen Fortschritts 

Frank Sichla 

Chefredakteur electronic fab 

Die sich vor unseren Augen entwickelnde digitale Welt mit selbstfahrenden Autos, 

Künstlicher Intelligenz, neuen medizintechnischen Geräten und natürlich 5G und dem 

Internet der Dinge ist ohne Halbleiter nicht vorstellbar. Das klingt banal. Denn Halbleiter 

sind schon längst und überall essenzieller Bestandteil technologischer Innovationen. Sie 

erledigen Milliarden von Berechnungen pro Sekunde oder verarbeiten Gigahertz-Signale 

oder speichern unvorstellbare Datenmengen – und das alles auf einer Fläche, viel kleiner 

als Ihr Fingernagel. 

Halbleiter zählen daher zu den begehrtesten Gütern der neuen digitalen Welt. 

Untersuchungen von Huawei/Oxford Economics sehen ihren Anteil an der Weltwirtschaft 

(gemessen am Bruttoinlandsprodukt) von 15% im Jahr 2005 auf 25% im Jahr 2025 

steigen. 

Doch nur wenige Unternehmen stellen diese Mikrochips her. Sie sind gut positioniert 

und dennoch, wie sich in den letzten Jahren gezeigt hat, nicht immer in der Lage, den 

weltweiten Bedarf zu decken. Aber auch allgemein kann man der Halbleiterindustrie eine 

gewisse Dynamik nicht absprechen. 

Warum dies? Nun, nicht jedes Halbleiterunternehmen kann bzw. möchte sich 

eine eigene Fertigungsstätte für mehrere Milliarden Dollar leisten. Oftmals sind die 

Produktionsanlagen von Halbleiterherstellern, bei denen sich die Entwicklung und 

Fertigung in Eigenbesitz befindet, technologisch überholt. Vor allem, weil die Halbleiter 

aufgrund des technologischen Fortschrittes immer komplexer werden. Klassische 

Halbleiterhersteller müssen zudem noch in ihre Designs investieren, um überhaupt 

konkurrenzfähig zu bleiben. 

Die größte Halbleiter-Produktionsstätte in Europa ist Infineon in Dresden. Produziert 

wird aber nicht nur dort, sondern insgesamt in fünf Fertigungsstätten, verteilt auf 

drei Kontinenten. Es stimmt nun optimistisch, dass der Konzern in Dresden eine 

Rekordinvestition von 5 Milliarden Euro für den Ausbau der Fertigungskapazitäten 

angekündigt hat. Im neuen Werk sollen 1000 noch einzustellende Mitarbeiter Analog-, 

Mixed-Signal- und Leistungs-Halbleiter auf 300 mm großen Wafers produzieren. Im 

Herbst dieses Jahres will man mit dem Bau beginnen. 

Begünstigt wird diese Investition in bislang nicht gekannter Größenordnung durch den 

sich ankündigenden EU Chips Act, dessen Ambition es ist, den Anteil der europäischen 

Chip-Produzenten am Weltmarkt von gegenwärtig etwa 9% auf 20% zu erhöhen. Ein 

Ziel, das nicht von allen Marktbeobachtern als realistisch eingeschätzt wird. 

Infineon baut übrigens auch seinen größten Standort in Malaysia aus, erhöht die 

Produktion in Villach in Österreich und hat jüngst ein Werk in Ungarn eröffnet. 

Der Hightech-Branchenverband Silicon Saxony e.V. in Dresden schrieb, die 

Entscheidung von Infineon zeige, dass Deutschland und Europa international 

wettbewerbsfähig sind und bleiben. Inwieweit dieses Statement aufrechterhalten werden 

kann, hängt jedoch auch davon ab, in welchem Maße, wie (un)bürokratisch und wie 

schnell sich Landes- und Bundesregierung und EU-Parlament für diese mutige und 

zukunftsorientierte Initiative des Chip-Konzerns einsetzen. 

Frank Sichla 

1/2023 

3

Inhalt 

Januar/Februar/März 1/2023 Jahrgang 17 

3 Editorial 

4 Inhalt 

6 Titelstory 

8 Qualitätssicherung 




Senswork, Seite 6 

28 Produktionsausstattung 

30 Produktion 

35 Verpacken/Kennzeichnen/Identifizieren 

36 IoT/Industrie 4.0 

44 Design 

48 Löt- und Verbindungstechnik 

52 Rund um die Leiterplatte 

57 Halbleiterfertigung 

zum Titelbild 



Die Firma senswork präsentierte eine Prüfstation 

mit remote-bedienbarem Digitalmikroskop. 

Leiterplatten lassen sich jetzt direkt in der 

Fertigung aus einer Entfernung von bis zu 

100 m inspizieren. 6 

58 Dienstleistung 

61 Dosiertechnik 

62 Speicherprogrammierung 


• 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. 

IoT-Lösungen durch 

cloud-basierte Dienste 

schneller entwickeln 

Um sein Halbleiterangebot zu ergänzen 

und Kunden zu helfen, das Beste 

aus den angebotenen Funktionen 

herauszuholen, bietet Semtech cloudbasierte 

Dienste an. 42 

Layout von Mixed-Signal-Leiterplatten 

Hier geht es um die verschiedenen Aspekte, die beim Design 

des Layouts von Mixed-Signal-Leiterplatten zu beachten sind. 

Neben der Platzierung der Bauelemente werden die Planung 

des Lagenaufbaus und Überlegungen zu den Masseflächen 

angesprochen. 44 

4 1/2023

Leistungsanalysator 

der nächsten Generation 

Der neue Leistungsanalysator PW8001 von Hioki setzt mit seiner 

unübertroffenen Genauigkeit einen neuen Standard und erlaubt 

Messungen auch bei hohen Frequenzen und großen Strömen. Damit 

eignet er sich für die Analyse von modernsten SiC- und GaN-basierten 

Anwendungen bis hin zu komplexen Multimotor-Antriebsstrang- 

Leistungsanalysen. 14 

Was leisten AXI-Systeme 

im Jahr 2023? 

In modernen SMT-Fertigungs linien werden AXI-Systeme 

hauptsächlich zur vollautomatischen Inspektion verdeckter, für 

ein AOI-System nicht sichtbarer, Lötstellen eingesetzt. 22 

Verbesserung der Effizienz 

von EV-Batterien/EV-Supply-Equipment 

Heutzutage erhöhen Länder auf der ganzen Welt ihre Investitionen, um zu untersuchen, wie 

die Mobilität hin zur Elektromobilität transformiert werden kann, also zur Entwicklung von 

Elektrofahrzeugen (Electric Vehicles, EV), Elektroflugzeugen, Elektroschiffen und Elektrozügen. 12 

Funktechnologien 

für die smarte Fabrik 

Gegenwärtig wird im Zusammenhang mit 

Industrie 4.0 viel von Daten gesprochen. 

Schlagwörter sind etwa Big Data, 

Datenanalyse und Datenschutz. 

Doch wie erfolgt in der modernen Fabrik 

die Übermittlung von Daten? 36 

Elektrochemische Migration – 

ein Schädigungsmechanismus 

Neben den am häufigsten genannten Schädigungsmechanismen 

„thermische Alterung“ und „Überspannungsimpulse“ gibt es 

etliche weitere Gründe, warum eine Isolation ausfallen kann. 

Eine eher unbekannte ist die elektrochemische Migration. 

Dieser Schädigungsmechanismus gehört zu der Gruppe der 

Oberflächenphänomene. 10 


5

Titelstory 



Die Firma senswork präsentierte eine Prüfstation mit remote-bedienbarem Digitalmikroskop. 

Leiterplatten lassen sich jetzt direkt in der Fertigung aus einer Entfernung von bis zu 100 m inspizieren. 

Die per Digitalmikroskop aufgenommenen Full-HD-Bilder werden 

verzögerungsfrei an einen bis zu 100 Meter entfernten Arbeitsplatz 

übermittelt (Quelle: iStock.com/Ladislav Kubeš) 

RemoteMOI XL ermöglicht eine schnelle und einfache 

Qualitätskontrolle von Elektronikbauteilen 

senswork GmbH 

www.senswork.com 

Möglich macht dies die Prüfstation 

RemoteMOI XL von senswork. 

Die manuelle optische Inspektion 

von Leiterplatten kann damit zeitund 

kosteneffizienter durchführt 

werden, bei geringerem Personalbedarf. 

Das System eignet sich insbesondere 

für automatisierte Fertigungsprozesse 

in der Elektronikindustrie 

und gerade auch für große 

Leiterplatten. 

Aus der Ferne prüfen 

Insbesondere die Prüfung großer 

Leiterplatten gestaltet sich oft 

aufwändig, da sie im Rahmen einer 

manuellen optischen Inspektion 

händisch mehrmals neu positioniert 

werden müssen, um sie komplett 

zu inspizieren. Hierzu befindet 

sich der Mitarbeiter typischerweise 

direkt neben dem Produkt bzw. dem 

Inspektionsmikroskop. 

Mit der neuen Prüfstation Remote- 

MOI XL verbleibt die Leiterplatte 

an ihrer Position, zum Beispiel auf 

einem Fertigungsband. Über ein mit 

einem Joystick verbundenes X/Y- 

Achssystem positioniert ein Mitarbeiter 

das Digitalmikroskop über 

einer beliebigen Stelle der Leiterplatte. 

Das hochaufgelöste Full-HD- 

Bild wird ohne Verzögerung live auf 

den bis zu 100 m entfernten Monitor 

übertragen, an dem der Mitarbeiter 

die Inspektion durchführt. Die hohe 

Bildauflösung von Full HD 1080P ermöglicht 

dabei eine qualitativ hochwertige 

Inspektion ohne Latenzen 

in der Bilddarstellung. 

Einfache Bedienung 

Das Digitalmikroskop kann über 

eine Joystick-Fernsteuerung durch 

das integrierte Achssystem in X- und 

Dank robuster Ausführung und C-Rahmen-Bauweise ist RemoteMOI XL 

gut zugänglich und direkt an der Fertigungslinie einsetzbar 


Titelstory 

Keine Schulung nötig: Die Bedienung des digitalen Mikroskops per 

Joystick und Steuerung könnte einfacher nicht sein 

Durch die remote manuelle optische Inspektion können Fachkräfte 

flexibel zusätzliche Aufgaben an einem anderen Arbeitsplatz 

übernehmen 

Y-Richtung um 320 bzw. 160 mm 

verfahren werden. Zusätzlich überzeugt 

es durch ein besonders großes 

Blickfeld. Damit lassen sich auch 

große Leiterplatten mit bis zu 360 

x 200 mm einfach inspizieren. 

Indem der Mitarbeiter nicht die 

Leiterplatte, sondern das Digitalmikroskop 

per Joystick bewegt, lässt 

sich insbesondere bei großen Platten 

wertvolle Zeit einsparen. Zusätzlich 

erleichtert die Speicherung von 

bis zu drei Memory-Positionen in X- 

und Y-Richtung die Inspektion. Auch 

ergonomisch gewinnt der Arbeitsplatz 

durch den Einsatz der neuen 

Prüfstation, da das Produkt in der 

Förderstrecke verbleibt und nicht 

ausgehoben oder entnommen werden 

muss. 

Flexibler Prüfplatz 

In vielen produzierenden Unternehmen 

besteht das Problem, dass 

das MOI-Fachpersonal nicht immer 

zu 100% ausgelastet ist, weil der 

Arbeitsort räumlich festgelegt ist 

und die Taktzeiten der Produktion 

variieren oder sehr hoch sind. Mit 

der neuen Prüfstation von senswork 

lässt sich der Arbeitsplatz des Prüfers 

flexibler einrichten: remote und 

lokal, direkt an der Fertigungslinie. 

Beide Arbeitsplätze können auch 

zeitgleich betrieben werden. Damit 

ermöglicht RemoteMOI XL einen 

Prüfmonitor zum Beispiel an einer 

anderen Stelle der Linie einzurichten, 

an der die Fachkraft zusätzliche 

Tätigkeiten ausübt. 

Wege sparen 

Die Fachkraft führt zum Beispiel 

eine Aufgabe am Anfang einer Linie 

aus und übernimmt dank fernsteuerbarem 

Digitalmikroskop und Bildübertragung 

zusätzlich die Qualitätskontrolle, 

die am Ende des Fertigungsbandes 

erfolgt. Das spart die 

sonst nötigen Wege und Zeiten und 

ermöglicht es zudem, parallel weitere 

Tätigkeiten auszuführen. Als 

nicht in Ordnung geprüfte Leiterplatten 

lassen sich auf dem weiterführenden 

Fließband automatisiert 

ausschleusen. Der Prozess 

kann damit effizienter und automatisierter 

gestaltet werden. 

Besser auslasten 

Auch eine Verlegung des Arbeitsplatzes 

an einen Ort außerhalb der 

Produktion ist möglich. Dadurch lassen 

sich die Arbeitsbedingungen verbessern, 

da Belastungen wie Lärm 

und Reinraumkriterien entfallen. Ein 

Mitarbeiter kann zudem durch eine 

zentrale Prüfung mehrere Linien 

inspizieren. Besteht ein zeitlicher 

Puffer, zum Beispiel durch unterschiedliche 

Produktions- oder große 

Taktzeiten, lassen sich an einem 

Monitor mehrere Prüfplätze im Live- 

Betrieb anzeigen und umschalten. 

„Rückmeldungen aus der Industrie 

zeigen uns, dass gerade in 

Weitere Infos unter: https://senswork.com/de/produkte/remotemoi-xl.html 

Produktvideo RemoteMOI XL: https://www.youtube.com/watch?v=RVo9WBgMTJs 

Zeiten des Fachkräftemangels ein 

Schlüssel darin liegt, Leerlaufzeiten 

zu vermeiden und Fachkräfte optimal 

auszulasten“ erzählt Rainer 

Obergrußberger, Geschäftsführer 

von senswork. 

Einsatz an der Linie 

Die Implementierung ist schnell 

gemacht: Das kompakte Prüfsystem 

nimmt mit 0,85 m Breite wenig Raum 

ein und kann per feststellbaren 

Rollen einfach an Ort und Stelle 

gefahren werden. Dank robuster 

Ausführung und C-Rahmen-Bauweise 

ist RemoteMOI XL direkt an 

der Fertigungslinie einsetzbar und 

gut zugänglich. Die Prüfeinheit mit 

eingebautem Digitalmikroskop lässt 

sich einfach über einem Fertigungsband 

bzw. Inspektionsplatz ausrichten. 

Das höhenverstellbare Design 

erlaubt eine einfache und direkte 

Positionierung. 

Nutzerfreundliche Optionen 

RemoteMOI XL ermöglicht eine 

einfache Dokumentation der Bilddaten 

und damit die Rückverfolgbarkeit 

von Produktserien. Das Digitalmikroskop 

bietet nutzerfreundliche 

Optionen wie Zoom mit Vergrößerungsstufen 

von 1,3 bis 330 

und unterschiedliche Beleuchtungseinstellungen. 

Weitere Kameraparameter 

lassen sich ebenfalls komfortabel 

mit einer Steuerung über die 

Ferne anpassen. 

Fazit 

In Zeiten knapper Ressourcen 

bietet die neue remote Prüfstation 

des süddeutschen Unternehmens 

senswork eine neue Möglichkeit, 

MOI-Fachpersonal effizienter auszulasten, 

indem sie weitere Aufgaben 

übernehmen können und 

Arbeitswege sparen. Dabei überzeugt 

RemoteMOI XL mit einem 

Full-HD-Bild über große Distanz. 

Gerade bei großen Leiterplatten 

entfällt zudem die händische Neupositionierung 

während der Qualitätsprüfung 

in der manuellen 

optischen Inspektion. Insgesamt 

ergibt sich großes Potenzial, Zeit 

und Kosten einzusparen bei einem 

Plus an Effizienz, Einfachheit und 

Ergonomie. ◄ 

senswork 

ist Experte für schlüsselfertige 

Lösungen im Bereich der 

industriellen Bildverarbeitung, 

der optischen Inspektion, Deep 

Learning und im Prüfgerätebau. 

Ihre Systeme zur Automatisierung 

und Qualitätssicherung 

werden täglich in zahlreichen 

Branchen wie der Automobilindustrie, 

dem Maschinenbau 

oder der Medizintechnik eingesetzt. 

Von den Standorten 

Burghausen und München aus 

betreut man namhafte Kunden 

aus Industrie und Forschung. 

Vom ersten Konzept 

bis zur Integration der fertigen 

Lösung bieten die Fachleute 

alles aus einer Hand. Sie analysieren 

von Kunden gestellte 

Aufgaben im Detail und gehen 

auf individuelle Vorgaben ein, 

um ein passgenaues Kamerasystem, 

den perfekten Prüfplatz 

oder das ideale Prüfgerät 

zu entwickeln. 


7

Qualitätssicherung 

Messmittel online und auditsicher verwalten 

Mit trendic hub gibt es jetzt ein Kalibrierportal mit neuem flexiblen Lizenzmodell. 

Messmittelverwaltung – 

digital, effektiv und auditsicher 

trendic hub ist eine moderne 

Online-Verwaltung, mit der die Kunden 

der Perschmann Calibration 

GmbH weltweit schnellen Zugriff 

auf ihre Kalibrierscheine haben. 

Das Online-Portal hilft dabei, Kalibrierdaten 

auditsicher zu managen 

und Messmittel sicher und effektiv 

zu verwalten. Die Ergebnisse stehen 

den Nutzern direkt nach der Kalibrierung 

zur Verfügung – am Arbeitsplatz 

oder auf Mobilgeräten. Dank 

einheitlicher Kalibrierscheine ist die 

Auditsicherheit jederzeit sichergestellt 

und die Kalibrierscheine werden 

auditsicher gespeichert. 

Effiziente Prozesse 

dank praktischer Features 

Perschmann Calibration GmbH 

www.perschmann-calibration.de 

Mehr als 2000 Kunden nutzen 

bereits das Kalibrier-Portal trendic 

hub der Perschmann Calibration 

GmbH. Mit der Online-Plattform 

können Nutzer ihr Messmittel- 

Management digitalisieren, Arbeitsabläufe 

rund um das Kalibieren vereinfachen 

und von umfangreichen 

Service-Angeboten profitieren. Dank 

des neuen Lizenzmodells ist trendic 

hub nun noch flexibler an die Anforderungen 

der Kunden angepasst. 

Drei Varianten 

mit zusätzlichen Funktionen 

Neben der kostenlosen Free-Version 

stehen Nutzern des Online- 

Kalibrierportals trendic hub nun 

drei Varianten mit zusätzlichen 

Funktionen zur Auswahl: die Basis- 

Variante Audit Light, die erweiterte 

Variante Audit Pro und die umfangreichste 

Variante Audit Enterprise. 

Audit Light bietet Nutzern alle 

Funktionen, mit denen sie ihre Prüfmittel 

an einem Standort unabhängig 

von Excel-Listen auditsicher und 

effizient überwachen wollen. Diese 

Basisvariante ist die richtige Wahl, 

wenn bis ca. 500 Messmittel verwaltet 

werden sollen. Die Variante 

Audit Pro bietet zusätzliche Funktionen 

wie etwa die scannerbasierte 

Erfassung von Messmitteln und eine 

Überblicksfunktion über den Lagerort, 

die Kostenstelle oder den Status 

von Messmitteln. Audit Pro ist 

die beliebteste Variante bei den 

Kunden. Die Top-Variante Audit 

Enterprise enthält unter anderem 

ein umfassendes Dokumenten- 

Management, ein Tool für die Digitalisierung 

einer Messmittelausgabe 

und liefert die Unterstützung 

für das Buchen von Messmitteln 

u.a. auf Mitarbeiter, Aufträge und 

Lagerorte. Audit Enterprise erlaubt 

zehn Usern Zugriff auf das Portal. 

Maßgeschneiderte Funktionen 

„Unser digitales Kalibierportal wird 

von den Kunden sehr gut angenommen 

und die Zeichen stehen weiter 

auf Wachstum“, freut sich Lars 

Ahrendt, Geschäftsleiter Vertrieb 

bei der Perschmann Calibration 

GmbH. „Für das Jahr 2021 hatten 

wir uns ursprünglich das Ziel 

von 2000 Nutzern gesteckt, diese 

Marke haben wir bereits im dritten 

Quartal überschritten. Es ist großartig, 

dass wir mit unserer Applikation 

so viele Kunden erreichen 

und die Kunden trendic hub nutzen. 

Mit dem neuen Lizenzmodell 

können wir jetzt noch flexibler auf 

die Anforderungen unserer Kunden 

eingehen. Alle Varianten bieten ein 

sehr gutes Preis/Leistungs-Verhältnis 

und praktische Funktionen ganz 

nach Bedarf“, so Ahrendt weiter. 

Die Plattform trendic hub wurde 

entwickelt, um die Prozesse rund 

um das Kalibrieren so einfach wie 

möglich zu gestalten und sie wird 

beständig um neue Funktionen 

erweitert. Zu den neuesten Features 

gehört die automatische Fälligkeits-Info, 

mit der verpasste Termine 

der Vergangenheit angehören. 

Per Mausklick können Nutzer ganz 

einfach eine automatische Erinnerungsfunktion 

einstellen, die sie 

daran erinnert, wann ihre Mess- und 

Prüfmittel kalibriert werden müssen. 

Die Erinnerungs-Mails sind individuell 

konfigurierbar. So können 

etwa eine oder mehre für das Qualitätsmanagement 

zuständige Personen 

automatisch informiert werden, 

einmalig oder regelmäßig, per 

PDF oder Excel. Das System arbeitet 

dabei zuverlässig in Echtzeit, 

damit kein Mess- oder Prüfmittel 

in Vergessenheit gerät. 

Flexibel an den Kundenbedarf 

angepasst 

Für die Verwendung des digitalen 

Kalibrier-Portals muss keinerlei Software 

installiert und gewartet werden, 

da trendic hub komplett online läuft. 

Zur kostenlosen Free-Version haben 

alle Kunden der Perschmann Calibration 

GmbH automatisch Zugang. 

Je nach individuellen Bedürfnissen 

können einzelne Funktionen separat 

hinzugebucht werden. Bei allen 

Versionen sind künftige Updates 

inklusive. ◄ 



Optische 3D-Oberflächenmesstechnik 

als integrale Instanz der industriellen Fertigung 

Mit TopMap hat Polytec optische 3D-Oberflächenmesstechnik etabliert, welche für eine rasche und verlässliche 

Qualitätskontrolle auch für technische Erzeugnisse steht. 

Effiziente und verlässliche Inline-Charakterisierung von Oberflächendetails, 

Rauheit und Textur in automatisierten Prozessen mit TopMap- 

Oberflächenmesstechnik von Polytec 

In der industriellen Fertigung 

sind gleichermaßen Güte der produzierten 

Erzeugnisse sowie Effizienz 

entlang der gesamten Fertigungsprozesse 

die entscheidenden 

Merkmale für Wirtschaftlichkeit 

und Wettbewerbsfähigkeit. 

Oftmals dient linienintegrierte Fertigungsmesstechnik 

zur 100%-Kontrolle 

und ermöglicht dabei zudem 

ein Live-Feedback für die Prozesssteuerung. 

Rasche und verlässliche 

Qualitätskontrolle 

Mit TopMap hat Polytec eine Serie 

der optischen 3D-Oberflächenmesstechnik 

etabliert, welche für 

eine rasche und verlässliche Qualitätskontrolle 

hinsichtlich Oberflächengüte 

und geometrischer Parameter 

insbesondere im Maschinenbau 

und für technische Erzeugnisse 

steht. TopMap sieht nicht nur jedes 

Werkstück, es misst und dokumentiert 

zuverlässig. Anders als rein 

kamerabasierte Inspektionssysteme 

ermittelt die 3D-Messtechnik auch 

Höhendaten, welche u.a. für die 

Defekterkennung essentiell sind. 

Basierend auf Weißlicht als 

Informationsträger, werden direkt 

3D-Topografien flächenhaft erfasst, 

im Gegensatz zur linienhaften 

2D-Darstellung konventioneller taktiler 

Mess- und Tastspitzen. 

TopMap-3D-Oberflächenmesstechnik 

scannt berührungslos und 

flächenhaft die gesamte Werkstückoberfläche 

ab, bestimmt Formparameter 

wie Ebenheit oder Stufenhöhe, 

charakterisiert Rauheit und 

Strukturdetails oder detektiert selbst 

feinste Abweichungen zu definierten 

Toleranzen. Durch die hohe Messgeschwindigkeit 

und umfangreiche 

Erfassung der Bauteile eignet sich 

diese Messmethode für Fertigungsprozesse, 

die auf hohen Durchsatz 

und kurze Taktzeiten ausgelegt sind. 

Sensoren und Messköpfe 

im Auto-Modus 

Polytec geht hier noch einen 

Schritt weiter mit den optischen 

Präzisionsmessmitteln: Sensoren 

und Messköpfe können in bestehende 

Linien integriert und automatisiert 

betrieben werden. Mittels 

Software-Lösungen werden Routinemessaufgaben 

im Vorfeld definiert, 

modifiziert oder gespeichert, 

und der Werker ruft das Programm 

je Bauteil auf für eine vereinfachte 

und beschleunigte Bedienung ohne 

Benutzerfehler. 

Ob automatische Bauteillageerkennung 

oder Durchmessen gleich 

mehrerer Prüflinge in einer einzigen 

Aufnahme – die Optionen und Sonderkonfigurationen 

für TopMap- 

3D-Oberflächenmesstechnik halten 

den Bedienereinsatz einfach 

und die Prüfproduktivität hoch. 

Polytec als kompetenter 

Partner 

Neben Messsystem-Komplettlösungen, 

bestehend aus Hardware 

und Software inklusive 

Sonder lösungen, umfasst Polytecs 

Leistungs umfang auch eingehende 

Machbarkeitsstudien und den persönlichen 

Support für die Entwicklung, 

Implementierung und Automatisierung 

kundenspezifischer Messaufgaben. 

Ob Vorstudie, Fertigungsmesstechnik 

als Prüfzelle oder integrierte 

Sensorik in der Produktionslinie, 

Polytec versteht sich als ganzheitlicher 

Lösungsanbieter. 

Polytec GmbH 

www.polytec.com 

TopMap-3D-Oberflächenmesstechnik zur schnellen und verlässlichen 

Fertigungskontrolle und Inspektion ganzer Werkstücke: flächenhaft, 

in 3D und berührungslos 

Effiziente Inline- und End-of-Line-Qualitätskontrollen in automatisierten 

Produktionen mit automatischer Prüflingsmuster- und Lageerkennung 

und Durchmessen mehrerer Prüflinge in einer Aufnahme 


9


Elektrochemische Migration – 

ein Schädigungsmechanismus 

750...1050 V) bei gleichzeitig weiter 

voranschreitender Miniaturisierung 

erhöhen die Gefahr einer elektrochemischen 

Migration von Metallionen. Im 

einfachsten Fall wird durch die Fehlerströme 

eine Störung detektiert und die 

Baugruppe abgeschaltet. Im schlimmsten 

Fall erhöht sich die Leitfähigkeit 

so lange, bis der unerwünschte Strompfad 

zur Zündquelle wird. 

Neben den am häufigsten genannten 

Schädigungsmechanismen „thermische 

Alterung“ und „Überspannungsimpulse“ 

gibt es etliche weitere Gründe, 

warum eine Isolation ausfallen kann. 

Eine eher unbekannte ist die elektrochemische 

Migration. Dieser Schädigungsmechanismus 

gehört zu der 

Gruppe der Oberflächenphänomene. 

Balance zwischen 

Anforderungs- und 

Eigenschaftsprofil 

Die ständig steigenden Anforderungen 

in Hinsicht Packungsdichte, 

Leistungsdichte und Preiswertigkeit 

erfordern Maßnahmen, die eine 

Balance zwischen Anforderungsprofil 

und Eigenschaftsprofil darstellen. 

Dies insbesondere bei Einrichtungen 

der Telekommunikation-, Automobil- 

und Luftfahrtindustrie, da diese 

Baugruppen häufig stark wechselnden 

klimatischen Bedingungen ausgesetzt 

sind. Sie müssen hochzuverlässig 

und hochverfügbar sein, 

sollen aber dennoch als „Massenprodukt“ 

bezahlbar bleiben. 

Das führt zu einem Zielkonflikt, 

der bei Auswahl falscher, vermeintlich 

günstiger Materialien die Wahrscheinlichkeit 

eines Ausfalls durch 

elektrochemische Migration erhöhen 

kann. Deswegen ist es wichtig, 

sich über Ursache und Folgen dieser 

Fehlerursache bewusst zu sein. 

Kondensation von Wasser 

auf den Oberflächen 

Insbesondere bei Tag-Nacht- 

Unterschieden oder intermittie- 

Autor: 

Gerald Friederici 

CMC Klebetechnik GmbH 

www.cmc.de 

rendem Betrieb kann es durch 

die Temperaturschwankungen zur 

Kondensation von Wasser auf den 

Oberflächen kommen. Selbst wenn 

sich kein direkter Wasserfilm bildet, 

können Kunststoffe (Schaltungsträger, 

Vergussmassen, Schutzlacke) 

Feuchtigkeit auch unterhalb 

des Taupunktes aufnehmen. Dieser 

Fall tritt je nach Material bereits 

bei etwa 70% relativer Feuchte auf. 

Insbesondere Metallflächen können 

wegen ihrer größeren Wärmeträgheit 

auch noch bei geringerer relativer 

Feuchte Betauung verursachen. 

Ein häufig beschriebener Ausfallgrund 

für Isolierstoffe bei Anwesenheit 

von Feuchtigkeit ist die Ausbildung 

von Kriechstrompfaden. Bei 

Anwesenheit von Feuchtigkeit (Elektrolyt) 

wird durch ionische Verunreinigungen 

und Lösung von Kohlendioxyd 

der Oberflächenwiderstand 

reduziert. Die elektrochemische Zersetzung 

des Isolationswerkstoffes 

und die Ausbildung von Teilentladungen 

führen zu einer zunehmenden 

Karbonisierung der Isolationsstrecke. 

Ist die Strecke durch 

diese leitfähigen Pfade ausreichend 

kurz, kann es zum Überschlag kommen. 

Der sogenannte Tracking-Index 

macht eine Aussage dazu, wie empfindlich 

ein Isolierwerkstoff gegenüber 

diesem elektrochemischen 

Abbauprozess ist. 

Störender leitfähiger Pfad 

Im Gegensatz dazu bildet sich bei 

der elektrochemischen Migration ein 

leitfähiger Pfad durch Metallionen 

und -salzen. Sie entstehen entweder 

als direkte Folge einer Betauung 

oder durch Adsorption/Absorption an/ 

in Isolierwerkstoffen oder an Verunreinigungen 

und in Fehlstellen. Insbesondere 

nicht abgereinigte Lötrückstände 

können regelrechte Feuchtigkeitspuffer 

darstellen, die auch nach 

Abtrocknen der Oberfläche Feuchtigkeit 

speichern. Staub und andere 

Rückstände wirken als Kristallisationskerne 

für Kondensation. 

In Folge von chemischem (Metalle 

gehen in alkalische Lösung) oder 

elektrochemischem Abbau (unterschiedliches 

Spannungspotential 

vorhanden) bilden sich wasserlösliche 

Metallionen, die sich entlang 

des Potentialgradienten und Konzentrationsgradienten 

bewegen. 

Der Potentialgradient wird maßgeblich 

durch die eingesetzte Spannung 

und den Abstand der Potentiale 

zueinander bestimmt. Der Konzentrationsgradient 

dagegen durch 

z.B. die Lage der Verunreinigung zu 

der Metallionenquelle. Bei Abtrocknung 

kommt es zur Rückfällung und 

bei wiederholter Betauung zur Aufkonzentration. 

Liegt ein kontinuierlicher Potentialunterschied 

vor, bilden sich durch 

Elektrolyse an der Kathode (Ground) 

metallische Abscheidungen, die als 

Dendriten, Faserbündeln oder Bändern 

auftreten. Die Ausbildung solcher 

leitfähigen Beläge erfolgt am 

intensivsten an Stellen hoher Feldlinienkonzentration, 

also Kanten und 

Spitzen. Durch die Feldkonzentration 

werden auch Auswaschungseffekte 

erhöht und führen zu einer verbesserten 

Ionenleitfähigkeit. Die elektrochemische 

Migration innerhalb 

von Werkstoffen (z.B. entlang von 

Glasfasern) wird auch als Conductive 

Anodic Filament Growth (CAF) 

bezeichnet. Voraussetzung dafür ist 

das Eindiffundieren von Feuchtigkeit 

in das Substratmaterial. 

Insbesondere die seit wenigen 

Jahren verstärkt eingesetzten hohen 

Gleichspannungen (300...450 und 

Prüfung der Klimasicherheit 

Es gibt mehrere standardisierte 

Verfahren (z.B. IEC 60068, Umwelteinflüsse), 

wie man die Klimasicherheit 

von Baugruppen überprüfen 

kann. Da es neben den beiden 

Haupteinflussgrößen „Wärme“ und 

„Feuchtigkeit“ jedoch weitere geometrische 

(Abstände, Delaminationen, 

Feldlinienkonzentrationen) 

oder umweltbedingte (aggressive 

Gase, Verunreinigungen) und 

mechanische (Vibration, Wärmeausdehnung, 

etc) Einflussgrößen 

gibt, ist eine generelle Aussage 

zu der passenden Prüfmethodik 

kaum möglich. Eine beschleunigte 

Alterung durch Einsatz überhöhter 

Spannung, besonders hoher Luftfeuchtigkeit 

oder bewusster Einbringung 

von Verschmutzungen ist je 

nach Anwendungsfall nur bedingt 

aussagekräftig. Dagegen bilden 

beschleunigte Temperaturwechsel-Tests 

bei unterschiedlichen 

Feuchtegraden die realen Einsatzbedingungen 

häufig recht gut ab. 

Fazit 

Mit steigenden Gleichspannungsniveaus 

erhöht sich massiv 

die Gefahr der elektrochemischen 

Migration durch verstärkte Mobilisierung 

der Metallionen. Voraussetzung 

für diesen Schädigungsmechanismus 

ist Feuchtigkeit und 

eine ausreichend geringe Distanz 

der unterschiedlichen Potentiale 

zueinander. Damit ist gleichzeitig 

klar, wie man die Ausbildung von 

metallischen Leitpfaden vermeiden 

kann: Verhinderung, dass sich 

ein leitfähiges Elektrolyt (Wasser) 

ausbildet und/oder ausreichende 

Abstände, um über die Lebensdauer 

einer elektrischen Baugruppe eine 

sichere elektrische Trennung sicher 

zu stellen. ◄ 



Leistungsfähige und sichere 

Batteriezellen durch vollständige 

Inline-Kontrolle 

Japanische Präzision seit 1935 

Mehr 

Informationen 

finden Sie ab 

Seite 14. 

Ideal für 

SiC & GaN 

Anwendungen 

Der Zusammenschluss mehrerer gleicher 

Akkuzellen zu einem Batterieverbund birgt dieselben 

Herausforderungen wie bei der Kette, 

die bekanntlich nur so stark ist wie ihr schwächstes 

Glied. 

Batteriemessmodul für automatisierte 

Fertigungsprüfung 

Bei der Serienfertigung von Akkus für E-Mobilität, 

Großspeicher, Kommunikationselektronik 

oder Flurfahrzeuge müssen daher zum Teil 

-zigtausende Zellen in höchster Geschwindigkeit 

und Präzision einzeln getestet werden. Nur 

Zellen gleicher Leistung dürfen für optimale 

Speicher- und Lebensdauer zur Erreichung 

höchster Qualitätsanforderungen zusammengefügt 

werden. 

Die Messtechnik-Spezialisten von burster 

bieten jetzt für die Serienfertigung ein neues, 

feldbusfähiges Highspeed-Batteriemessmodul 

zur automatischen Fertigungsprüfung von 

Hochleistungs-Batteriemodulen und Batteriepacks 

aus runden, prismatischen oder 

Pouchzellen. 

Das kompakte Modul 2511 eignet sich für den 

Einsatz in rauer Industrieumgebung direkt an 

der Fertigungslinie und ist für Ein- oder Mehrkanalbetrieb 

ausgelegt. In nur wenigen Millisekunden 

kann das All-in-One-Gerät bis zu 

fünf Einzelzellen gleichzeitig testen und mittels 

AC- und DC-Innenwiderstandsmessung 

und Messung der Batteriespannung signifikante 

Batterieparameter ermitteln und bewerten. 

Eine intuitive PC-Software zur Parametrierung 

und Konfiguration via Ethernet/USB 

erlaubt flexible Mess- und Bewertungsmodi 

für eine 100 % Inline Prüfung in der Serienfertigung. 

Prüfparameter anpassen 

Das Batteriemessmodul 2511 bestimmt unterschiedliche 

elektrische Parameter per Vierleiter- 

Messmethode in höchster Präzision. Die Parameter 

lassen sich dann zu spezifischen Prüfprogrammen 

zusammenstellen. Dabei wird 

die Impedanzmessung typischerweise bei 1 

kHz vorgenommen, wahlweise sind auch die 

Bereiche 1, 20 und 100 Hz möglich. Der Widerstandsmessbereich 

beträgt 0 bis 10 mOhm, 0 

bis 30 mOhm bzw. 0 bis 100 mOhm; die Leerlauf- 

und Modulspannungsmessung umfasst die 

Bereiche 0 bis 5 V DC und 0 bis 60 V DC. Die 

Temperatur kann im Bereich von -40 bis +80 °C 

gemessen werden. 

Akkus und Batteriepacks lassen sich bei Bedarf 

also auch unter Extrembedingungen testen. Verschiedene 

Gehäuse und Montagevarianten erlauben 

die flexible Integration der IP54-Module in 

praktisch jede Fertigung via Profinet. Für eine 

intensive Qualitätskontrolle oder die Fehlersuche 

z.B. in der Entwicklung, stehen mit dem Batteriecontroller 

2550 oder dem Batterietester 2560 

weitere Messmodule zur Verfügung. 

Alle Komponenten sind kompatibel mit 

bewährten burster Produkten. Von der gesamten 

Bandbreite hochpräziser Sensoren über Resistomat-Widerstandsmessgeräte, 

Messverstärker/Feldbuscontroller 

bis hin zu Digiforce-Auswerteeinheiten 

ist das Gesamtprogramm für die 

Batteriemesstechnik perfekt aufeinander abgestimmt 

und liefert hochgenaue Messergebnisse 

innerhalb kürzester Taktzeiten. 

burster präzisionsmesstechnik 

GmbH & Co. KG 

info@burster.de 

www.burster.de 

1/2023 11 

Profi tieren Sie von mehr 

als 35 Jahren Erfahrung: 

Hochpräzise 

Leistungsanalysatoren 

und Sensorik 

aus einer Hand. 

Mehr Informationen erhalten Sie hier: 

HIOKI EUROPE GmbH 

Helfmann-Park 2 

65760 Eschborn 

hioki@hioki.eu 

www.hioki.eu


Verbesserung der Effizienz 

von EV-Batterien/EV-Supply-Equipment 

Bild 1: Vehicle to Grid (V2G) Layout 

Referenz: 

Shashank Vodapally M.Sc., 

RF Specialist/Unterlagen 

von ITECH 

Heutzutage erhöhen Länder auf 

der ganzen Welt ihre Investitionen, 

um zu untersuchen, wie die Mobilität 

hin zur Elektromobilität transformiert 

werden kann, also zur Entwicklung 

von Elektrofahrzeugen (Electric 

Vehicles, EV), Elektroflugzeugen, 

Elektroschiffen und Elektrozügen. 

Der wichtigste Teil 

ist die Forschung und Entwicklung 

von Schlüsselkomponenten 

des elektrischen Transports, wie 

zum Beispiel die neuen Technologien 

von Lithium-Ionen-Batterien, 

Brennstoffzellen, Elektrogeräten und 

so weiter. Bis heute stellen sich den 

Entwicklern noch viele Herausforderungen 

im gesamten Ökosystem 

der Elektrifizierung des Verkehrs. 

Betrachten wir als Beispiel E-Fahrzeuge, 

um die Schwierigkeiten in 

deren F&E- und Herstellungs-Prozess 

und mögliche Lösungen zu 

beleuchten. 

Die Kombination 

von Elektrofahrzeugen und Smart 

Grids (Vehicle to Grid, V2G) ist 

eine der wichtigen Aufgaben beim 

Aufbau eines elektrifizierten Ökosystems. 

Dies bedeutet, dass das 

Design der elektrischen Topologie 

von Fahrzeugen bidirektionalen 

Stromfluss, bidirektionale On- 

Board-Ladegeräte (Bidirectional 

On-Board Chargers, BOBCs) und 

bidirektionale Ladesäulen unterstützen 

muss. Ingenieure müssen 

nicht nur die Umwandlungseffizienz 

im bidirektionalen Modus berücksichtigen, 

sondern auch die Verifizierung 

der netzgekoppelten Eigenschaften, 

um sicherzustellen, dass 

EV zuverlässig an das Netz angeschlossen 

werden können, ohne 

Störungen zu verursachen. 

Die Testanwendung 

für BOBCs (V2G) umfasst AC-DCund 

DC-AC-Modi (Bild 1). Beim DC- 

AC-Test benötigt das DC-Ende eine 

DC-Stromversorgung, um die Batterieentladung 

zu simulieren. Das 

AC-Ende benötigt eine AC-Quelle 

und eine elektronische AC-Last. 

Die AC-Quelle soll die Netzspannung 

simulieren. 

Dies ist eine allgemeine Testlösung, 

die allerdings auch Risiken 

birgt. Wenn die vom BOBC zurückgespeiste 

Energie die maximale Energie 

überschreitet, die von der AC-Last 

aufgenommen werden kann, fließt sie 

unweigerlich zurück zur AC-Quelle. 

Die Wechselstromquelle kann im Allgemeinen 

keine Energie absorbieren, 

was schließlich zu einem umgekehrten 

Durchbruch führen wird. Und noch 

schlimmer, im Falle eines Fehlbetriebs 

in der Sequenz zwischen dem Einund 

Ausschalten der AC-Last und der 

AC-Quelle führt dies zu einem Testfehler 

oder sogar zu einer Beschädigung 

des Instruments. 

Eine bessere Lösung 

für bidirektionale BOBCs und 

Ladesäulen (V2G) ist das Testen 

mit einem Stromnetzsimulator wie 

dem ITECH IT7900 (Bild 2). Der 

Stromnetzsimulator ist eine Vierquadranten-Quelle 

mit der Fähigkeit, 

nahtlos zwischen Quelle und Senke 

umzuschalten. Neben den Grundfunktionen 

verfügt der Stromnetzsimulator 

ITECH IT7900 auch über 

einen Leistungsverstärker, der sich 

gut für den Leistungs-HIL-Test eignet. 

Jetzt werden immer mehr bidirektionale 

Energieumwandlungs- 

Technologien das Elektrifizierungs- 

Ökosystem von Elektrofahrzeugen 

beschleunigen und besser bedienen. 

Der andere 

herausfordernde Aspekt 

im EV-Bereich ist die Leistungsfähigkeit. 

In der traditionellen Test- 



Bild 2: Bidirektionale Leistungswandlung mithilfe des IT7900 regenerativen Netzsimulators 

lösung elektrischer Antriebssysteme 

werden in der Regel reale 

Batterien als Energiespeicher eingesetzt. 

Um die Leistung des Systems 

zu testen und zu bewerten, 

müssen die Batteriepakete häufig 

gewechselt werden, damit die 

verschiedene Testanforderungen 

erfüllen zu können. Diese unflexible 

Testlösung führt oft zu längeren 

Testzeiten und höheren 

Kosten. 

Um diese Herausforderung 

zu verbessern, hat ITECH einen 

Batteriesimulator mit modularem 

Design auf den Markt gebracht. 

Durch die Integration von Software 

und Hardware können viele Batterieeigenschaften 

simuliert werden. 

Die Hardware ist ein bidirektionales 

Hochgeschwindigkeits- 

DC-Netzteil (IT6000C/IT6000B), 

welches das Laden und Entladen 

der Batterie mit schneller Stromumschaltung 

simulieren kann 

(nicht mehr als 2 ms von -90% 

auf +90%). Die zugehörige Software 

BSS2000 Pro basiert auf 

dem mathematischen Modell 

der Power-Batterie und wandelt 

komplexe Kennliniensimulationen 

in sichtbare Parametereinstellungen 

um. 

Darüber hinaus kann man sogar 

die eingebauten Batteriekennlinien 

für verschiedene Batterietypen 

abrufen, wie z.B. LiFePO4-, 

Li4Ti5O12-, LiMn204-Batterien 

(Bild 3). Außerdem kann die Batteriesimulations-Software 

BSS2000 

Pro das mit Matlab simulierte Batteriemodell 

direkt in eine .mat-Datei 

importieren. Dies bietet eine effizientere 

Lösung bei der Untersuchung 

der Kennlinie eines neuen 

Batterietyps und einer Batterie, 

die unter anderen Bedingungen 

funktioniert. ◄ 

Bild 3: Überblick über die Funktionen der Batteriesimulations-Software 


13


Ideal für SiC und GaN-Anwendungen 

Leistungsanalysator der nächsten Generation 

Autor: 

Roy Hali 

Produktmanager 

HIOKI EUROPE GmbH 

www.hioki.eu 

Der neue Leistungsanalysator 

PW8001 von Hioki setzt mit seiner 

unübertroffenen Genauigkeit 

einen neuen Standard und 

erlaubt Messungen auch bei hohen 

Frequenzen und großen Strömen. 

Damit eignet er sich für die Analyse 

von modernsten SiC- und GaNbasierten 

Anwendungen bis hin 

zu komplexen Multimotor-Antriebsstrang-Leistungsanalysen. 

Hohe Schaltfrequenzen 

und mehr Rauschen 

SiC- und GaN-Komponenten 

ermöglichen es, den Wirkungsgrad 

von Wandlerschaltungen weiter zu 

verbessern und gleichzeitig deren 

Größe und Gewicht zu reduzieren. 

Ein entscheidender Vorteil der geringeren 

Größe ist, dass sie mehr Flexibilität 

beim Design von Leiterplatten 

auf engem Raum schafft. Aber 

wie immer gibt es auch eine Kehrseite. 

SiC- und GaN-Halbleiter werden 

mit höheren Schaltfrequenzen 

betrieben als herkömmliche Halbleiter 

auf Si-Basis, erzeugen mehr 

Rauschen und erfordern daher 

bei der Messung einen Leistungsanalysator 

mit höherer Bandbreite 

und besserer Störfestigkeit. 

Der Hioki PW8001 in Kombination 

mit Hioki-Stromsensoren ist 

die nahezu perfekte Wahl für diese 

Herausforderung. Branchenführende 

Genauigkeit bei DC-Leistungsmessungen 

und bei Frequenzen 

von 50 kHz oder mehr, kombiniert 

mit der beispiellosen Gleichtakt- 

Unterdrückung (CMRR) sowohl 

für den PW8001 als auch für die 

Hioki-Stromsensoren garantieren 

extrem genaue und unbeeinflusste 

Messungen selbst bei extremer Störsignalbelastung. 

Weil Präzision gefragt ist 

Für die Entwicklung eines hocheffizienten 

kabellosen Ladegeräts 

oder eines Inverter-Motorantriebs 

für Elektrofahrzeuge oder Drohnen 

ist die Genauigkeit des Messsystems 

entscheidend; selbst die 

geringsten Effizienzverbesserungen 

müssen zu messen sein. Das bedeutet, 

dass der Leistungsanalysator 

sowohl Gleichstrom als auch hohe 

Frequenzen von 50 kHz oder darüber 

mit der größtmöglichen Genauigkeit 

messen sollte. Der PW8001 

bietet nahezu ideale Lösungen für 

diese Art von Aufgaben. 

Mit dem hochpräzisen Eingangsmodul 

U7005, das eine Abtastrate 

von 15 MSamples/s ermöglicht, 

wird eine Leistungsgenauigkeit 

von 0,05% bei Gleichstrom, 

0,03% bei 50/60 Hz und der absolute 

Marktbestwert von 0,2% bei 50 

kHz erreicht. 

Leistungsanalysator 

für 1500 V DC CAT II 

Der Trend zu immer leistungsfähigeren 

Solarparks erfordert auch 

die Erhöhung der Betriebsspannung. 

Heutzutage sind 1500 V DC 

der Standard. Außerdem werden 

Solarparks mit lokalen Speichern 

kombiniert, um das Netz auszugleichen 

oder Energie rund um die 

Uhr bereitzustellen. 

Ein weiterer Bereich, in dem 

höhere Spannungen vermehrt anzutreffen 

sind, ist die Elektrifizierung 

von schweren LKWs und Bussen. 

Während normale E-Fahrzeuge 

Gleichstromsysteme von 400 oder 

800 V verwenden, geht der Transportsektor 

zu Gleichstromsystemen 

von 1200 V über, um die Systemleistung 

zu erhöhen und die Ladezeit 

zu verkürzen. 

Um eine Lösung zur Leistungsmessung 

für diese neuen Technologietrends 

im Hochspannungsbereich 

zu bieten, hat Hioki das Eingangsmodul 

U7001 entwickelt und 

ist damit der erste Anbieter auf dem 

Markt mit einem Leistungsanalysator 

für 1500 V DC CAT II als Tisch gerät. 

Diese Klassifizierung ermöglicht es, 

den PW8001 für die Entwicklung und 

produktionsbegleitende Prüfung von 

Leistungsreglern in der PV-Technik, 

Antriebssträngen und Schnelllade- 

Die Entwicklung von Antriebssträngen leistungsfähiger Drohnen wird 

effizienter © Es Sarawuth/Shutterstock/Hioki 



Zeitverzögerung eines marktüblichen Sensors 

im Vergleich zur Reihe CT68 von Hioki 

produkten für elektrische Nutzfahrzeuge 

mit einer System spannung 

von mehr als 1000 V DC einzusetzen. 

Die Kombination mit dem 

Hochspannungswandler VT1005 

ermöglicht auch die Messung von 

Spannungen bis 5000 V. 

Analyse von viermotorigen 

Antriebssystemen 

Heutzutage werden Drohnen für 

eine Vielzahl von Anwendungen 

eingesetzt, z.B. für Videoaufnahmen 

aus der Luft oder Inspektionen 

in gefährlichen Umgebungen. 

Mit einem Defibrillator ausgestattete 

AED-Drohnen können sogar 

Leben retten, weil sie an überfüllten 

Orten wie Festivals oder Stadtzentren 

früher als ein Krankenwagen 

am Notfallort eintreffen können. 

Bei all diesen Drohnen ist die 

Zuverlässigkeit und Effizienz des 

Antriebsstrangs extrem wichtig, denn 

jede Steigerung der Effizienz führt 

zu einer Erhöhung der Reichweite. 

Der PW8001 mit der Option zur 

simultanen Auswertung von vier 

Motoren ist das perfekte Entwicklungswerkzeug 

für Drohnen und 

andere Viermotor-Antriebssysteme 

wie z.B. Elektrofahrzeuge 

mit In-Wheel-Motoren und Industrieroboter. 

Die simultane Analyse 

von vier Motorantrieben ermöglicht 

eine wesentlich einfachere 

und schnellere Abstimmung des 

Antriebsstrangs und führt zu effizienteren 

und zuverlässigeren Konstruktionen. 

Automatische 

Phasenverschiebungskorrektur 

Bei der Entwicklung von Aufwärtswandlern 

für Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge 

oder aktiven Systemen 

zur Blindleistungskorrektur für das 

Stromnetz ist die Messung der 

Verlustleistung von Drosseln und 

Transformatoren essenziell. Die 

induktive Eigenschaft dieser Komponenten 

erschwert eine genaue 

Messung insbesondere bei hohen 

Frequenzen. 

Einer der Gründe dafür ist, dass 

Spannung und Strom genau zur gleichen 

Zeit gemessen werden müssen, 

um die Wirkleistung bestimmen 

zu können. Stromsensoren 

haben jedoch immer eine Zeitverzögerung. 

Um trotzdem den Verlust 

einer Drossel oder eines Trans- 

formators genau messen zu können, 

muss die Zeitverzögerung der 

Stromsensoren über den gesamten 

Frequenzbereich eliminiert werden. 

Die neue, weltweit einzigartige 

Funktion zur automatischen Korrektur 

der Phasenverschiebung (Automatic 

Phase Shift Correction, APSC) 

ermöglicht dies sogar Plug&Play. 

Erstmalig im PW8001 verfügbar, 

gewährleistet die APSC-Funktion 

unübertroffene Genauigkeit 

bei Verlustmessungen an Hochfrequenzdrosseln 

und Transformatoren. 

Damit die Korrektur der Phasenverschiebung 

richtig funktioniert, 

sind zwei Dinge erforderlich: ein 

Stromsensor mit einer bekannten 

konstanten Zeitverzögerung und ein 

Leistungsanalysator, der die Zeitverzögerung 

kompensieren kann. 

Als weltweit einziger Hersteller 

von Leistungsanalysatoren, der 

auch Stromsensoren entwickelt 

und produziert, ist Hioki in der 

Lage, die eigenen Stromsensoren 

für die APSC-Funktion zu optimieren, 

indem sie so konzipiert werden, 

dass sie über den gesamten Frequenzbereich 

eine konstante Zeitverzögerung 

aufweisen. 

Andere auf dem Markt befindliche 

Stromsensoren sind in der Regel auf 

eine geringe Phasenverschiebung 

bei hohen Frequenzen ausgelegt. 

Infolgedessen haben diese Stromsensoren 

keine konstante Zeitverzögerung 

über den gesamten Frequenzbereich. 

Dies wird hier bildlich 

veranschaulicht durch Darstellung 

der Zeitverzögerung eines vergleichbaren, 

auf dem Markt erhältlichen 

Sensors. Da die Zeitverzögerung 

des vergleichbaren Sensors 

zwischen 100 und 20 ns schwankt, 

wird deutlich, dass der Stromsensor 

aufgrund dieser Konstruktion nicht 

für die Phasenverschiebungskorrektur 

geeignet ist, da der Leistungsanalysator 

nicht in der Lage ist, die 

Zeitverzögerung bei allen von ihm 

gemessenen Frequenzen auszugleichen. 

Auch die Positionierung des Leiters 

im Stromsensor kann die Genauigkeit 

der Messung beeinflussen. 

Dies wird in weiteren Bildern dargestellt. 

Beim Hioki-Sensor liegen alle 

Kurven genau über einander, was 

zeigt, dass die Position des Leiters 

keinen Einfluss auf die Phasenverzögerung 

hat. 

Die gleichen Tests erfolgten mit 

einem vergleichbaren Stromsensor 

eines Mitbewerbers; das Ergebnis 

zeigt sehr unterschiedliche Kurvenverläufe. 

Bei diesem Sensor hat die 

Position des Leiters Einfluss auf 

die Phasenverzögerung bei Frequenzen 

über 100 kHz und beeinflusst 

die Gesamtgenauigkeit der 

Leistungsmessung bei hohen Frequenzen, 

wie etwa bei der Verwendung 

von SiC- und GaN-Halbleitern. 

Fazit 

Zunehmend komplexere Anwendungen, 

wie Systeme für erneuerbare 

Energien mit lokaler Speicherung, 

Netzanbindung und Laden von 

Elektrofahrzeugen, erfordern eine 

immer größere Anzahl von Messkanälen, 

um das dynamische Leistungsverhalten 

eines Systems analysieren 

zu können. Modular mit bis 

zu acht Leistungskanälen in einem 

Gerät der freien Wahl zwischen dem 

Hochspannungsmodul U7001 und 

dem hochpräzisen Eingangsmodul 

U7005, bietet der PW8001 Anwendern 

die Möglichkeit, ihre maßgeschneiderte 

Lösung zur Leistungsmessung 

zusammenzustellen. ◄ 

Phasenverzögerung des CT68 von Hioki je nach Position des Leiters 


Phasenverzögerung eines typischen Sensors je nach Position des Leiters 

15

Anzeige 

ERZÄHLE MIR MEHR ÜBER JTAG-SOFTWARE! 

JTAG/Boundary-Scan (auch 

bekannt als IEEE Std. 1149.1) ist eine 

schnelle und einfache Methode 

zur Prüfung von Fertigungsfehlern 

auf elektronischen Baugruppen 

oder PCBAs. Des Weiteren kommt 

das Verfahren sehr häufig zur 

Programmierung von IC’s, wie z.B. 

cPLDs, FPGAs oder Flash-Speicher 

auf der elektronischen Baugruppe, 

während des Fertigungsprozess 

oder später bei einem Software-/ 

Firmwareupdate, zum Einsatz. 

Durch eine breite Palette von 

Hardware- und Software-Tools, 

welche für unterschiedlichen 

Anforderungen entwickelt wurden, 

können kundenspezifische JTAG/ 

Boundary-Scan Lösungen zusammengestellt 

werden. In dieser 

„Erzähl mir mehr” Ausgabe, werden 

verschiedene JTAG/Boundary-Scan 

Software Werk zeuge für Design, 

Produktion und (Vor Ort-) Service mit 

ihrem Leistungsumfang untersucht. 

SOFTWAREPRODUKTE FÜR 

DESIGN UND (VOR ORT-)SERVICE 

Bei der Verwendung von JTAG/ 

Boundary-Scan fungieren die 

Signalpins der Boundary-Scan 

Bausteine als I/O Pins und erlaubt 

das Ansteuern und Rücklesen von 

Werten am entsprechenden Schaltungsnetz. 

Diese imaginären Testpunkte 

sind permanent vorhanden 

und können über den JTAG interface, 

TAP(Test Acces Port) der Boundary- 

Scan-Kette auf der Leiterplatte 

einfach verwendet werden. 

Von der Baugruppe lernen 

Um Verbindungs- oder Logiktests 

durchzuführen, müssen die 

Boundary-Scan Bausteine und die 

Kettenstruktur, d.h. Reihenfolge der 

Bausteine bekannt sein. Nachdem 

der TAP Anschluss mit dem JTAG 

Controller verbunden ist, lässt 

sich die Kettenstruktur mit einem 

speziellen Erkennungsalgorithmus 

automatisch erfassen. 

Mit den vorliegenden Informationen 

und der Verknüpfung mit den 

Modellen für die Boundary-Scan- 

Bausteinen, können die Boundary- 

Scan Pins angesteuert und ausgelesen 

werden, um die gewünschten 

Applikationen zu erstellen. Die 

Modelldateien für die Boundary- 

Scan-Bausteine werden als BSDL- 

Dateien (Boundary-Scan Description 

Language) bezeichnet und vom 

Bausteinhersteller bereitgestellt. 

Automatisches lernen und testen mit JTAGlive AutoBuzz 

Produkte 

Ist die Kettenstruktur und die 

verfügbaren imaginären Boundary-- 

Scan Pins bekannt, können 

Konnektivitätsprüfungen über die 

Boundary-Scan Kette durchgeführt 

werden. Hier können Sie auf interaktive 

Werkzeuge aus der JTAGLive 

Familie zurückgreifen: 

• Beobachten/Überwachen eines 

Signals und Erkennen einer 

direkten Verbindung zwischen 

zwei Boundary-Scan-Pins (Buzz). 

• Fan-out; Anzeigen aller Boundary-Scan-Sense-Pins, 

die mit 

einem Boundary-Scan-Drive-Pin 

verbunden sind (BuzzPlus). 

• Automatisches ablernen aller 

direkten/indirekten Verbindungen 

zwischen Boundary- 

Scan-Bausteine (AutoBuzz). 

• Test der Verbindung von Nicht- 

Boundary-Scan-Bausteine (Cluster), 

welche mit Boundary-Scan-Bausteine 

verbunden sind (Clip). 

• Testen der I/O-Verbindungen 

eines Mikrocontrollers ohne 

Boundary-Scan-Register (Core - 

Commander). 

• Testen von Logikblöcken und 

Programmieren von Bauteilen 

mit Hilfe von JTAG Applikationen 

welche direkt im Python Code, 

LabVIEW oder .Net geschrieben 

werden (Script). 

Einige Applikationsbeispiele, welche 

mit Script umgesetzt werden 

können, sind z.B. das Testen von 

Mixed-Signal Bausteinen, sowie das 

Testen von Schaltungselementen, 

die Schleifen für Testmuster zum 

Aufbau von Registern benötigen 

(z. B. Speicher-Controller). Darüber 

hinaus können auch Flash-Programmieranwendungen 

mit Script erstellt 

werden. 

Basis Verbindungstest mit JTAGLive Buzz 

Sowohl die interaktiven Werkzeuge 

(Buzz, Clip, etc.) als auch Script sind 

als eigenständige JTAGLive-Module 

(www.jtaglive.com) erhältlich. 

JTAGLive Studio beinhaltet alle 

diese Softwaremodule (bis auf den 

CoreCommander) in nur einem 

Paket und beinhaltet einen JTAGLive 

Controller. Zur Unterstützung bei 

der Programmierung von cPLDs sind 

auch „Player“ zur Übertragung von 

anderen Formaten wie JAM-, STAPLund 

SVF-Dateien verfügbar. 

JTAGLive Studio ist eine komplette 

JTAG/Boundary-Scan Lösung welche 

zur Hardware Validierung, zur 

Überarbeitung und Reparatur von 

Leiterplatten, zum Test und zur Programmierung 

von kleinerer PCBAs 

Chargen verwendet werden kann. 

Das CoreCommander Modul, greift 

auf den Core des Bausteins zu. Hier 

wird der Baustein im JTAG-Debug/ 

Emulationsmodus betrieben und 

greift nicht mehr auf die herkömmlichen 

Boundary-Scan-Register zu. 

Das Modul ist als optionale Erweiterung 

von JTAGLive Studio oder 

Script erhältlich. 

SOFTWAREPRODUKTE FÜR DIE 

PRODUKTION 

Boundary-Scan-Produktionstests 

können als Verbindungstests betrachtet 

werden, die zur Erkennung von 

Lötfehlern verwendet werden: offene 

Pins, kurzgeschlossene Pins oder auch 

Stuck at 1/0 Fehler (Pins, die mit der 

Stromversorgung oder Masse kurzgeschlossen 

sind). 

Falsch bestückte Boundary-Scan- 

Bausteine werden im Infrastrukturtest 

erkannt, während fehlende 

nicht Boundary-Scan fähigen 

Komponenten als Teil eines Verbindungstests 

erkannt werden 

(z. B. ein Vorwiderstand in einer 

Boundary-Scan-Verbindung). Es 

gibt viele verschiedene Arten von 

Boundary-Scan- Verbindungstests, 

die auch als Strukturtests bezeichnet 

und automatisch erstellt 

werden. Zusammen sollten diese 

Tests, die auch durch manuell generierte 

Clustertests ergänzt werden, 

in der Lage sein, alle Lötfehler zu 

erkennen, auf welche Boundary- 

Scan-„Zugriff” besteht. 

Fehlerabdeckung und 

automatische Testgeneration 

Für die automatische Testgenerierung 

und die Berechnung der 

Fehlerabdeckung benötigen die 

Software-Tools die Leiterplatten- 

Verbindungsdaten, die so genannte 

“Netzliste”. In dieser sind alle 

Verbindungen (Netze) und Bauteile 

der Leiterplatte aufgeführt, sowohl 

Boundary-Scan als auch Non- 

Boundary-Scan. Diese detaillierte

Anzeige 

Beschreibung kann nicht von der 

Leiterkarte abgelernt werden, 

sondern muss aus dem CAD-System 

des Designers als Netzliste(n) und 

Stückliste exportiert werden. 

Automatisches generieren von Testvektoren 

Während die Boundary-Scan- 

Bauteile durch BSDL-Modelldateien 

beschrieben werden, ist 

zwingend notwendig, dass das 

Testgenerierungswerkzeug auch 

auf eine umfangreiche Bibliothek 

von Bauteilmodellen für Nicht- 

Boundary-Scan-Bauteile zugreifen 

kann, um diese Bauteile zu 

kontrollieren und wenn möglich zu 

testen. Mit modernen Werkzeugen 

können viele Arten von Tests und 

Programmieranwendungen sowohl 

für einzelne PCBAs als auch für 

komplette Leiterplatten-”Systeme” 

automatisch generiert werden, z. B: 

• Verbindungstest von digitalen 

Signalen (über 1149.1 Boundary- 

Scan-Logik) 

• Verbindungstest von schnellen, 

kapazitiv gekoppelten Signalen 

(über 1149.6 Logik) 

• Pull-up/Pull-down (Vorhanden 

sein von Widerständen) 

• Logik-Cluster-Tests / Komponenten- 

Cluster-Tests über Boundary-Scan 

• Verbindungstests für Speicher, 

die an Boundary-Scan-Bausteinen 

angeschlossen sind 

• Verbindungstests für Speicher, 

die an einen Mikrocontroller 

ohne Boundary-Scan-Register 

angeschlossen sind 

• Automatische Generierung von 

Flash-Programmierung NOR, 

NAND, Serial 

• Automatische Generierung von 

CPLD-, FPGA-Programmieranwendungen 

Analysieren und Visualisieren 

Automatisch generierte Boundary- 

Scan-Verbindungstests bestehen 

jeweils aus einer Folge von Testvektoren/-mustern 

(Read/Write). Wenn 

ein oder mehrere Leiterplattendefekte 

vorhanden sind, werden 

entsprechende Testvektoren einen 

Fehler zurückgeben, der als Teil 

einer Ergebnismatrix angezeigt wird. 

Da es jedoch nicht immer einfach ist, 

die genaue Fehlerursache aus der 

Matrix abzuleiten, werden die Fehler 

weiter analysiert, um den genauen 

Ort und die Art des Fehlers zu 

bestimmen, z. B. den Bauteil-Pin, der 

offen ist. Eine spezielle Boundary- 

Scan-Diagnosesoftware kann diese 

Analyse durchführen und detaillierte 

Diagnosedaten auf Pinebene für 

automatisch generierte Tests liefern. 

Diese Daten werden dann vom 

Reparaturtechniker verwendet, um 

die Karte zu reparieren. 

Visualisierung des Fehlerortes in Schaltplan und Layout 

Zur weiteren Unterstützung bei der 

Reparatur können die Diagnosedaten 

in den Schaltplänen und im 

Layout der PCBA angezeigt werden. 

Lernen von einen bekannten Golden Board 

Eine solche Visualisierung hilft, den 

Fehlerort auf der PCBA schneller 

zu finden. Darüber hinaus kann 

der Visualizer dazu verwendet 

werden, um die Testbarkeit und die 

Fehlerabdeckung in den Schaltplänen 

und im Layout der PCBA 

mit verschiedenen Farbcodes 

darzustellen. Dabei wird der Grad 

der Testabdeckung angezeigt. 

Detaillierte Pin Level Diagnose 

Dies hilft dem Konstrukteur und 

Testingenieur, die Testbarkeit und 

Testtiefe schnell zu beurteilen 

und zu erkennen, welche Teile der 

Leiterplatte vielleicht besondere 

Aufmerksamkeit erfordern. 

Applikationsentwicklung und 

-ausführung 

Eine vollständige Software-Suite, 

die sowohl die automatische 

Programmerstellung, die Skriptentwicklung 

als auch die interaktiven 

Tools umfasst, ist in einer einzigen 

Plattform verfügbar - JTAG ProVision. 

Die ProVision-Software wird ständig 

weiterentwickelt und kann derzeit 

Netzlisten in mehr als 50 verschiedenen 

Formaten aus über 30 verschiedenen 

EDA- und CAD/CAM-Systemen 

importieren. Die umfassende, 

sehr gut gepflegte Modellbibliothek 

mit mehr als 300.000 Modelle 

für Nicht-Boundary-Scan fähige 

Bausteine wird täglich erweitert. 

Boundary-Scan-Test- und Bausteinprogrammieranwendungen 

können 

einzeln oder als Teil einer benutzerdefinierten 

Sequenz ausgeführt 

werden. Diese erlaubt Schleifen, 

Verzweigungen, kundenspezifische 

Hinweise oder Baugruppenspezifische 

Informationen wie den 

Barcode einzubinden. 

Darüber hinaus können die 

Diagnose und der Visualizer mit 

ProVision und dem ProVision 

Sequenzer verknüpft werden. 

Sollte Sie zur Ausführung der Applikationen 

in der Umgebung eines 

Drittanbieters bevorzugen, könnten 

die in ProVision erstellen und validierten 

Test- und Programmieranwendungen 

in folgenden Programmen 

ausgeführt werden: LabVIEW, 

LabWindows, .EXE. C/ C++ (DLL’s), 

Visual Basic, .Net, TestStand, ATEasy. 

Darüber hinaus ermöglicht die 

„Symphony“ Softwarelösungen die 

Ausführung auf In-Circuit- (ICT) und 

Flying Probe Testern (FPT). 

HARDWARE-PRODUKTE 

Ihr JTAG/Boundary-Scan-System ist 

nur so zuverlässig wie die Schnittstellenhardware, 

auf der diese 

ausgeführt wird. Unsere JTAG-Controller 

und Zusatzmodule bieten 

einen hohen Durchsatz und eine 

hervorragende Signalintegrität 

für einen konsistenten Betrieb in 

Produktionsumgebungen. Die 

DataBlaster-Controller Familie ist 

skalierbar und in allen gängigen 

Formaten erhältlich: (c)PCI, PCle, 

PXI, USB und Ethernet. Für kostengünstigere, 

weniger anspruchsvolle 

Anwendungen wählen Sie den 

Explorer USB oder den Mixed-Signal 

Boundary-Scan I/O-Controller. 

Als Erweiterung stehen digital IO 

Scan (DIOS) und Mixed-signal IO 

Scan (MIOS) Modul zur Verfügung. 

Diese ermöglichen die Prüfung von 

Bereichen Ihres Designs, die keinen 

Boundary-Scan-Zugang haben. 

Für weitere 

Informationen 

besuchen Sie 

unsere Website. 

Autor 

Peter van den Eijnden 

Managing Director 

www.jtag.com 

germany@jtag.com 

+49 971 69910-64 

Über 25 Jahre 

im Herzen der 

Elektronik 

 

Kunden in 

mehr als 50 

Ländern 

Über 10.000 

verkaufte 

Systeme 

Über 2.500 

Kunden 

Weltweite 

Unterstützung 

Wir sind überzeugt, dass Boundary-Scan eine überlegene Technologie ist, um 

die Test- und Programmierherausforderungen der modernen elektronischen 

Baugruppen von heute und morgen zu meistern. Unsere leistungsstarken und 

bewährten Lösungen, die während des gesamten Produktlebenszyklus eingesetzt 

werden, stärken die Qualität Ihres Produkts, optimieren Ihre Investitionen, 

verkürzt das Time-to-Market und hat somit eine Kostenersparnis zur Folge. 

www.jtag.com | www.jtaglive.com | germany@jtag.com

Inspektionslösungen 

mit IPC-CFX-Standard 


 

GÖPEL electronic 

www.goepel.com 

GÖPEL electronic intensiviert 

seine Arbeit an Smart-Factory- 

Lösungen und vernetzter Elektronikfertigung. 

Die Inspektionssysteme 

(AOI-AXI-SPI) wurden 

jetzt in die IPC-CFX-2591 

Qualified Products List aufgenommen. 

IPC-CFX (Connected Factory 

Exchange) ist ein IIoT-Technologiestandard 

für die Montageindustrie 

und Grundlage für Industrie 

4.0 und Smart-Digital-Factory- 

Lösungen zur Optimierung von 

Produktionsprozessen. 

Mit IPC-CFX verfügen die elektronischen 

Inspektionslösungen 

von GÖPEL nun über eine einheitliche 

Schnittstelle für die 

Erfassung aller Betriebsdaten. 

So können die AOI-, AXI- und 

SPI-Systeme über IPC-CFX in 

Manufacturing Execution Systeme 

integriert werden. Konkret 

werden die Inspektionssysteme 

zur Kontrolle der Lotpaste, der 

Lötstellen und der Bauteilbestückung 

miteinander vernetzt 

und kommunizieren mit anderen 

Maschinen in der gesamten 

Elektronikfertigungslinie. Nicht 

nur die Endqualität der produzierten 

elektronischen Baugruppen 

selbst wird immer wichtiger, 

sondern auch die Qualität der 

Fertigungsprozesse wird immer 

anspruchsvoller. 

IPC-CFX ist eine von der Industrie 

entwickelte Plug&Play- 

Lösung, die die Maschine-zu- 

Maschine-Kommunikation vereinfacht 

und standardisiert und 

gleichzeitig Machine-to-Business- 

und Business- to-Machine- 

Anwendungen erleichtert und 

damit die Grundlage für die Fabrik 

der Zukunft bildet. IPC-CFX wird 

von IPC-2591, Connected Factory 

Exchange (CFX), unterstützt, die 

die Anforderungen an IPC-CFX- 

Nachrichten nach Gerätetyp festlegt. 

Der erfolgreiche Einsatz von 

IPC-CFX in der Fertigung erfordert 

das Vertrauen, dass die Geräte von 

einer unabhängigen dritten Partei 

für IPC-CFX qualifiziert wurden. Die 

IPC-CFX-2591 QPL bietet Elektronikherstellern 

und OEMs die 

Gewissheit, dass die Geräte, die 

sie kaufen, ihre IPC-CFX-Implementierungspläne 

erfüllen. ◄ 

Neue Generation software-konfigurierbarer 

Messtechnik 

SI Scientific Instruments 

GmbH 

www.si-gmbh.de 

Die nächste Generation software-konfigurierbarer 

Messtechnik 

bietet sowohl mehr Leistung 

als auch Flexibilität. Moku:Pro 

vereint bis zu neun leistungsstarke 

Messinstrumente in nur 

einem Gehäuse, u.a. Oszilloskop, 

Lock-in-Verstärker, PID-Regler, 

Phasenmesser, Signalgenerator, 

Datenlogger, Spektrumanalysator. 

Dank der jeweils vier Einund 

Ausgangsports lassen sich 

im Multi-Instrument-Modus auf 

derselben Hardware vier Instrumente 

gleichzeitig betreiben und 

intern vernetzen, um individuelle 

Signalverarbeitungsketten zu 

erstellen. Moku Cloud Compile 

ermöglicht zusätzlich die Programmierung 

und Implementierung 

eigener DSV-Algorithmen 

auf dem FPGA. 

Moku:Pro unterstützt Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung, 

-verarbeitung und -visualisierung, 

Signalerzeugung sowie Echtzeit- 

Steuerungsanwendungen. Durch 

frequenzabhängige Signalmischung 

mehrerer ADCs im innovativen 

Hybrid-Frontend mit patentierter 

Mischtechnologie (5 GSa/s, 

10-Bit und 10 MSa/s, 18-Bit) bietet 

Moku:Pro außergewöhnlich 

niedrige Rauschleistung von 10 

Hz bis 600 MHz. ◄ 



Digitalmikroskop mit 4K-Ultra-HD-Auflösung 

Ein neues Digitalmikroskop mit 4K-Ultra-HD-Bildqualität sorgt für außergewöhnliche Detailgenauigkeit auf 

höchstem Niveau. 

Vision Engineering präsentiert 

sein neues Digitalmikroskop Makrolite 

4K für die professionelle digitale 

Bilderfassung, Inspektion, Vermessung 

und Archivierung. Anwender 

verbessern damit ihre Inspektionsleistung 

mit der überragenden Klarheit 

der 4K-Bildauflösung, die für eine 

Vielzahl komplexer und kontrastreicher 

Applikationen geeignet ist. 

Makrolite 4K ist eine leistungsstarke 

Bildgebungslösung, ideal 

für anspruchsvolle Prüfroutinen. 

Das intuitiv zu bedienende Digitalmikroskop 

liefert hochauflösende 

Videobilder, die auch fachkundige 

Anwender überzeugen. Der große 

Dynamikbereich und eine Vergrößerung 

bis 330x sorgen für eine konsistente 

Bildaufnahme und Weiterverarbeitung 

ohne Kompromisse. 

Gerade bei der Betrachtung und 

Beurteilung von stark reflektierenden 

Objekten, wie elektropolierten Oberflächen 

oder Lötstellen, sowie von 

Objekten, bei denen Details aufgrund 

von Schatten oder geringem 

Kontrast oft verloren gehen, 

wie zum Beispiel schwarzer oder 

transparenter Kunststoff und Keramik, 

gewährleistet der Wide Dynamic 

Range nahezu perfekte Inspektions- 

und Aufnahmeresultate. 

Fehler und Probleme an Teilen, 

Komponenten und Proben, wie fehlende 

oder falsch platzierte Bauteile, 

Produktions- oder Bearbeitungsfehler, 

Präparations- oder Manipulations-Ungereimtheiten 

etc. fallen 

schnell ins Auge. 

Das moderne System ist in 

einer Konsolen- oder PC-Variante 

erhältlich. Die Version mit Konsolensteuerung 

liefert die Live-Bilder 

ohne jegliche Verzögerung über 

die direkte HDMI-Anbindung zum 

Monitor als Standalone-Gerät für 

die reine Videoinspektion. Die 

PC-Version erweitert das Digitalmikroskop 

mit integrierten Bilderfassungs-, 

Vermessungs- und 

Bildverarbeitungs-Tools als komplettes 

Imaging-Werkzeug. Die 

volle Kontrolle über Kameraparameter 

und eine intuitive Bedieneroberfläche 

ermöglichen das konsistente 

Arbeiten in der täglichen 

Routine. Videokantenerkennung, 

eine Sichtfeldkalibrierung und 

das leistungsstarke Bildvermessungs-Tool 

runden den großen 

Funktionsumfang ab. 

Unterschiedlichste Stativvarianten 

vom einfachen Tischstativ bis 

zum weit ausragenden Doppelsäulenständer 

komplettieren das 

System für den individuellen Einsatzbereich. 

Makrolite 4K ist schnell und einfach 

zu bedienen und bietet sowohl 

Vielseitigkeit als auch hohe Performance. 

Weitreichende Anwendungsmöglichkeiten 

finden sich in 

der Industrie und Life Science einschließlich 

Produktion, Labor, F&E, 

Qualitätskontrolle, bei der Inspektion, 

Mikromontage, Manipulation, 

Präparation und mehr. ◄ 

Vision Engineering, Ltd. 

Central Europe 

www.visioneng.de 


19


3D-MXI-System 

für den universellen Röntgeneinsatz 

Die Viscom AG setzt ihre Erfolgsgeschichte im Bereich der manuellen und automatisierten Röntgeninspektion 

(3D-MXI) mit einem neuen hochwertigen System fort 

Das neue 3D-MXI-System X8011-III gliedert sich in die Designsprache 

der neuesten 3D-AXI-Systeme von Viscom ein 

Die X8011-III bietet wie die Vorgängerin 

X8011-II PCB höchste 

Flexibilität bei den Prüfaufgaben, 

extrem hohe Auflösungen sowie 

eine brillante und sehr detail reiche 

Bildqualität. 

Das Design der X8011-III 

mit dem großen, weiß leuchtenden 

„V“ ähnelt bewusst der Außenerscheinung 

der iX7059er Systeme, 

die Viscom für höchste Anforderungen 

in der Inline-Röntgeninspektion 

(3D-AXI) entwickelt hat. Damit 

spiegelt das komplett überarbeitete 

Gehäuse Eigenschaften wider, die 

bei den manuellen Röntgensystemen 

von Viscom als besonderer 

Vorteil bekannt sind. Sie können 

genauso wie die Prüftore in der Fertigungslinie 

eigenständig vollautomatische 

Qualitätskontrollen durchführen. 

Umfangreiche Analysefunktionen 

und eine intuitive Bedienung 

ermöglichen eine schnelle, einfache 

und präzise Inspektion und liefern 

den Systemnutzern sehr wertvolle 

Informationen zur Produktqualität. 

3D-AXI und 3D-MXI von Viscom 

sind heute insbesondere im Hinblick 

auf die Automatiksoftware mehr 

als jemals zuvor „aus einem Guss“. 

Einfach erlernbar 

Die Bedienung der X8011-III ist 

einfach erlernbar und besonders 

intuitiv. Um z. B. THTs zu prüfen 

oder Voids in Flächenlötungen 

genauestens zu ermitteln, können 

die Analyseparameter schnell und 

flexibel im laufenden Betrieb ausgewählt 

und angepasst werden. 

Die Heat Map gibt am System 

oder als Bestandteil eines 

automatischen Prüfreports 

detaillierten Aufschluss über die 

Strahlungsdosis 

Zur Erstellung des Prüfplans 

für eine automatische Röntgeninspektion 

hat man auf dem System 

übersichtlich die passenden 

Tools zur Hand. 

Verhindern etwa Abschattungen 

störender Bauteile ein optimales 

Bild ergebnis, können zur 

besseren Lokalisierung von Fehlern 

3D-Rekon struktionen mit Hilfe 

der Computertomografie realisiert 

Viscom AG 

www.viscom.com 

Am Verifikationsplatz vVerify von Viscom können zur Prozessoptimierung 3D-MXI-Prüfergebnisse mit denen 

aus anderen Prüftoren verglichen werden 



Innovation bei automatisierten Testsystemen 

trifft auf ISP-Programmierlösungen 

Zeiten. Auch die nahtlose Integration 

beider Umgebungen in 

Bezug auf Hard- und Software 

macht sie zur perfekten Lösung 

für Produktionssysteme. 

Flash Programming on the Fly 

Digitaltest, einer der führenden 

Anbieter von elektronischen 

Test systemen und Adaptern, 

setzt für seine Tests erfolgreich 

die FlashRunner-Serie von SMH 

Technologies in In-Circuit-Testanwendungen 

ein – schon seit vielen 

Jahren. Aufgrund seiner Flexibilität, 

seiner umfangreichen Bibliothek 

und seines benutzerfreundlichen 

Software-Wizard eignet es 

sich besonders für die Programmierung 

von Multi-PCB-Panels 

und komplexen Boards. 

Der SMH Flashrunner ist seit 

langem ein zuverlässiger Bestandteil 

der Anwendungen für In- Circuit- 

Tests. Neueste Programmiertechnologie 

ermöglicht es, mit 

Flashrunner 2.0 in Kombination 

mit einem In-Circuit-Test bis zu 16 

verschiedene Bauteile gleichzeitig 

zu programmieren. Dies macht es 

ideal für die Programmierung von 

Multi-PCB-Panels und komplexen 

Boards mit mehreren installierten 

Geräten. Eine benutzerfreundliche 

Bedienoberfläche ermöglicht 

es zudem, in kürzester Zeit 

ein produktionsreifes Programm 

zu erstellen. 

Echter Paralleltest 

für Nutzentest 

Auch Digitaltest unterstützt 

Nutzentest optimal. Durch paralleles 

Testen mit unserer Lambda 

edition können zwei oder mehr 

Baugruppen gleichzeitig getestet 

werden. So lassen sich die Taktzeiten 

optimieren und die Testzeit 

verkürzen. Ein In-Circuit- oder 

Funktions-Test wird von zwei oder 

mehr unabhängigen Testköpfen 

ausgeführt, was die Prüfzeit um 

den entsprechenden Faktor reduziert. 

Dies gilt für einen Mehrfachnutzen 

ebenso wie für mehrere 

Einzelprüflinge. 

Durch die Kombination der 

beiden Technologien, Lambda 

edition und Flashrunner 2.0, 

können auf Digitaltest-Testsystemen 

die Multi-Panel-Boards 

völlig unabhängig parallel getestet 

und programmiert werden. 

Das spart nicht nur Produktionszeit, 

sondern auch Warte-, 

Inspektions- und Handling- 

Flash-Programmierung ist auch 

mit dem Condor Flying Probe 

von Digitaltest problemlos möglich. 

Vier bewegliche Prüfköpfe, 

die Flying Probes, können direkt 

programmiert und autonom angesteuert 

werden. Eine zusätzliche 

Adaption von unten ist nicht 

mehr notwendig. Dadurch werden 

nicht nur die Herstellungskosten 

der Adapter eingespart, 

auch die damit zwangsläufig 

verbundenen Bauzeiten gehören 

der Vergangenheit an. Der 

FlashRunner 2.0 von SMH Technologies 

eignet sich damit ideal 

für die Integration in Digitaltest‘s 

Condor Flying Probe und bietet 

eine weitere Möglichkeit zur Qualitätsverbesserung 

bei gleichzeitiger 

Zeitersparnis. 

Digitaltest GmbH 

info@digitaltest.com 

www.digitaltest.com 

werden. Die hierfür bereitstehenden 

Möglichkeiten sind Bestandteil 

der Software XVR von Viscom. 

Einzelne Schichten des durchstrahlten 

Objekts liefern zerstörungsfrei 

eine hohe Erkenntnis darüber, ob 

ein Fertigungsfehler tatsächlich 

vorliegt oder nicht. 

Smart vernetzt 

Die X8011-III kann mit Inspektionssystemen 

von Viscom, die 

in die Fertigungslinie integriert 

sind, in vielerlei Hinsicht smart 

vernetzt werden. Auch in diesem 

Zusammen hang zeigt sich also 

deutlich die Überschneidung von 

MXI- und AXI-Eigenschaften. Prüfdaten 

aus der Lotpasteninspektion 

(3D-SPI) und den Post-Reflow-Systemen 

(3D-AOI und 3D-AXI) lassen 

sich an einem Verifikationsplatz 

mit den sehr detailreichen 

3D-MXI-Ergebnissen vergleichen, 

um z. B. die exakte Ursache wiederkehrender 

Fehler zu ermitteln. 

Das manuelle Röntgensystem liest 

den Prüfplan aus der Fertigungslinie 

aus, um automatisch nur die 

Positionen auf einer Baugruppe 

anzufahren, die tatsächlich verifiziert 

werden sollen. Damit trägt 

das Röntgensystem X8011-III im 

Fertigungsprozess als neuer Teamplayer 

nachhaltig und ergebnisorientiert 

zur Kosten optimierung, 

Prozess sicherheit und Steigerung 

der Produktqualität bei. 

Aufschlussreiche 

Dokumentation 

Hierzu gehört auch eine rundum 

aufschlussreiche Dokumentation. 

Wo früher praktisch nur die Röntgenbilder 

zur Verfügung standen, 

werden heute automatisch professionelle 

Reports mit Ergebnis- und 

Systemdaten generiert. Ein sehr 

praktischer Bestandteil solcher 

Berichte ist z. B. die Strahlendosisinformation 

(Heat Map). Auf Basis 

der Röntgenprüfung bekommt der 

Systembediener einen Überblick 

zu den entsprechenden Werten 

und zusätzlich eine visuelle Darstellung 

inklusive Farbskala angezeigt. 

Auf dieser Grundlage lassen 

sich im Rahmen der Röntgeninspektion 

entsprechende Grenzwerte und 

Warnstufen einstellen. Damit bietet 

die X8011-III die Möglichkeit, strahlensensible 

Bauteile gezielt schonend 

zu prüfen. ◄ 


21


Was leisten AXI-Systeme im Jahr 2023? 

In modernen SMT-Fertigungslinien 

werden AXI-Systeme hauptsächlich 

zur vollautomatischen 

Inspektion verdeckter, für ein AOI- 

System nicht sichtbarer, Lötstellen 

eingesetzt. „Wird eine nahezu einhundertprozentige 

optische Prüfabdeckung 

benötigt, kommt man 

um den Einsatz eines AOI- und 

eines AXI-Gerätes nicht herum“, 

so Andreas Türk, Produktmanager 

Röntgeninspektion bei GÖPEL 

electronic in Jena. 

AXI und AOI 

Doch was leisten AXI Systeme 

im Jahr 2023? „Ein AXI-System ist 

Autoren: 

Matthias Müller (links) 

Public Relations Manager 

Andreas Türk (rechts) 

Produktmanager AXI 

GÖPEL electronic GmbH 

www.goepel.com 

Die Prüfprogrammerstellung ist ähnlich zu einem AOI-System. Bei GÖPEL electronic findet die AXI- 

Programmerstellung vollständig offline statt. Nach dem CAD-Daten Import werden einmalig die zum 

Tuning benötigten Bilddatensätze aufgenommen. Nun kann die weitere Prüfprogrammerstellung 

vollständig offline erfolgen 



Links eine 2D-Röntgenaufnahme eines BGAs. Kondensatoren auf der Bottom-Bestückseite reduzieren die 

Prüfabdeckung. Im 3D Schichtbild (rechts) sind die Kondensatoren nicht mehr sichtbar. Der BGA selbst kann 

in mehreren Schichten bewertet werden 

absolut vergleichbar mit einem AOI 

System – lediglich die Bilder sind 

nicht so schön bunt“, witzelt Türk. 

Bei GÖPEL electronic verfügen die 

AXI-Systeme im Jahr 2023 über eine 

schnelle, scannende Bildaufnahme, 

unterstützen durch einen Wizard bei 

der Prüfprogrammerstellung, integrieren 

sich in die Welt der Industrie 

4.0 und überwachen sich dank 

digitalem Predictive-Maintenance- 

Konzept selbst. Darüber hinaus 

sind die Inspektionssysteme untereinander 

vernetzt. Wird eine Auffälligkeit 

gefunden, werden die Informationen 

des SPI-, AOI- und AXI- 

Systems gemeinsam am Verifikationsplatz 

angezeigt. Dies hilft dabei, 

dem Ursprung des Fehlers auf die 

Schliche zu kommen. 

Bildaufnahmetechnologien 

Aktuelle AXI-Systeme durchstrahlen 

die Baugruppen nicht 

nur senkrecht (sog. 2D) oder aus 

einem schrägen Blickwinkel (sog. 

2,5D), um die Lötstellen zu inspizieren. 

Die 3D-Röntgenprüfung, 

also die Inspektion von Lötstellen 

in mehreren Schichten, ist 

vielmehr eine etablierte Technologie, 

ohne die ein Höchstmaß an 

Fehlerfindung und Prüfabdeckung 

nicht erreicht wird. 

Zum Teil ist es die Kombination 

aus allen drei Bildaufnahmetechnologien, 

die im Mix das beste Prüfergebnis 

liefert. Da die 3D-Technologie 

aus mehreren schräg aufgenommenen 

Bildern ein synthetisches 3D 

Bild berechnet (sog. Bildrekonstruktion), 

benötigt diese eine längere 

Bildaufnahmezeit als die konventionelle 

2D- oder 2,5D-Technologie. 

3D-Systeme mit Flachbilddetektoren 

(sog. Flat-Panel-Detektoren) 

kämpfen hier mit den Achsbewegungszeiten, 

denn die Zeit zur Stopand-Go-Bewegung 

der Achsen ist 

deutlich länger als die eigentliche 

Bildaufnahmezeit. „Als Faustformel 

kann man bei der Verwendung von 

acht Schrägbildern für ein 3D-Bildfeld 

mit einer Bildaufnahmezeit von 

drei bis fünf Sekunden rechnen“, 

erklärt Andreas Türk. 

Je nach Bildfeldgröße und Anzahl 

benötigter 3D-Bildfelder summiert 

sich dies auf, und die Bildaufnahmezeit 

für ein High-Runner-Produkt 

ist dann oftmals zu lang. Dafür hat 

GÖPEL electronic sich etwas einfallen 

lassen. 

Reduktion der Taktzeit 

Die AXI-Systemfamilie X Line · 

3D setzt auf Zeilendetektoren, um 

die Bildaufnahmezeit gering zu halten. 

Mehrere Detektoren nehmen 

parallel, direkt in der Bewegung 

2D-, 2.5D- und 3D-Röntgenbilder 

auf. Dieses Konzept ermöglicht es, 

auch größere Bereiche der Leiterplatte 

oder komplette Mehrfachnutzen 

in 3D prüfen zu können. 

Neben der Bildaufnahmezeit 

gehen auch die Zeit für das Leiterplatten-Handling, 

die Bildverarbeitung 

und der optionale MES- 

Drei unabhängige Kammern im System ermöglichen, dass 

Bildaufnahme und Nachverarbeitung (Rekonstruktion, Messwerte 

speichern, MES…) parallel stattfinden. Dies spart Taktzeit 


Die Röntgenbildkette des X Line · 3D besteht aus einer wartungsfreien 

Micro-Fokus-Röntgenquelle und mehreren Zeilendetektoren. Lediglich 

die meist leichte Leiterplatte wird zu Bildaufnahme in X und Y 

bewegt. Die Röntgenquelle ist an einer Z-Achse montiert. Das 

Zeilendetektorpaket wird nicht bewegt 

23


Zeit ist Geld. Die integrierten Leuchtbalken helfen, Probleme schon aus großer Distanz zu erkennen. Dies hilft, Stillstandszeit zu vermeiden 

Export in die Gesamttaktzeit ein. 

Aus diesem Grund verfügen die X 

Line · 3D Systeme über ein Dreikammern-Prinzip. 

Statt nur einer 

Leiterplatte, befinden sich im Inline- 

Betrieb drei Leiterplatten im System. 

Ist die Bildaufnahme der zu 

inspizierenden Platine abgeschlossen, 

so wird diese sofort aus dem 

Abbildung 6: Bereits bei der Erstellung des Prüfprogramms wird in der offline Programmiersoftware PILOT 

AXI die Strahlendosis (Kerma Air) in Gray berechnet 

Strahlengang heraus in eine weitere 

Kammer bewegt. Hier findet 

die komplette Nachverarbeitung 

statt. Dies reduziert die Gesamttaktzeit 

und die Strahlenbelastung 

für die Bauelemente. 

Intelligentes Leiterplatten- 

Handling 

Im Laufe der Jahre sind die Systeme 

auch bezüglich Leiterplatten- 

Handling smarter geworden. Die 

vom AXI zu prüfenden Leiterplatten 

variieren u.a. in Größe, Gewicht 

und Reibwert. In der Vergangenheit 

wurde dies nicht berücksichtigt 

und stets mit der gleichen Bandgeschwindigkeit 

transportiert. Das kann 

wertvolle Taktzeit kosten. 

Aus diesem Grund lernt der Bandtransport 

des X Line · 3D mittels 

intelliFLOW die optimale Bandgeschwindigkeit 

selbstständig. Nach 

einem automatisierten Anlernvorgang 

speichert die Maschine die 

optimalen Transportparameter prüfprogrammspezifisch 

ab. 



Digitale Wartungskonzepte 

Systemausfallzeiten für Wartungsarbeiten 

sind oft problematisch. 

Eine Service&Wartungs- 

App erstellt daher vorausschauend 

nutzungsbasierte Wartungspläne 

und überwacht das Gerät (Preventive/Predictive 

Maintenance). Eine 

Selbstdiagnose mit vorausschauendem 

und vorbeugendem Wartungs-Management 

sorgt für stabile 

Maschine zustände und wiederholbare, 

konstante Leistung. 

Jede Schlüsselkomponente der 

Maschine wird überwacht und 

eine detaillierte Wartungsübersicht 

erstellt. Ein präventiver Wartungsplan 

reduziert Maschinenstillstandszeiten 

und damit auch Kosten. 

Praktisch muss nicht länger nach 

zeitlich festgelegten Wartungszyklen 

gearbeitet werden. Stattdessen 

werden nutzungsbezogene 

Werte wie bspw. zurückgelegte 

Achskilometer, getätigte 

Pneumatikhübe und Strahlstunden 

der Röntgenquelle überwacht. 

Diese Werte sind mit einer Warnund 

Service-Schwelle versehen. 

Wird die Warnschwelle überschritten, 

kann eine vorbeugende Wartung 

geplant werden. 

Die App ermöglicht die gleichzeitige 

Überwachung mehrerer 

Maschinen auf einen Blick. Somit 

werden Wartungen besser planbar, 

Ausfallzeiten reduzieren sich. 

Erweiterte Mensch-Maschine- 

Interaktion 

Auch der Mensch wird im Jahre 

2023 nicht außer Acht gelassen – 

dies zeigt das erweiterte Mensch- 

Maschine-Konzept. Es besteht aus 

Leuchtbalken, die in das Außendesign 

integriert sind. Sie befinden 

sich in den Ecken der Außenverkleidung 

und zeigen dem Bedienpersonal 

auch auf weite Entfernung 

diverse Systemstatus an. Dies hilft, 

schnell zu reagieren, um einen Linienstillstand 

zu vermeiden. 

Angezeigt werden beispielsweise 

statische Farben für die 

Grundbetriebsarten: Maschine 

prüft, Maschine wartet, Maschine 

hat einen Fehler oder befindet sich 

im Service-Modus. 

Im Falle eines Fehlers wird 

zudem nach linker und rechter 

Maschinenseite unterschieden. 

Gab es ein Problem beim Leiterplatteneinlauf 

auf der linken Seite, 

so leuchtet diese rot auf. Auch ein 


Materialmangel am Einlauf oder ein 

Leiterplattenstau am Auslauf wird 

farblich signalisiert. 

Neben den statischen Farben 

sind gewisse Funktionen auch mit 

Animationen versehen. So wird das 

Warm-up der Röntgenquelle über 

einen Fortschrittsbalken visualisiert. 

Auch eine Ergebnisstatistik 

der bspw. zehn letzten geprüften 

Baugruppen kann optional angezeigt 

werden. 

Strahlenbelastung für Bauteile 

wichtiger denn je 

Die Reduktion der Strahlenbelastung 

für Bauelemente wird immer 

bedeutender. Das System X Line · 

3D versucht durch mehrere Maßnahmen, 

die Strahlendosis gering 

zu halten. Zum einen werden die 

niederenergetischen Strahlenanteile, 

die nicht unmittelbar zur Bildgebung 

beitragen, über geeignete 

Filter vor der Röntgenquelle reduziert. 

Zum anderen wird die Baugruppe 

direkt nach Bildaufnahme 

aus dem Strahlengang auf ein 

weiteres Bandmodul transportiert, 

um eine unnötige Bestrahlung 

zu vermeiden. Zudem wird 

durch das schnelle, scannende 

Bildaufnahmeverfahren mit sehr 

kurzen Belichtungszeiten die Verweildauer 

des Prüflings im Strahlengang 

minimiert. Somit reduziert 

sich die Strahlendosis für die Bauelemente 

noch weiter. 

Zur Berechnung der Strahlendosis 

verfügt die Offline-Programmiersoftware 

PILOT AXI über ein integriertes 

Berechnungstool. 

Kombinierte SPI-, AOI- und AXI-Fehlerdarstellung einer mageren 

Lötstelle. Links: Übersichtsbild der Leiterplatte mit Markierung 

der Fehlerposition per Fadenkreuz. Mitte: SPI/AOI/AXI-Bild des 

fehlerhaften Bauteils. Rechts: SPI/AOI/AXI-Detailbild der einzelnen 

Lötstelle inkl. Gut-Vergleichsbild, zusätzlich AXI/AOI-Fehlerbild in 

verschiedenen Schrägansichten 

Gemeinsame Fehlerdarstellung 

Prüfergebnisse und Messwerte 

des AXI werden in einer zentralen 

Datenbank abgelegt und können 

zur Klassifizierung des Fehlers 

durch den Menschen sowie 

zur Optimierung des gesamten 

Prozesses verwendet werden. 

Herzstück der zentralen Datenhaltung 

ist die PILOT Connect 

Software von GÖPEL electronic. 

Hier fließen Ergebnisdaten 

von SPI, AOI und AXI zusammen 

und können gemeinsam am Verifikationsplatz 

PILOT Verify dargestellt 

werden. Nicht nur GÖPELeigene 

Inspektionssysteme, sondern 

auch Geräte von Fremdherstellen 

können angebunden werden. 

Durch die gemeinsame Fehlerdarstellung 

wird die Beurteilung 

der automatisch detektierten 

Auffälligkeit deutlich erleichtert. 

MES-Anbindungen die GÖPEL 

electronic AXI-Systeme werden 

durch ein eigenes Softwareteam 

innerhalb der Lieferzeit 

implementiert. 

Fazit 

Seitdem die ersten manuellen 

und automatischen Röntgensysteme 

in den Elektronikfertigungen 

Einzug hielten, gab es 

enorme technologische Sprünge. 

Parallel zur immer stärkeren Leistungsfähigkeit 

der Systeme wurden 

die Elektronikprüflinge stetig 

miniaturisiert und mit bewährten 

Mitteln schwieriger zu prüfen. Hinzukommend 

ist mit hohen Durchsätzen 

und immer eng getakteten 

Produktionsprozessen ein straffer 

Rahmen gesetzt. Röntgensysteme 

wie das X Line · 3D von GÖPEL 

electronic sind spezifisch an diese 

Bedingungen angepasst und werden 

auch zukünftig eine große, 

wenn nicht sogar signifikant wichtige 

Rolle im Bereich der Baugruppenprüfung 

spielen. ◄ 

25


Elektronische DC-Hochleistungslast 

Die Geräte der ITECH-IT8400- 

Serie sind elektronische DC-Hochleistungslasten. 

Sie sind wahlweise 

mit einer Spannung von 600 oder 

1200 V erhältlich und unterstützen 

Master-Slave-Parallelschaltungen 

mit Leistungen von 6 bis 600 kW 

(eine Ladung der doppelten Leistung 

ist möglich). Die DC-Lasten 

der IT8400-Serie verfügen über 

drei Stromrücklesebereiche mit 

einer Auflösung von 40 µA, sie 

haben eine sehr schnelle Schleifenreaktion, 

unterstützen bis zu 

acht Arbeitsmodi und lassen sich 

in ihrer Stromanstiegs- bzw. Stromabfallgeschwindigkeit 

einstellen. 

Nicht zuletzt machen umfassende 

Schutzfunktionen die Geräte der 

IT8400-Serie zur idealen Lösung 

für die Prüfung von Brennstoffzellen, 

Leistungsbatterien, DC-Ladesäulen, 

BOC, Leistungselektronik, 

Solaranlagen, Hochspannungskomponenten 

in Kraftfahrzeugen, 

DC-DC, Motoren etc. 

Die elektronischen DC-Lasten 

der ITECH-IT8400-Serie sind 

Hochleistungsgeräte für die Prüfung 

von Komponenten aus den 

Bereichen Automobilelektronik, 

Elektrofahrzeuge, Batterie, Halbleiter/ICs. 

Die Geräte arbeiten hochpräzise 

und messen in drei Strombereichen 

von 1,5 bis 15.000 A). 

Die Eingangsüberleistung 

und die Ladezeit hängen von der 

Temperatur der elektronischen Last 

ab. Unter 30 °C unterstützen die 

Geräte das Laden mit doppelter Leistung 

innerhalb von 3 s und eignen 

sich damit für sofortige Entladetests 

von Motoren und Batterien mit hoher 

Leistung (so kann beispielsweise der 

Start eines Gleichstrommotors, die 

transiente Überlast einiger Stromversorgungen 

oder auch die sofortige 

Entladung einer Hochleistungsbatterie 

oder Brennstoffzelle simuliert 

werden). 

Die DC-Hochleistungslasten 

IT8400 

unterstützen den programmierbaren 

dynamischen Belastungsmodus 

mit 25 kHz und die minimale 

Stromanstiegs- und -abfallzeit 

beträgt 15 µs. Die dynamische 

Prüfung ist ein notwendiger Test für 

Netzteile und mit der schrittweisen 

Änderung des Laststroms lässt sich 

sicherstellen, dass das Netzteil stabil 

arbeitet. Die Geräte IT8400 eignen 

sich gut für die Prüfung des Einschwingverhaltens 

von Schaltnetzteilen 

und für die dynamische Entladeprüfung 

von Batterien, da sie 

eine kontinuierliche Änderung des 

Laststroms und damit eine minimale 

Verzerrung der Stromwellenform 

ermöglichen. Die Serie 

IT8400 bietet acht verschiedene 

Arbeitsmodi wie (CC, CV, CR, CP, 

CV+CC, CV+CR, CR+CC, CP+CC). 

Der CP-Modus wird häufig für den 

USV-Batterietest verwendet und 

simuliert die Stromänderung bei 

abnehmender Batteriespannung. 

Er kann auch verwendet werden, 

um die Eigenschaften der Eingänge 

von DC-DC-Wandlern und Wechselrichtern 

zu simulieren. Der CV+CC- 

Modus lässt sich auf die Lastsimulationsbatterie 

anwenden, um die 

Ladestation oder das Autoladegerät 

zu testen. Der CR+CC-Modus 

wird häufig zur Prüfung der Spannungsbegrenzung, 

der Strombegrenzungseigenschaften, 

der Konstantspannungsgenauigkeit 

und der Konstantstromgenauigkeit 

von Onboard- 

Ladegeräten verwendet. 

Die Geräte der IT8400-Serie sind 

vollständig geschützt: 

OVP, UVP, OCP, OPP, OTP, 

Stromschwingungsschutz, Strombegrenzung, 

Leistungsbegrenzung, 

Rückwärtsalarm usw. Sie sind mit 

einer Speicherfunktion zur Speicherung 

der Abschaltung, Aufzeichnung 

von bis zu 100 Gruppen von 

Daten ausgestattet und verfügen 

über integrierte CAN-LAN/Ethernet-, 

GPIB-, USB-, RS232- und 

Analog-Schnittstellen. 

Meilhaus Electronic GmbH 

www.meilhaus.com 

Kosteneffiziente Wafer-Tests mit hohem Durchsatz 

Keysight Technologies hat das neue parallele 

parametrische Testsystem Keysight 

P9002A vorgestellt, das kosteneffiziente 

Wafertests mit hohem Durchsatz ermöglicht, 

um die Markteinführung in Forschung und Entwicklung 

zu beschleunigen und die Testkosten 

in der Fertigung zu senken. 

Die weltweite Halbleiterknappheit hat zu 

einer steigenden Nachfrage nach Halbleitern 

in der Automobilindustrie sowie bei digitalen 

Geräten und Haushaltsgeräten geführt. Um 

dieser Herausforderung zu begegnen und den 

Herstellern eine schnelle Kapazitätserweiterung 

zu ermöglichen, hat Keysight das neue 

parallele parametrische Testsystem P9002A 

entwickelt, das einen kosteneffizienten Wafertest 

mit hohem Durchsatz sowie eine flexible 

Optionsstruktur für bis zu 100 Kanäle paralleler 

Testressourcen bietet, einschließlich der für 

parametrische Tests an jeder Testressource 

erforderlichen Testfunktionen. Die P9000- 

Serie von Keysight bietet Software-Kompatibilität 

mit der SPECS-Software der parametrischen 

Tester der Serie 4080, so dass 

Kunden ihre bestehenden Testprogramme 

und Testpläne mit Datenkorrelationen nutzen 

können. 

Das P9002A bietet die folgenden wichtigen 

Kundenvorteile: 

• Möglichkeit, je nach Testanforderungen Optionen 

hinzuzufügen, mit einer Lizenzstruktur 

für eine kosteneffektive Budgetierung 

• einzigartige parametrische Testtechnologien 

und schnelle Kapazitätsmessungen 

für höheren Durchsatz als bei den parametrischen 

Testern der Serie 4080 

• Systemkompatibilität und Datenkorrelation 

ermöglichen den Anwendern, ihre vorhandenen 

Testerprogramme, Testpläne und Tastkopfkarten 

mit 4080-kompatiblen Tastkopfkarten-Adaptern 

zu verwenden 

Keysight Technologies 

www.keysight.com

B.E.STAT 

Elektronik Elektrostatik GmbH 

Ihr kompetenter Partner für 

ESD Produkte 

Permanentes Überwachungssystem für 

Handgelenkbänder an einem ESD Arbeitsplatz, 

alternativ können Ionisatoren kontrolliert werden. 

ESD Arbeitsplatz Systeme 

ESD Personenausrüstungen 

ESD Fußboden & Lager Systeme 

ESD Folien, Beutel & Verpackungen 

Ionisationssysteme 

Messgeräte & Zubehör 

B.E.STAT 

European ESD competence centre 

Ihr kompetenter Partner für 

ESD Dienstleistungen 

„Erweiterte“ 

ESD Arbeitsplätze nach 

DIN IEC/TR 61340-5-2 

Neue Ionisatoren mit seitlichem 

Luftstrom Austritt für den Einsatz 

in AHE ( Automated Handling 

Equipment); gewährleisten durch 

die neue AC-HF Technologie 

Offsetspannung < 10 V 

Analysen - Audits - Zertifizierungen 

Material - Qualifizierungen 

Maschinen + Anlagen Zertifizierungen 

Kalibrierungen 

Training - Seminare - Fach-Symposien 

- Workshops - Online Seminare 

Messmethoden u.a. nach DIN EN 61340-2-1 im 

Labor des 

B.E.STAT European ESD competence centre 

„ Auf- und Entladung von Foliematerialien“ 

mit einem EVM Elektrostatik Voltmeter 

Unsere nächsten ESD Seminare vom 

06. - 09. März 2023; 24. - 27. Apil 2023 

ESD-Workshop „Anforderungen an Anlagen 

und Ausrüstungen“ + „ESD Messungen“ 

am 14. + 15. März 2023 

Autor: Dipl.-Ing. Hartmut Berndt 

B.E.STAT Elektronik Elektrostatik GmbH 

B.E.STAT European ESD competence centre 

Zum Alten Dessauer 13 

01723 Kesselsdorf, Germany 

phone +49 35204 2039-10 

email: sales@bestat-esd.com 

web: www.bestat-esd.com; www.bestat-cc.com

Produktionsausstattung 

ESD-gerechte Drehstühle, Hocker und Stehhilfen 

Sitze, Rücken- und Armlehnen 

sowie umfangreiche Funktionen 

für die individuelle Anpassung an 

die unterschiedlichen körperlichen 

Voraussetzungen gelegt. 

Kunden haben die Wahl zwischen 

einer Vielzahl an Sitzmöglichkeiten 

vom Arbeitsplatzdrehstuhl 

mit bandscheibenfreundlicher 

Sitzfläche über Hochstühle 

und Aktiv-Stehhilfen bis hin zu 

Drehhockern mit z.B. Sattelsitz 

oder gefederter 3D-Wippfunktion 

für eine gesunde Körperhaltung 

und aktives rückenentlastendes 

Sitzen. 

Die DPV Elektronik-Service 

GmbH setzt auf ihre Hausmarke 

EPAchair und fokussiert sich bei der 

Eigenproduktion von ESD-Arbeitsstühlen 

auf Ergonomie und gutes 

Preis/Leistungs-Verhältnis. 

Die Marke EPAchair 

Um den wachsenden Anforderungen 

an ESD-sichere Arbeitsplätze 

in der Elektronikindustrie gerecht zu 

werden, holte sich die DPV Elektronik-Service 

GmbH 2019 die Produktion 

von hochwertigen ESD-Drehstühlen 

ins eigene Haus. Hier werden 

ESD-Drehstühle, Hocker und Stehhilfen 

nach den neuesten Erkenntnissen 

und den eigenen hohen Qualitätsansprüchen 

ständig weiterentwickelt 

und im neuen Werk 2 in Eppingen, 

Tiefental, hergestellt. 

Zuverlässige ESD-Sicherheit 

Alle Modelle sind nicht nur gemäß 

IEC (DIN EN) 61340-5-1 ESD-konform, 

sondern mit EPAchair brachte 

DPV eigene ESD-Drehstühle auf 

den Markt, die mit ableitfähigen 

Rücken- und Sitzschalen ausgestattet 

sind, womit die ESD-Sicherheit 

am Arbeitsplatz signifikant verbessert 

werden kann. 

Dies ist jedoch nur einer der 

Gründe, weshalb sich die Marke 

EPAchair ständig wachsender 

Nachfrage erfreut und in kürzester 

Zeit auf dem Markt etabliert 

war. 

Ergonomie und aktives Sitzen 

Ein wichtiger Bestandteil des 

Qualitätsanspruchs bei DPV ist 

gesundes Sitzen. Von Anfang an 

wurde bei der Produktentwicklung 

großer Wert auf ergonomische 

Breite Produktpalette 

übersichtlich präsentiert 

Eine große Auswahl an Modellen, 

Optionen, Polstern und Bezügen 

ermöglicht die optimale Einbindung 

der EPAchair-Drehstühle, 

Hocker und Stehhilfen in die jeweilige 

ESD-geschützte Arbeitsumgebung. 

Um seinen Kunden bei der 

wachsenden Zahl von Ausführungen 

und Zubehör die Auswahl 

zu erleichtern, hat DPV neben seinem 

neuen Gesamtkatalog auch 

eine erweiterte EPAchair-Broschüre 

aufgelegt. In dieser werden 

über zwanzig Modelle mit insgesamt 

mehr als 50 Polsterausführungen 

in einer komfortablen 

Auswahlmatrix vorgestellt und 

sämtliche Funktionen, Materialien 

und Zubehör ausführlich 

beschrieben. ◄ 

DPV Elektronik-Service GmbH 

www.dpv-elektronik.de 


Produktionsausstattung 

Absaug- und Filtertechnik 

zur Emissionsreduzierung 

IHR SYSTEMLIEFERANT FÜR 

DIE ELEKTRONIK-FERTIGUNG 

Personenerdungs- 

Kontrollsystem 

Komplettlösung für eine sichere 

Personenerdungskontrolle in ESD- 

Schutzzonen mit normgerechter 

Messung und Dokumentation der 

Daten nach IEC (DIN EN) 61340-5-1 

und ANSI ESD S20.20. 

Auf der Fachmesse SMTconnect stellte die 

ULT AG Lösungen zur Luftreinhaltung in der 

Elektronikfertigung aus- und vor. Dabei wurden 

die positiven Effekte nachhaltiger Absaug- und 

Filtertechnik auf Prozessketten, Produkt- und 

Fertigungsqualität sowie Mitarbeitergesundheit 

demonstriert. 

Emissionen wie Lötrauch, Laserrauch, Dämpfe, 

Gase oder Gerüche entstehen an verschiedensten 

Stellen im Fertigungsprozess elektronischer 

Baugruppen. Diese gilt es auch im 

Rahmen gesetzlicher Vorgaben zu beseitigen. 

Die ULT AG bietet mobile und stationäre 

Absaug- und Filteranlagen, die an Handarbeitsplätzen 

zur Einzelbestückung von Musterboards 

und Kleinstserien sowie zur Reparatur, 

aber auch zur Integration in Fertigungslinien 

bzw. Bearbeitungssysteme beim Lasern, Löten, 

Lackieren, Gießen, Beschichten, Kleben, Bonden 

etc. ihren Einsatz finden. 

Besucher des Messestandes der ULT konnten 

sich zudem über die hohe Flexibilität und Variabilität 

beim Einsatz der Absauganlagen informieren 

und konkrete Rückschlüsse zu eigenen 

potenziellen Einsatzszenarien sowie Beschaffungs- 

und Betriebskosteneinsparungen erhalten. 

Auch das Thema der Schadstofferfassung 

spielt eine wichtige Rolle. Denn nur der optimale 

Einsatz von Absaugarmen und Erfassungselementen 

garantiert eine bestmögliche Filtration 

aller Schadstoffe und somit einen hohen Wirkungsgrad 

der Absauganlagen. 

Weiterhin wurden die Themen Prozess- und 

Geräte-Sicherheit und kundenspezifische Anlagen-Auslegung 

sowie umfangreiche Service- 

Optionen am Stand der ULT AG dargestellt. 

ULT AG 

ult@ult.de 

www.ult.de 

1/2023 29 

• Keine Clientsoftware nötig 

• Umfangreiche Messmöglichkeiten 

mit kurzer Prüfzeit 

• Standortübergreifende 

Vernetzung möglich 

• Automatisierbarer Datenaustausch 

mit gängigen Programmen 

• Einfache Updates und Wartung 

der Software über EPApro®-Portal 

www.dpv-elektronik.de/EPApro 

DPV Elektronik-Service GmbH 

Systeme für die Elektronik-Fertigung 

Herrengrundstr. 1 | 75031 Eppingen | Germany 

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

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

Produktion 

1. Hauptpreis erhalten – 

Evosys mit dem Innovationspreis Bayern geehrt 

Nach der Preisverleihung (von links): Dr. Ulrike Wolf (Ministerialdirektorin im Bayerischen Wirtschaftsministerium), 

Franz Xaver Peteranderl (Präsident der Arbeitsgemeinschaft der bayerischen Handwerkskammern), 

Lea Sauerwein, Dr. rer. nat. Elfriede Eberl (IHK Mittelfranken), EVOSYS Geschäftsführer Frank 

Brunnecker, Dr.-Ing. Robert Schmidt (IHK Mittelfranken), Prof. Klaus Josef Lutz (Präsident des Bayerischen 

Industrie- und Handelskammertages) 

Evosys Laser GmbH 

info@evosys-laser.com 

www.evosys-group.com 

Die Evosys Laser GmbH aus 

Erlangen ist Träger des ersten 

Hauptpreises des diesjährigen 

Bayerischen Innovationspreises. 

Die Auszeichnung wird alle zwei 

Jahre vom Bayerischen Staatsministerium 

für Wirtschaft, Landesentwicklung 

und Energie, 

des Bayerischen Industrie- und 

Handelskammertags sowie der 

Arbeitsgemeinschaft der bayerischen 

Handwerkskammern vergeben. 

Überzeugt hat die Jury das 

innovative und patentierte AQW- 

Verfahren. 

Das Erlanger Unternehmen entwickelt 

und fertigt Laserschweißanlagen 

für die Bearbeitung von Kunststoffen. 

Eingesetzt werden diese 

z.B. in der Automotive-, Medizintechnik- 

oder Consumerprodukt- 

Industrie. Das Laserschweißen von 

Kunststoffen ist ein etabliertes und 

weit verbreitetes Fertigungsverfahren. 

Es wird vor allem wegen seiner 

Zuverlässigkeit, Sauberkeit und 

Wirtschaftlichkeit geschätzt. 

Nun wurde an Evosys der Innovationspreis 

Bayern verliehen, und 

zwar in der Kategorie 1. Hauptpreis. 

Ziel des Preises ist es, besonders 

erfolgreiche Innovationen bayerischer 

Unternehmen zu würdigen. 

Unter knapp 200 hochkarätigen 

Innovationen befand die Jury 

besonders das patentierte AQW- 

Laserschweißverfahren der Evosys 

Laser GmbH als preiswürdig. 

Die neue Variante des Laserschweißens 

von Kunststoffen kombiniert 

zwei Laserstrahlquellen und 

Wellenlängen. „Dieser Ansatz zielt 

insbesondere darauf ab, beim Quasisimultanschweißen 

die Schweißzeiten 

signifikant zu reduzieren 

und das Prozessfenster zu erweitern.“ 

erklärt Lea Sauerwein, verantwortliche 

Entwicklungsingenieurin 

bei Evosys. Durch die Verwendung 

von zwei verschiedenen 

Wellenlängen kann die Einbringung 

von Strahlungs energie und Wärme 

besser kontrolliert werden. Dies ermöglicht 

einen zuverlässigeren und 

schnelleren Schweißvorgang. 

Die Preisverleihung fand am 21. 

November 2022 in der Industrieund 

Handelskammer Schwaben 

in Augsburg statt. Der Bayerische 

Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger 

gratulierte den Gewinnern persönlich 

und zeichnete sie mit dem 

begehrten Preis aus. 

„Wir betrachten den Innovationspreis 

Bayern als große Anerkennung 

für unsere Anstrengungen in 

Forschung und Entwicklung, insbesondere 

unter den herausfordernden 

Rahmenbedingungen der letzten 

Jahre“, freuen sich Frank Brunnecker 

und Holger Aldebert, Geschäftsführer 

der Evosys Laser GmbH. ◄ 

Hochpräzise Lasersysteme 

für die Mikromontage 

und zum Feinschneiden 

Auch komplexe Geometrien 

bewältigen die vielseitigen Laseranlagen 

der Versa-Serie: mit bis 

zu 6 Freiheitsgraden und Bewegungsachsen 

mit Linearmotor, langen 

Verstellwegen und Encodern 

zur Positionsauslese mit einer Auflösung 

im Submikro meterbereich. 


Produktion 

Neues Selektivlötsystem erhöht Durchsatz und Flexibilität 

• Verbesserte Betriebskosten: 

Das platzsparende System 

ist bis zu viermal kürzer als 

typische Selektivlötanlagen, 

was zu einer Reduzierung der 

Stellfläche um 60% führt. 

• Intelligente Prozesse: Prozesse 

werden automatisch 

abgeglichen, um die Flexibilität 

bei Flussmitteln und Lötungen 

zu erhöhen, wodurch der Durchsatz 

gesteigert und gleichzeitig 

die Rückverfolgbarkeit gewährleistet 

wird. 

Nordson Electronics Solutions 

führte das neue SELECT-Synchro-Selektivlötsystem 

ein, um 

den Durchsatz und die Flexibilität 

zu erhöhen und gleichzeitig den 

Platzbedarf und die Betriebs kosten 

zu reduzieren. 

Nordson Electronics Solutions 

www.nordson.com/electronics 

Durch die synchrone Bewegung 

steigert das SELECT-Synchro-System 

den Durchsatz für die meisten 

Anwendungen um 20 bis 40% bei 

einer um 60% kleineren Stellfläche. 

Es eignet sich daher besonders für 

hochvolumige Leiterplattenbestückungs-Anwendungen. 

SELECT Synchro ist ein zum Patent 

angemeldetes Selektivlötsystem mit 

mehreren Stationen, das eine einzigartige, 

synchrone Bewegung nutzt 

und kann bestehende Selektivlötverfahren 

ersetzen, um die Ausbeute zu 

verbessern und Platz für viele Durchsteck- 

und SMT-Lötanwendungen mit 

gemischter Technologie zu sparen. 

Darüber hinaus kann das Synchro- 

System Elektronikherstellern helfen, 

sich vom Wellenlöten zu lösen, da es 

im Vergleich zu typischen Selektivlötlösungen 

schneller, flexibler und 

effizienter arbeitet. 

Die wichtigsten Vorteile von 

SELECT Synchro: 

• Erhöhter Durchsatz: Das System 

eliminiert die Transportzeit 

der Leiterplatte um bis zu 25% 

und bietet gleichzeitig eine hervorragende 

Lötstellenzuverlässigkeit, 

wodurch sich der Durchsatz 

bei den meisten Anwendungen 

um 20 bis 40% erhöht. 

• Flexibilität: Konfigurierbar 

mit fünf Löttöpfen zur Anpassung 

an die Fertigungsanforderungen 

für verschiedene Legierungen 

und verschiedene oder 

einzelne Düsen. Verarbeitet 

lange Leiterplatten mit einer 

Breite von bis zu 460 mm und 

einer Länge von 2500 mm im 

Standardmodell und Leiterplatten 

mit einer Größe von bis zu 

680 x 2500 mm im Synchro 

XL-Modell. 

• Verbesserte Qualität: Verbesserte 

Prozesssteuerungen 

sind verfügbar für die Kontrolle 

der Wellenhöhe und 

die automatische Anpassung, 

die Steuerung des Fluxprozesses, 

die Prozesskamera 

zur Beobachtung der Düsen 

und die Kontrolle des Plattenverzugs. 

Wie es funktioniert 

Als zusätzliche Option lässt 

sich der Laserstahl mittels eine 

XY-Scanners in einem Feld von 

100 x 100 innerhalb weniger Millisekunden 

ablenken. 

Moderne Faserlaser bieten bis 

zu 500 W Dauerstrichleistung und 

erzeugen Schweißnähte bis hinab 

zu 20 µm Breite. Im Pulsbetrieb bieten 

solche Laser hohe Spitzenleistungen, 

die sich zum Feinschneiden 

eignen. Diodenlasermodule 

erzeugen die notwendige Leistung 

zum selektiven Laserlöten, während 

konventionelle lampengepumpte 

Nd:YAG-Laser mit mehreren 

Abgängen für verzugsarme Punktschweißungen 

zum Einsatz kommen. 

Die automatisierte Bildverarbeitung 

nutzt die Bilddateien 

der Prozessoptiken und externer 

Kameras für die Bewegungssteuerung, 

beispielsweise für die 

Nahtverfolgung und die Erkennung 

schwieriger Formen, wie 

Rotorblätter. Bauteilspezifische 

Software-Algorithmen reduzieren 

die Verarbeitungszeit auf 

ein Minimum. 

Die Anlagen arbeiten als 

Einzelplatz oder lassen sich in Produktionslinien 

integrieren. Werkstückträger 

für die Einzel- und 

Mehrfachbestückung, Roboter, Förderbänder 

und Feeder stellen die 

Bauteile zur Verfügung und erlauben 

den Austausch mit anderen 

Stationen in der Produktionslinie. 

nanosystec GmbH 

www.nanosystec.com 

Im innovativen SELECT- 

Synchro- System wird eine Leiterplatte 

mit konstanter Geschwindigkeit 

durch die Prozessschritte 

Fluxen, Vorheizen und Löten gezogen. 

Die Flussmittel- und L ötmittelapplikatoren 

sind so programmiert, 

dass sie die Leiterplatten 

auf ihrem Weg durch die 

Anlage verfolgen und behandeln, 

um ein Selektivlöten mit synchroner 

Bewegung zu ermöglichen. Mehrere 

Löttöpfe und verschiedene 

Düsengrößen stehen zur Verfügung, 

um Flexibilität bei den Lotmengen, 

Lot legierungen und Plattendesigns 

zu gewährleisten. ◄ 


31

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. ◄ 


Produktion 

Datenanalyse: 

Sammeln, Visualisieren, Auswerten 

LUCOM GmbH 

www.lucom.de 

Automatisierte IoT-Anwendungen 

erzeugen rund um die Uhr nahezu 

unerschöpfliche Datenmengen. Um 

industrielle Prozesse effektiver zu 

gestalten, Zusammenhänge festzustellen 

oder Störungen vorzubeugen, 

müssen Informationen und 

Messwerte gesammelt, gespeichert 

und für Analysen zugänglich 

gemacht werden. Datacake ist eine 

einfach zu integrierende und vielseitig 

einsetzbare Low-Code-IoT- 

Plattform, um vernetzte IoT-Systeme 

zu überwachen, zu steuern 

und zu protokollieren. 

Als offene Cloud-Plattform 

dient Datacake zur Sammlung, 

Visualisierung und Auswertung von 

großen Datenmengen. Die Software 

ist herstellerunabhängig und kann 

individuell an jede Kundenanforderung 

angepasst werden. Datacake 

ist beliebig skalierbar, erfordert 

keine Programmierkenntnisse 

und deckt mit LTE, LoRaWAN und 

Narrowband-IoT die wichtigsten 

Funktechnologien für Industrie und 

Sensorik ab. 

Die Plattform verfügt über ein 

übersichtliches und intuitives 

Drag&Drop-Dashboard. Dank der 

bereits vorgefertigten Templates 

benötigen sowohl Bedienung als 

auch Konfiguration kaum Zeitaufwand. 

Datacake ist über jeden Internetbrowser 

abrufbar, eine zusätzliche 

App oder Software ist nicht 

erforderlich. Für alle angebundenen 

Sensoren und IoT-Geräte können 

spezifische Regeln und Grenzwerte 

definiert werden. Überschreitet ein 

Messwert den festgesetzten Normbereich, 

sendet das System automatisch 

eine Alarmierung via SMS 

oder E- Mail. Aufgezeichnete Daten 

und Messwerte können über E-Mail- 

Reports in CSV-Dateien exportiert 

werden. 

Mithilfe von Datacake 

können Anwender eine Vielzahl 

von Messwerten und Maschinendaten 

überblicken. Dank umfangreicher 

Tools zur Visualisierung 

und Analyse können Anomalien 

schnell erkannt und Störungen frühzeitig 

vermieden werden. So lassen 

sich Prozesse optimieren, Ausfallzeiten 

verringern und Kosten durch 

vorausschauende Wartung senken. 

Die Aufarbeitung der Sensor- und 

Fertigungsdaten wird dabei strategisch 

genutzt, um Produktionsabläufe 

effizienter zu gestalten 

und langfristig zu verbessern. Für 

die Nutzung von Datacake stellt 

LUCOM drei Lizenzverträge zur Verfügung: 

Datacake Light, Datacake 

Standard und Datacake Plus. Die 

Preisgestaltung der Lizenzen richtet 

sich nach der Dauer der Datenspeicherung 

und deckt somit verschiedene 

Unternehmensbedürfnisse 

ab.Zudem wird Anwendern 

die Möglichkeit geboten, die Plattform 

mithilfe zweier Starter Kits vier 

Wochen lang zu testen. Die Starter 

Kits sind für die Funkstandards 

LoRaWAN und Narrowband-IoT 

erhältlich und beinhalten das vorkonfigurierte 

Datacake Portal, ein 

Gateway, einen Claimed-Node und 

einen Sensor. 

Durch die flexible Remoteverwaltung 

und übersichtliche Datenvisualisierung 

kann Datacake entscheidend 

zur Produktivitätssteigerung 

industrieller Anwendungen beitragen. 

Mittels der Extraktion wertvoller 

Daten aus kritischen Steuerungssystemen 

können Zustandsüberwachungen 

sowie prädiktive Wartungsarbeiten 

aus der Ferne durchgeführt 

und die unternehmerische 

Effizienz erhöht werden. ◄ 


33

Produktion 

Komplettlösung für Automatisierungsnetzwerke 

in der Industrie 

Die Ethernet-Switches der Serie LAN9668x von Microchip ermöglichen eine einheitliche Netzwerkarchitektur und 

verringern zusammen mit den neuen PHYs LAN8814 die Systemkosten und das Risiko für Entwickler, während sie 

die Markteinführung beschleunigen 

Automatisierung in der 

Fertigung steigert die Effizienz 

– von einem geringeren 

Aufwand für Handhabung 

und Lagerung bis hin zu 

mehr Durchsatz. Vernetzte 

Lager und andere industrielle 

Ökosysteme mit sich 

ergänzenden IT- und OT- 

Architekturen (Informationsund 

Betriebstechnik) verlassen 

sich auf Time Sensitive 

Networking (TSN) und Ethernet 

für präzises Timing, Synchronisation 

und die Anbindung 

von Kameras, Barcode- 

Lesegeräten, Scannern und 

Förderanlagen. Diese Ökosysteme 

erfordern neue Netzwerktechnik, 

um die Kommunikation 

von Geräten, Sensoren 

und Anlagen zu verknüpfen. 

Microchip Technology 

Inc. stellt dafür die TSN- 

Switches der Reihe LAN9668 vor, 

die IEEE-konform branchenweit erstmals 

eine niedrige Latenzzeit des 

Datenverkehrs bei höherer Taktgenauigkeit 

ermöglichen. 

Neuer Quad-Port Gigabit 

Ethernet Physical Layer (PHY) 

Transceiver 

Ergänzt wird die Reihe LAN9668x 

durch den neuen Quad-Port Gigabit 

Ethernet Physical Layer (PHY) 

Transceiver LAN8814 von Microchip. 

Der LAN9668-I/9MX und 

LAN9668-9MX sind 8-Port-Switches 

für industrielle bzw. kommerzielle 

Anwendungen, die mit ARM 

Cortex-A7 CPUs ausgestattet sind 

und die TSN-IEEE-Standards für 

die Kommunikation in industriellen 

Umgebungen unterstützen. 

Dazu gehören IEEE 1588v2 und 

IEEE 802.1AS-2020 für Precision 

Timing, IEEE 802.1Qci für Per- 

Stream-Filterung und Policing, 

IEEE 802.1Qav und IEEE 802.1Qbv 

für Traffic Shaping; IEEE 802.1CB 

für Seamless Redundancy; IEC- 

62439-2 (Media Redundancy Protocol) 

und ODVA-DLR und IEC- 

61158-6-10 für Media Redundancy. 

Funktionsbibliothek selbst 

entwickeln 

Microchips Ethernet-Switch-API 

(MESA) und PHY-API (MEPA) bieten 

Entwicklern die Freiheit und Flexibilität, 

eine umfassende, benutzerfreundliche 

Funktionsbibliothek 

zu entwickeln, die betriebssystem-unabhängig 

ist. Der skalierbaren 

TSN-Chipsätze LAN9668 

und LAN8814 werden durch das 

Software-Framework von Microchip 

unterstützt und bieten die niedrigste 

Latenz und End-to-End-Übertragung 

des Kommunikationsverkehrs. 

Der LAN8814 ist ein neuer Quad- 

Port Gigabit Ethernet PHY, der 

die aktuellen TSN-Anforderungen 

einschließlich IEEE 1588 v2 und 

Frame-Preemption unterstützt. Mithilfe 

des LAN9668 und LAN8814 

lässt sich der TSN-Chipsatz nutzen, 

um Timing, Stream-Reservierung, 

Schutz und Management zu 

erreichen und so Entwicklungszeit 

und -kosten zu sparen. „Während 

Geräte und Anlagen bisher ihre 

eigenen Kommunikationssysteme 

benötigten, verbessert TSN die Interoperabilität 

durch die Verknüpfung 

von Datenströmen, um den Datenverkehr 

zu verein fachen“, erklärte 

Charles Forni, Vice President der 

USB und Networking Business Unit 

von Microchip. „Diese Technik ermöglicht 

konvergente Netzwerkarchitekturen 

und ermöglicht es Entwicklern, 

ihre Produkte in neue Märkte 

und mehr Leistungsfähigkeit in 

bestehende Netzwerke zu bringen.“ 

Zugehöriges Netzwerk- 

Betriebssystem 

Neben der Serie LAN9668 und 

dem Ethernet-PHY LAN8814 bietet 

Microchip auch das zugehörige 

Netzwerk-Betriebssystem IStaX/ 

SMBStaX und WebStaX. Dies vervollständigt 

die Hardware und Software, 

um eine schnelle Markteinführung 

zu erzielen. Dazu gehört ein 

reproduzierbares Referenzdesign, 

das als Board-Design oder als Kit 

mit Bauelementen von Microchip 

erhältlich ist, einschließlich TSN- 

Switches, Ethernet-PHYs, Takt- 

ICs und Oszillatoren. Als integrierte 

Lösung ist diese konform mit allen 

Netzwerkstandards, was das anfängliche 

Design vereinfacht. 

Entwicklungstools 

Die TSN-Ethernet-Switches 

LAN9668-I/9MX und LAN9668-9MX 

werden durch die VSC6817SDK 

IStaX Linux-Anwendungssoftware 

unterstützt, einer Industrial-Ethernet-Switch-Software, 

die die Managed 

Ethernet Switches von Microchip 

unterstützt. Das VSC6817SDK 

IStaX Linux-Netzwerk-Betriebssystem 

ist eine Industrial-Ethernet- 

Switch-Software, die ebenfalls die 

Managed Ethernet Switches von 

Microchip unterstützt. Die SMB- 

StaX- und WebSTaX Linux-Netzwerk-Betriebssysteme 

stehen Entwicklern 

zur Verfügung und folgen 

dem langfristigen Support des Linux- 

Kernels. Diese Lösungen sind alle 

hochintegriert mit fortschrittlichen 

L2+-Switch-Funktionen. Zudem 

sind Referenzdesigns und Evaluierungsboards 

von Microchip und 

seinen Vertriebspartnern erhältlich, 

um ein einfaches Design-In 

zu ermöglichen. 

Microchip Technology Inc 

www.microchip.com 


Verpacken/Kennzeichnen/Identifizieren 

Lasermarkierung für empfindliche Materialien 

FOBA Laser 

Marking + Engraving 

www.fobalaser.com/de/ 

FOBA hat ein grünes Lasermarkiersystem 

(532 nm Wellenlänge) 

entwickelt, das neue Möglichkeiten 

für die industrielle Direktmarkierung 

von Bauteilen bietet. 

Der Laser mit geringer Wärmeeinwirkung 

kennzeichnet Materialien 

mit speziellen Absorptionseigenschaften. 

Dazu gehören weiße, 

transparente oder rote Kunststoffe 

ebenso wie hochreflektierende 

Metalle. 

Eine deutliche Steigerung der 

Markiergeschwindigkeit sowie der 

Markierqualität auf bisher unzureichend 

beschriftbaren Materialien 

sind die Hauptvorteile des 

grünen Lasers von FOBA. Er 

ermöglicht außerdem, Kunststoffe 

wie UHMWPE, HDPE 

oder PMMA ohne den Einsatz 

von Additiven zu markieren. 

Auch auf Glas oder glänzenden 

Metallen zeigt der grüne Laser 

im Vergleich zu anderen Lasertypen 

wie UV- oder Faserlaser 

bessere Beschriftungsergebnisse 

bei höheren Beschriftungsgeschwindigkeiten. 

Eine Kombination mit FOBAs 

vollumfänglichem Markier-Workflow 

erhöht Effizienz und Wirtschaftlichkeit 

der Lasermarkierung 

mit dem grünen Laser. Er ergänzt 

FOBAs Markierlaser-Portfolio um 

eine weitere Laserwellenlänge. 

Dazu erklärt Philipp Febel, Leiter 

Produktmanagement bei FOBA: 

„Unsere Kunden verlassen sich 

seit langem auf die zuverlässige 

optische Teileinspektion und Validierung 

der markierten Inhalte 

sowie auf die automatisierte und 

präzise Positionierung der Lasermarkierung 

im FOBA-Workflow. 

Auch der grüne Laser lässt sich 

problemlos mit den verschiedenen 

Tools zur Markierausrichtung ausrüsten 

und funktioniert mit allen 

verfügbaren FOBA-Benutzeroberflächen.“ 

Die Lasermarkiersysteme 

FOBA V.0071-gr und FOBA 

V.0141-gr schließen die Lücke 

zwischen UV- (355 nm) und 

Faser- (1.064 nm) Lasermarkierern. 

Ihre Kombination aus relativ 

hoher Laserleistung und einer 

Vanadatquelle ermöglicht ein 

breites Anwendungsspektrum 

und hohe Geschwindigkeiten. 

„Basierend auf den Anforderungen 

unserer Kunden haben wir 

eine neue Markierlösung entwickelt, 

die sich für die anspruchsvollsten 

Oberflächen eignet“, sagt 

Philipp Febel. 

Der neue Beschriftungslaser ist 

wahlweise mit 7 oder 14 W Laserleistung 

erhältlich. Dank einer im 

Vergleich zum UV-Laser kleineren 

Markiereinheit, einer breiten 

Palette verfügbarer Schnittstellen 

und fünf möglichen Markierfeldgrößen 

kann er flexibel in Produktionsumgebungen 

integriert 

werden. Die Lebensdauer der 

Vanadat-Laserquelle ist doppelt 

so lang wie die einer UV-Laserquelle, 

was die Gesamtbetriebskosten 

minimiert. ◄ 


35

IoT/Industrie 4.0 

NFC/RFID, UWB, IIoT, LPWAN/LoRaWAN und 5G 

Funktechnologien für die smarte Fabrik 

Quelle: [1] 

Gegenwärtig wird im Zusammenhang 

mit Industrie 4.0 viel 

von Daten gesprochen. Schlagwörter 

sind etwa Big Data, Datenanalyse 

und Datenschutz. Doch 

wie erfolgt in der modernen Fabrik 

die Übermittlung von Daten? Aufgezeigt 

werden hier die Möglichkeiten 

mit Zukunft. 

Bereits bewährt: NFC/RFID 

Ob NFC/RFID als neu gelten, 

darüber lässt sich streiten. Fest 

steht jedoch, dass Near Field Communication 

(NFC) mithilft der RFID 

(Radio Frequency Indentification) 

Zukunft hat. 

NFC meint eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 

und ermöglicht 

die Übertragung von 

Daten zwischen zwei NFC-Geräten 

über eine Distanz von bis zu 

10 cm. NFC arbeitet auf 13,56 

MHz und ist somit auch kompatibel 

zu den bestehenden RFID- 

Standards und stellt im Zusammenhang 

mit RFID-Systemen 

eine sehr interessante Erweiterung 

bzw. Ergänzung dar. Des 

Weiteren bietet NFC die Möglichkeit, 

RFID Transponder zu lesen 

und virtuell zu simulieren. 

Der große Vorteil von NFC liegt 

darin, dass eine NFC-fähiges Gerät 

unterschiedliche Betriebsarten 

unterstützt: 

• Peer to Peer – Datenaustausch 

zwischen zwei NFC Geräten 

• Reader Emulation – NFC Gerät 

als Reader (Leser) 

• Card Emulation – NFC-Gerät 

unterstützt eine virtuelle 

RFID-Karte 

Die Datenübertragung zwischen 

zwei NFC-Geräten erfolgt 

über ein NFC-Interface, das über 

einen 13,56-MHz-Sender und einen 

13,56-MHz-Empfänger verfügt. Ein 

einziges NFC-Interface kann also 

bei der Kommunikation zwei unterschiedliche 

Funktionen einnehmen, 

die eines Senders und die eines 

Empfängers. Daher spricht man 

bei NFC von Active Mode und Passive 

Mode. 

• Active Mode NFC 

Eines der beiden NFC-Geräte 

aktiviert seinen Sender, um zu 

senden. Damit ist dieses Gerät 

der NFC-Initiator (Master Device) 

und das andere der NFC-Target 

(Slave Device). Im Peer-to-Peer- 

Verfahren arbeitet ein NFC-Gerät 

im Active Mode. 



Aktiver und passiver Modus bei RFID (Quelle: EvolitionID) 

• Passive Mode NFC 

Hierbei ist das NFC-Gerät das 

NFC-Target und wartet in einem 

passiven Modus auf einen Initiator. 

Dies ist der Fall, wenn beispielsweise 

ein NFC-Gerät eine 

RFID Karte emuliert (Card-Emulation-Modus). 

Produktionsstätten verfügen über 

verschiedene Maschinen, Roboter 

und flexible Fertigungssysteme. 

Diese nutzen oft programmierbare 

Automatisierungssteuerungen und 

verwenden eine Mensch-Maschine- 

Schnittstelle (HMI) für Konfiguration, 

Meldungen und Routinekontrollen. 

Da die Zahl der automatisierten Systeme 

wächst und da diese zunehmend 

miteinander verbunden sind, 

gewinnen programmierbare Steuerung 

und HMI-Zugriffskontrolle an 

Bedeutung. 

Die Authentifizierung und Autorisierung 

des Personals, das Produktionssysteme 

in der industriellen 

Automatisierung bedient, aktualisiert 

und wartet, erfolgt mit Magnetstreifenkarten, 

Smart Cards (Chipkarten), 

RFID-Karten, PIN-Pads und 

Schlüsselschaltern. RFID-Karten 

erfüllen dabei die Anwendungsanforderungen 

besser als andere Methoden 

und bieten zusätzliche Vorteile. 

So besteht einer der wesentlichen 

Vorteile der RFID-Identitätsauthentifizierung 

und -Zugangskontrolle 

darin, dass die Karten einfach und 


bequem zu verwenden sind. RFID- 

Karten arbeiten berührungslos, und 

der Benutzer muss die Karte nur 

innerhalb weniger Zentimeter des 

Lesegeräts halten, damit sie gelesen 

wird. RFID-Lesegeräte können im 

gesamten organisatorischen Ökosystem 

zur Mehrzweckauthentifizierung 

eingesetzt werden, und zwar 

mit bestehenden Mitarbeiterausweisen 

und für zusätzliche Funktionen 

wie zeitabhängige Zugangskontrolle, 

Zugang zu Fertigungsprozessen 

und Gefahrenzonen. 

Außerdem können RFID-Lesegeräte 

oft mehr als einen Kartentyp 

lesen und beschreiben. Die Karten 

lassen sich also aktualisieren, 

ohne dass eine neue Karte ausgestellt 

werden muss, wenn sich die 

Anforderungen der Anlage ändern. 

Einige netzwerkfähige RFID-Lesegeräte 

können auch Programmierung 

und Firmware-Updates für eine 

verteilte Geräteflotte aus der Ferne 

vornehmen. 

RFID-Kartensysteme sind auch 

sicherer als andere kartenbasierte 

Identifizierungstechnologien. Die 

Datenübertragung zwischen Karte 

und Lesegerät kann verschlüsselt 

werden. Das RFID-System kann 

zudem einen Kill-Befehl ausführen, 

wenn die Karte verlorengeht oder 

gestohlen wird. Da der Kill-Befehl 

die Karte deaktiviert, verhindert er 

den unbefugten Zugriff auf sensible 

Daten, gefährliche Bereiche oder 

industrielle Fertigungsprozesse. 

Es gibt mehrere RFID-Lesertechnologien. 

Die Wahl der geeigneten 

umfassenden Authentifizierungsund 

Zugangskontroll-Plattform, die 

eine breite Palette von Optionen bietet, 

kann einem Unternehmen eine 

Lösung bescheren, die allen Anforderungen 

gerecht wird und sich diesen 

im Laufe der Zeit anpasst. 

Es wäre jedoch verfehlt, RFID auf 

Authentifizierungs- und Zugangskontrolle 

zu beschränken, denn RFID ermöglicht 

auch andere Technologieanwendungen. 

Denken wir beispielsweise 

an Fälschungen, Umleitungen 

und Produktsicherheit, also an globale 

Probleme für viele Branchen. 

Produkte, die in einem Land hergestellt 

werden, müssen oft mehrere 

Länder durchlaufen, bevor sie 

an dem Ort ankommen, wo sie verkauft 

werden sollen. Dies nutzen 

skrupellose Akteure, um gefälschte 

Produkte in die legale Lieferkette 

einzubringen und um andererseits 

RFID-Reader und Netzwerk-Interface-Modul für die Zugangskontrolle [1] 

Unterschied NFC/RFID 

NFC ist ein Ableger der 

RFID-Technologie, die entwickelt 

wurde, um Objekte zu 

identifizieren und Informationen 

über sie zu gewinnen, 

ohne dass eine physische 

Verbindung zwischen ihnen 

und dem Empfänger besteht. 

Bei RFID ist dies bei entsprechender 

Ausprägung der Technik 

selbst dann möglich, wenn 

der Abstand zwischen dem 

RFID-Tag, auf dem Informationen 

über das Objekt gespeichert 

sind, und dem Gerät, das 

es ausliest, groß ist (mehrere 

hundert Meter). Im Gegensatz 

dazu funktioniert NFC nur über 

sehr kurze Entfernungen von 

bis zu 5 cm, was die Technologie 

nicht nur sehr preiswert 

macht, sondern auch unterbindet, 

die Kommunikation 

zwischen Tag und Lesegerät 

abzufangen. NFC wurde so 

konzipiert, dass es vielseitig 

einsetzbar ist, denn es kann 

in drei Modi arbeiten (s. Text) 

legale Produkte gewinnbringend 

auf den grauen Markt umzuleiten. 

Selbst wenn Waren nicht gefälscht 

oder abgezweigt werden, macht es 

die Natur der globalen Lieferketten 

schwierig, die die Qualität der Produkte 

zu garantieren. 

Hier erscheint „Blockchain“ als 

Stichwort für die Problemlösung. 

Denn eine Blockchain bietet eine 

sichere, überprüfbare Historie von 

Informationen über einen Wertgegenstand. 

37


Der qLog (RT0013) von CAEN 

RFID ist ein semi-passiver 

NFC/RAIN RFID Temperatur- und 

Feuchtigkeitslogger-Tag. 

Er kombiniert einen 

hochauflösenden Sensor, eine 

große Speicherkapazität und 

die Standard NFC/RAIN-RFID- 

Schnittstellen 

Als Alternative zur Blockchain 

ist aber auch RFID denkbar. Hier 

ist das Stichwort „Geolokalisierung“, 

definiert als die Identifizierung 

oder Schätzung des geografischen 

Standorts eines Objekts. 

Dies kann auch über RFID erreicht 

werden. Einzelhändler und Markeninhaber 

nutzen die Geolokalisierung, 

um Kunden anzusprechen und ihren 

Produkten einen Mehrwert zu verleihen. 

Die Geolokalisierung kann 

in vielen verschiedenen Branchen 

genutzt werden. Etwa in der Logistik 

könnten Bereiche eines Lagers mit 

Lesegeräten ausgestattet werden, 

Der Kabelbinder-Tag von SAG 

ist ein NFC/RFID-Tag, der 

zur Befestigung von Rohren 

oder losen Gegenständen 

verwendet werden kann und 

gleichzeitig eine ID-Nummer 

zur Unterstützung des 

Asset Managements, der 

Artikelverfolgung und der 

Steuerung des Materialflusses 

liefert. Dieser Tag kann von 

einem NFC-fähigen Telefon 

gelesen werden 

und wenn Behälter für Teile oder 

Bauelemente an solchen Stellen 

platziert werden, wird signalisiert, 

dass sie bereit sind zur Abholung. 

RFID-Nutzung zur Verfolgung und 

Rückverfolgung kritischer Komponenten 

zwecks Integrität der Lieferkette 

verbessert die Kundensicherheit 

und verringert die Haftung, weshalb 

Beobachter ein beschleunigtes 

Wachstum für RFID in diesen Sektoren 

in den nächsten Jahren vorhersagen. 

RFID-Etiketten sind besonders 

in anspruchsvollen Umgebungen 

sinnvoll. 

Mittlerweile haben Hersteller und 

Designer verstanden, wie sie die 

einzig artigen Eigenschaften von 

NFC für ihre Produkte nutzen können, 

und es ist daher auch wichtig, 

dass die Integration von NFC so 

einfach wie möglich ist. So ist es 

zum Beispiel nur logisch, dass die 

NFC-Funktionalität in Komponenten 

wie Mikrocontrollern integriert 

werden sollte, da sich diese Funktionalitäten 

gegenseitig ergänzen. 

Der LPC8N04 war der erste Mikrocontroller 

für den breiten Markt, der 

eine NFC-Tag-Schnittstelle in sein 

Gehäuse integriert. 

Ultrabreitband-Technologie 

(UWB) 

Auch UWB (Ultra Wide Band) ermöglicht 

die intelligente Fabrik der 

Zukunft. UWB ist ebenfalls eine 

digitale Funktechnik für den Nahbereich. 

Sie deckt jedoch einen 

großen Frequenzbereich ab. Da sie 

mit geringer Leistung arbeitet, stört 

sie bereits belegte Frequenzbänder 

kaum. Übrigens: Im Gegensatz zu 

anderen Funktechniken moduliert 

UWB keine Trägerfrequenz, sondern 

sendet Informationen mithilfe 

von Einzelpulsen. Das Verfahren 

lässt sich zur Kommunikation zwischen 

Computer und Peripheriegeräten, 

zur Übertragung von Audiooder 

Videodaten, zur Positionsbestimmung 

oder für Wireless Personal 

Area Networks (WPANs) und 

mehr einsetzen. 

Es ist kein Problem, mehrere 

solcher Nahfeld-Kommunikationssysteme 

im gleichen räumlichen 

Bereich parallel zu betreiben. Denn 

bei Ultra-Wideband ist nur die physikalische 

Schicht und die Adressierung 

spezifiziert. Als Protokolle 

höherer Ebenen sind bekannte Protokolle 

anderer Übertragungsverfahren 

nutzbar. 

Welche Einsatzmöglichkeiten 

gibt es im industriellen Produktionsumfeld? 

Ein besonderes Einsatzszenario 

ist hier die Indoor-Positionsbestimmung. 

Ultra-Wideband 

erzielt im Vergleich zu anderen 

Techniken zur Positionsbestimmung 

eine höhere Genauigkeit 

von weniger als 30 cm. Denn 

die Positionsbestimmung basiert 

nicht auf der Messung von Signalstärken, 

sondern auf der Messung 

von Signallaufzeiten. Objekte, deren 

Position bestimmt werden soll, werden 

mit kleinen Sendern (Tags) ausgestattet. 

Im Indoor-Bereich befinden 

sich mehrere Empfänger, die 

die Signale der Tags empfangen 

und die Unterschiede ihrer Laufzeit 

auswerten. Die Kombination 

der Messwerte von mindestens drei 

Empfängern erlaubt eine Positionsangabe 

mit einer Genauigkeit zwischen 

10 und 30 cm. 

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit 

dieser Nahfeld-Kommunikationstechnik 

sind Sensornetzwerke 

mit drahtloser Übertragung 

der Daten. Die Datenerfassung an 

der Edge erfolgt in der Praxis im 

Rahmen sogenannter drahtloser 

Sensornetzwerke (Wireless Sensor 

Networks). Das sind Rechnernetze 

von Sensorknoten, die entweder 

in einem infrastrukturbasierten 

Netz (mit vorkonfigurierten Basisstationen) 

oder in einem sich selbst 

organisierenden Ad-hoc-Schwarm 

per Funk kommunizieren, um die 

benötigten Messwerte aus ihrer 

Umgebung abzufragen und weiterzuleiten. 

Mikroortung und drahtlose Sensornetzwerke 

sind für die Digitalisierung 

industrieller Abläufe durch 

Industrie 4.0, Smart Factory und 

Lean-Initiativen so gut wie unerlässlich. 

Denn sie erlaubt die Prozessoptimierung 

und führt zu mehr 

Sicherheit, und das sind die beiden 

wichtigsten Aspekte in den meisten 

Branchen. 

Viele bekannte Technologien, 

wie GPS, WiFi oder Bluetooth 

(Low Energy), können Mikrostandorte 

nicht mit der Präzision lokalisieren, 

welche die Industrie benötigt. 

Mikroortung in industriellen 

Umgebungen muss daher auf die 

nahezu zentimetergenaue Präzision 

der UWB-Technologie setzen. 

Sie ist die treibende Technologie 

hinter den Mikroortungsdiensten, 

bei denen per Funk die 

Merkmale von UWB 

• nutzbarer Frequenzbereich: 

3,1 bis 10,6 GHz 

• Mindestbandbreite 

500 MHz oder 20% der 

mittleren Frequenz 

• geringe Störanfälligkeit 

• keine Störung schmalbandiger 

Funktechniken 

• Reichweite indoor zwischen 

10 und 20 m 

• Reichweite outdoor 

zwischen 50 und 100 m 

• Datenrate bis 480 Mbit/s 

• Sendeleistung in der Regel 

kleiner als 1 mW 

• mögliche Modulationsarten: 

Pulsamplitudenmodulation 

(PAM), Pulspositionsmodulation 

(PPM) und 

On/Off-Keying (OOK) 

Position von Tags bis auf wenige 

Zentimeter genau lokalisiert wird. 

Die Mikro ortung liefert Informationen 

in Echtzeit und ermöglicht es, 

blitzschnell zu analysieren und zu 

warnen. 

Stellen Sie sich folgende Szenarien 

mit UWB-Technologie vor: 

• Prozessfluss 

In einem Produktionsablauf, bei 

dem die Materialien nur wenige Zentimeter 

voneinander entfernt sind, 

können strategisch platzierte UWB- 

Tags Material, Waren, Prozesse 

und Abläufe über den gesamten 

Produktionsprozess hinweg verfolgen 

und gleichzeitig Produktionssysteme 

aktualisieren, die die 

Effizienz in Echtzeit messen und 

Engpässe erkennen, ja sogar vorhersagen. 

• Nutzung und Wiederauffinden 

Ein mit einem Etikett versehenes 

Werkzeug oder ein anderes 

Objekt in einer Anlage kann schnell 

lokalisiert werden, und die Arbeiter 

können durch hochpräzise 

Anlagen pläne auf Handheld- 

Geräten fortgeführt werden. 

• Materialkontrolle 

Mit Tags versehene Ausrüstung, 

Geräte und empfindliche Gegenstände 

wie auch Substanzen können 

überall in einem Gebäude geortet 

und ihre Verwendung kann eindeutig 

überwacht werden. 



Das ID CPR60 von Feig ist ein 

RFID-Lesemodul, das für die 

Unterstützung von kontaktlosen 

Smart-Cards und Transpondern 

ausgelegt ist. Es arbeitet bei 

13,56 MHz 

• Sicherheit 

Tags an Roboterarmen und 

Gabelstaplern etc. sowie Mitarbeiterausweise 

ermöglichen es automatischen 

Sicherheitssystemen, die 

Annäherung mit einer Genauigkeit 

von weniger als einem Meter und in 

Echtzeit zu verfolgen, um Maschinen 

anzuhalten und das Personal 

zu alarmieren, wenn eine Sicherheitszone 

verletzt wird. 

Statement zum IIoT 

„Viele Unternehmen finden 

neue und innovative Möglichkeiten, 

IoT-Hardware, Software 

und cloudbasierte Anwendungen 

in einer Vielzahl von 

Branchen zu integrieren. Es 

ist jedoch schwer, eine relevante 

Triebkraft außerhalb dessen, 

was für sie im Rahmen 

ihres unmittelbaren Arbeitsbereichs 

bereits funktioniert, 

festzustellen. Dennoch wird 

die Migration in eine Welt, 

die vom IoT profitiert, weiter 

zunehmen und unsere Investitionen 

in zukünftige jährliche 

Umfragen rechtfertigen. 

Farnell ist bestrebt, seine Kunden 

bei ihren IoT-Projekten zu 

unterstützen. Daher stellt das 

Unternehmen ein wachsendes 

Portfolio an IoT-Produkten und 

-Lösungen sowie Zugang zu 

neuen Markterkenntnissen, die 

Innovationen fördern, bereit.“ 

Cliff Ortmeyer, 

Global Head of Technical 

Marketing Farnell 

• Notfälle 

UWB-Tags in Mitarbeiterausweisen 

identifizieren jeden Mitarbeiter 

und seinen Standort, um entweder 

sicher zu sein, dass er außer 

Gefahr ist oder um Rettungsmaßnahmen 

einzuleiten. Mit den Standortinformationen, 

die an das Rettungspersonal 

auf dem Weg zum 

Einsatzort weitergegeben werden, 

kann dieses bei Ankunft vor Ort 

strategischer vorgehen und möglicherweise 

wertvolle Sekunden 

zur Rettung eines Menschenlebens 

einsparen. 

Das Industrial IoT 

Lt. einer Farnell-Umfrage zum 

IoT in 2022 wird das anhaltende 

Wachstum des IoTs bestätigt. Die 

globale IoT-Umfrage von Farnell 

zeigt: Die IoT-Entwicklung treibt 

Wachstum und Führungschancen 

in wichtigen Branchen voran. 

Die Auswertung ergab auch einen 

wachsenden Trend hin zum Aufbau 

von Partnerschaften, um die 

Bereitstellung neuer IoT-Lösungen 

sowie die kontinuierliche Weiterentwicklung 

von Industrie 4.0 zu 

beschleunigen. Mehrere Branchen 

setzen IoT auf ihre eigene 

Art und Weise mit statistisch 

ähnlichen Raten ein. „IoT für die 

Fertigung“ gehört zu den wichtigsten 

IoT-Trends 2022 – 30% der 

Befragten in der Branche sehen es 

als Funda ment für Produktivitätssteigerungen 

an. 

Von allen Wirtschaftszweigen 

scheint sich der Fertigungsbereich 

mit dem IoT am besten zu 

fühlen. Die Fertigung ist nach wie 

vor die Referenzbranche im Hinblick 

darauf, wie die Einführung 

voranschreitet. Innovative und 

flexible Anbieter sind dabei wichtige 

Partner, die für ein Wachstum 

des breiten und vielfältigen Spektrums 

an Anwendungen sorgen, 

die entwickelt und installiert werden, 

um IoT-Vorteile zu erzielen. 

Industrie 4.0 bleibt die primäre 

Anwendung und stellt für 18% der 

Befragten den Primärmarkt dar. Aber 

auch bei der Nutzung des IoT für 

das Energiemanagement zeigt sich 

ein starkes Wachstum. Der Anstieg 

der Energiepreise deutet darauf hin, 

dass das Energie-Management im 

Jahr 2023 eine noch wichtigere Rolle 

einnehmen könnte. 

Unternehmen beschäftigen sich 

mit der IoT-Entwicklung, weil sie 

Der Catalyst IW9167 

Reibungslose Abläufe in der 

Industrie erfordern zuverlässige 

drahtlose Verbindungen in der 

Fabrik, im Lager, an Laderampen 

oder in Häfen. Dabei benötigen 

Maschinen zuverlässige 

Verbindungen mit hoher Bandbreite. 

Zwei Cisco-Lösungen 

sollen Unternehmen bei der 

Vernetzung, bei der Automatisierung 

und bei ortsunabhängigen 

Prozessen unterstützen. 

Der Catalyst IW9167 lässt 

sich in zwei Modi betreiben: 

im WiFi-Modus, um die Geräte 

von Mitarbeitenden im Büro zu 

vernetzen, sowie im Ultra-Reliable-Wireless-Backhaul-Modus 

für nahtlose Übergaben, wenn 

sich autonome Fahrzeuge oder 

Geräte von einer Abdeckungszone 

in eine andere bewegen: 

• WiFi-6/6E-Ready-Access- 

Point: Durch die Nutzung 

der Frequenzbänder 2,4, 5 

und 6 GHz werde die verfügbare 

Bandbreite für den 

Einsatz im Außenbereich 

und in der Industrie 

verdoppelt. 

• Ultra-Reliable Wireless 

Backhaul: Die Technologie 

biete die Vorteile der 

integrierten Sicherheit von 

Cisco. Damit seien ein 

Null-Paketverlust und eine 

glasfaserähnliche Leistung 

möglich. 

Unternehmen könnten zwischen 

den beiden Modi wechseln, 

wenn sich ihre Geschäftsanforderungen 

ändern. 

Chancen sehen, ihr Geschäft auszubauen 

und eine Führungsrolle in 

ihren Branchen zu übernehmen. Die 

Umfrage deckte jedoch auch einen 

wachsenden Trend der Zusammenarbeit 

mit Partnern bei der Entwicklung 

von IoT-Lösungen sowie eine 

Forderung nach Standardisierung 

und Interoperabilität auf, anstatt dass 

Unternehmen eigene geschlossene 

Systeme entwickeln. 

Die Implementierung des IIoT 

ist für Unternehmen ein wichtiger 

Schritt, um sich im heutigen 

Geschäftsumfeld zu behaupten. 

Durch die Verknüpfung von physischen 

und digitalen Systemen 

erhalten Unternehmen Einblicke 

in ihre Produktionsprozesse, die 

sie zuvor nicht hatten. Daten, die 

durch IIoT-Technologien gesammelt 

werden, können genutzt werden, 

um Prozesse zu optimieren 

und in Echtzeit auf Störungen zu 

reagieren. 

Zusätzlich bietet das Konzept die 

Möglichkeit, neue Geschäftsmodelle 

zu und bestehende Modelle weiterzuentwickeln, 

vor allem durch die 

Nutzung von Sensoren. 

Iot und IIoT sind zwei Begriffe, 

die oft in ähnlichen Zusammenhängen 

verwendet werden. Der 

Hauptunterschied ist die Art der 

Geräte, mit denen sie arbeiten. 

Das IoT ist in erster Linie für 

Verbraucher geräte bestimmt, während 

das IIoT hauptsächlich für 

industrielle Anwendungen entwickelt 

wurde, wie z.B. Fertigungsstraßen. 

Das IIoT legt einen spezifischen 

Fokus auf die Verbesserung 

der Effizienz und Produktivität 

in der Industrie. Ein weiterer 

wesentlicher Unterschied ist, dass 

IIoT-Geräte in der Regel höhere 

Anforderungen an die Kompatibilität, 

Zuverlässigkeit und Sicherheit 

haben als IoT-Devices. 

Die Produktion ist einer der 

Bereiche, in denen IIoT am stärksten 

Einfluss nehmen kann. Durch 

die Vernetzung von Maschinen und 

Anlagen können Produktionsabläufe 

optimiert und Fehlerquellen 

minimiert werden. So lassen sich 

beispielsweise Störungen schneller 

erkennen und beheben, was 

die Produktivität steigert. Auch die 

Qualität der Produkte lässt sich verbessern, 

da fehlerhafte Teile schneller 

erkannt und ausgetauscht werden 

können. Zudem ermöglicht 

das IIoT eine bessere Ressourcenplanung 

sowie eine effizientere 

Kommunikation und Zusammenarbeit 

im Unternehmen. Dies alles 

ist insbesondere für Unternehmen 

wichtig, die sich in internationalen 

Märkten behaupten wollen. 

Voraussetzungen für IIoT-Projekte 

ist eine stabil laufende IT- 

Infrastruktur. Für erstaunlich viele 

produzierende Unternehmen stellt 

dieser Punkt selbst heute noch 

eine Herausforderung dar. Überschätzt 

werden hingegen eher die 

Kosten von Sensorik: Der Durchschnittspreis 

eines IoT-Sensors fiel 

von 1,30 US-Dollar im Jahr 2004 

auf schätzungsweise ca. 38 US- 

Cent im Jahr 2020. 


39


Quelle: [3] 

Sensoren liefern typischerweise 

Umgebungsdaten wie Temperatur-, 

Druck-, Standort-, Beschleunigungs-, 

Feuchtigkeits- und andere Metriken 

sowie Aktivitätslogs, chemische und 

elektromagnetische Messwerte und 

sonstige Informationen, die sie an 

der Netzwerkkante in vordefinierten 

Zeitabständen erfassen. Zur Auswertung 

dieser Datenströme durch 

fortgeschrittene Software war bisher 

typischerweise eine Übertragung in 

die Cloud erforderlich. Cloud-zentrische 

Verarbeitung von Big-Data- 

Messwerten aus IIoT-Sensorik 

hat jedoch Nachteile: relativ hohe 

Kosten drahtloser Konnektivität und 

Cyberrisiken sowie unvermeidlichen 

Latenzen. Anwendungen mit Nahe- 

Echtzeit-Anforderungen sind daher 

nicht sinnvoll bzw. unmöglich. Hier 

kann Künstliche Intelligenz helfen: 

Edge-KI verlagert die Intelligenz 

direkt in die Endgeräte, möglichst 

nah an die Sensorik der Netzwerkkante. 

Dann müssen intelligente Systeme 

nicht mehr zwangsweise stets 

in Verbindung mit einer Cloud stehen. 

Das stärkt die Datensouveränität 

des Unternehmens. 

LPWAN/LoRaWAN 

Um aus den Daten aus der IIoT- 

Sensorik einen Mehrwert zu schöpfen, 

müssen Unternehmen für die 

Konnektivität ihrer IIoT-Endpunkte 

sogen. Hierbei stoßen LPWAN- 

Technologien (Low-Power Wide- 

Area Network, Niedrigenergie- 

Weitverkehrsnetz) auf ein wachsendes 

Interesse. LPWAN ermöglicht 

es, mehrere Jahre lang über 

große Distanzen zu funken und 

dabei mit einer einzigen Batterieladung 

auszukommen. Und benötigt 

keine besondere Infrastruktur. 

Der Standard ist bereits in drei von 

vier IoT-Anwendungen im Einsatz. 

Eines der weitverbreitetsten 

Protokolle für die Kommunikation 

batteriebetriebener IoT- 

Geräte über LPWAN ist unter der 

Bezeichnung LoRa bzw. LoRa- 

WAN bekannt (Long-Range Wide- 

Area Network). Dieses offene 

LPWAN-Protokoll ist in über 100 

Ländern verfügbar. 

Einige Geräte, die LoRa verwenden, 

sind auch mit schmalbandigen 

IoT-Netzen (NB-IoT, Narrowband- 

IoT) verbunden. Bei NB-IoT handelt 

es sich um einen LPWAN-Standard 

aus der Feder derselben Marktakteure, 

die auch die Protokolle für 4G 

und 5G entwickelt haben. Es punktet 

mit einer höheren Bandbreite als 

LoRaWAN, weist jedoch gewissen 

Defizite im Hinblick auf die Datenverschlüsselung 

auf. 

5G New Radio 

Der globale Mobilfunkstandard 

5G soll mit Blick auf Industrie 4.0 

dank Innovationen wie Rdadi- 

Access-Network-Virtualisierung 

(via Network Slicing) eine effizientere 

Nutzung der verfügbaren 

Bandbreite in einer Vielzahl von 

Nutzungsszenarien ermöglichen 

und damit die Kosten der M2M- 

Konnektivität drastisch senken. 

Das Network Slicing wendet die 

Prinzipien der Infrastrukturvirtualisierung 

auf den Mobilfunk an. 

Es verbindet hierzu drei Technologien: 

• 5G-NR-Standard 

• SDN-Technologie 

(Software-Defined Network) 

• NFV (Network Functions 

Virtualization) 

Dank Network Slicing lassen sich 

verschiedene Anwendungen trotz 

ihrer stark differenzierten Anforderungen 

in Bezug auf die Datenrate, 

die Latenz, die Verbindungsdichte 

oder die Verfügbarkeit erweiterter 

Funktionalität in einem einzigen 

Frequenzband gleichzeitig 

bereitstellen. 

5G-Dienste adressieren drei 

hauptsächliche Nutzungsszenarien: 

• Enhanced Mobile Broadband 

(eMBB) 

• Massive Machine-Type 

Communication (mMTC) 

• Ultra-Reliable Low-Latency 

Communication (URLLC) 

Hier sind mMTC und URLLC 

für Industrie 4.0von Bedeutung: 

mMTC meint einen Internetzugang 

zum Übersenden von aggregierten 

Rohdaten durch Mess-, Erfassungs- 

und Überwachungsgeräte 

der Industrie 4.0 und verwandter 

Anwendungen. Genutzt wird u.a. 

das schmalbandige Internet der 

Dinge (NB-IoT). URLLC unterstützt 

die Fabrikautomation, autonomes 

Fahren (auch Gabelstapler), 

die smarte Fabrik, den Roboterbetrieb 

und andere zeitbewusste Nutzungsszenarien. 

Doch 5G stellt recht hohe Ansprüche 

an die Hardware der IoT-Endpunkte 

und die Netzwerkinfrastruktur. 

Während sich die Kosten für 

LoRa-fähige Sensoren auf 20 bis 

50 Cent pro Stück belaufen, schlagen 

vergleichbare Sensoren mit 

5G-Anbindung mit ca. 30 Euro pro 

Stück zu Buche. 

Quellen: 

[1] White Paper: Item-Level RFID 

Tagging and the Intelligent Apparel 

Supply Chain, by Zebra Technologies 

[2] Passive RFID: Market Trends 

and New Market Opportunities for 

Systems Integrators, White Paper 

by Avery Dennison 

[3] Quorvo: Ultra-Wideband 

(UWB) Enables Smart Factory of 

the Future, White Paper ◄ 



Passgenaue Hardware-Lösungen 

für die Industrie der Zukunft 

Im vernetzten Kontext von Industrie 4.0, IIoT und Smart Factory sind kompakte Embedded-PCs die 

zentralen Akteure. Ein modularer Aufbau – wie hier beim Mini-Industrie-PC EACIL20 von TL Electronic – 

bietet die Möglichkeit einer nachträglichen Erweiterung z. B. mit zusätzlichen WLAN/WWAN-Schnittstellen 

und Antennen 

Die Digitalisierung von Produktionsund 

Lieferprozessen schreitet weltweit 

rasant voran. Aus gutem Grund, 

denn die smarte Vernetzung von Endgeräten, 

Maschinen, Sensoren und 

Aktoren über entsprechende Applikationen 

steigert die betriebliche Effizienz 

und senkt die Kosten – allerdings 

nur, wenn alle Glieder dieser komplexen 

Kette reibungslos ineinandergreifen. 

Der Schlüssel hierzu ist eine zuverlässige, 

optimal auf die spezifischen 

Gegebenheiten abgestimmte Hardware. 

Oft unbemerkt im Hintergrund 

spielen dabei leistungsfähige Embedded-Industrie-PCs 

die Hauptrolle. Die 

Anforderungen an industrielles Networking 

sind hoch. Produktionsabläufe zu 

steuern und zu überwachen gestaltet 

sich ungleich komplexer und rechenintensiver 

als beispielsweise die Netzwerkprozesse 

in einer typischen Büro- 

IT-Umgebung. Die in ein IIoT-Umfeld eingebettete 

Hardware muss in der Lage 

sein, große Datenströme im Dauerbetrieb 

zu verarbeiten – und das zum 

Teil unter widrigen Umgebungsbedingungen 

wie Hitze, Kälte, Staub, Nässe 

und Erschütterungen. So stehen Ausfallsicherheit, 

Wartungsfreundlichkeit 

sowie die langfristige Verfügbarkeit 

aller Komponenten bei der Planung 

an erster Stelle. 

Der zweite 

entscheidende Faktor 

für die perfekte Einbindung in ein 

Industrie-Netzwerk ist die exzellente 

Konnektivität der Hardware. Denn 

eine reibungslose Integration verlangt 

zu jedem Prozess die passende 

Schnittstelle. Hier bieten die 

Embedded Systeme von TL-Electronic 

trotz kompakter Abmessungen 

eine sehr umfangreiche Ausstattung 

– das Spektrum reicht von seriellen 

und digitalen I/O- über CANBUS- bis 

hin zu WLAN- bzw. WWAN-Interface-Ports. 

Und weil sich Anforderungen 

ändern können, hat der Hersteller 

auch modulare Box-PCs im 

Programm, die problemlos nachträglich 

erweitert werden können. 

Diese Flexibilität versetzt TL Electronic 

in die Lage, den unterschiedlichsten 

Herausforderungen des 

Zukunftsprojekts Industrie 4.0 mit 

der passenden Hardware-Lösung 

zu begegnen. ◄ 

TL Electronic GmbH 

www.tl-electronic.de 

Wartungsfreundlichkeit und Ausfallsicherheit stehen bei den Embedded-PCs von TL Electronic an erster 

Stelle. Sämtliche Systemkomponenten liegen für den Servicefall leicht zugänglich hinter Abdeckungen 


41


Mit LoRa Cloud 

IoT-Lösungen durch cloud-basierte Dienste 

schneller entwickeln 

Um sein Halbleiterangebot zu ergänzen und Kunden zu helfen, das Beste aus den angebotenen Funktionen 

herauszuholen, bietet Semtech cloud-basierte Dienste an. 

Autor: 

Karthik Ranjan, LoRa Cloud 

Solutions and Partnerships 

Leader, Wireless and Sensing 

Products Group 

Semtech 

www.semtech.com 

Wo einst Unternehmen ihre 

eigenen Server kauften, hat Cloud 

Computing die Landschaft verändert. 

Kunden von Cloud-Computing-Anbietern 

können die Kosten für 

Hardware vermeiden und Innovationen 

rein auf der Basis ihrer Anwendungen 

und Daten entwickeln. 

Um sein Halbleiterangebot zu 

ergänzen und Kunden zu helfen, 

das Beste aus den angebotenen 

Funktionen herauszuholen, bietet 

Semtech neuerdings vier cloudbasierte 

Dienste an. 

Der erste Dienst 

ist Join Server, ein Sicherheitsdienst, 

der die Komplexität und das 

Risiko beseitigt, das mit der Bereitstellung 

eigener Geräteschlüssel 

durch die Kunden verbunden ist. 

Der Join Server verwaltet 

Schlüsselbestandteile für Gerätegruppen 

von einem oder mehreren 

Herstellern. Die Geräte werden 

in Stapeln mit aufeinanderfolgenden 

EUI-Bereichen gruppiert. 

Jeder Stapel hat einen eindeutigen 

Root- Schlüssel, von dem andere 

Schlüssel wie der Netzwerksitzungs-Schlüssel 

abgeleitet werden, 

sodass private Schlüssel das Gerät 

nie verlassen. Zusammen mit den 

vorab bereitgestellten Geräteschlüsseln 

bietet der Join Server erhöhte 

Sicherheit und LNS- Flexibilität. Er 

wird als SaaS-Lösung (Software as 

a Service) angeboten. 

Der zweite Dienst 

ist Geolocation Solver. Bisher 

erforderte die Geolokalisierung 

einen vollständigen GPS- 

Chip im Gerät und die Fähigkeit, 

alles auf dem Gerät zu berechnen. 

Dies beeinträchtigt die Akkulaufzeit 

erheblich. Der Ortungsdienst 

kombiniert die Funktionen 

des LoRa EdgeTM LR1110 von 

Semtech, der GNSS-Satelliten 

als auch WiFi SSIDs scannen 

kann und die Verarbeitung zwischen 

der Cloud und dem Gerät 

aufteilt, um den Standort zu ermitteln. 

Dies verlängert die Batterielebensdauer 

eines IoT-Trackers auf 

möglicherweise Jahre im Vergleich 

zu den Wochen bis Monaten, die 

mit bestehenden GPS-Lösungen 

möglich sind. 

Der Cloud-Dienst bietet Indoorals 

auch Outdoor-Geolokalisierung 

und automatische OTA-Updates 

(Over The Air) des (GNSS/GPS-) 

Almanachs. 

Der dritte Dienst 

heißt Modem Services und konzentriert 

sich auf die Konfiguration 

und Verwaltung des Modems auf 

sehr detaillierter Ebene. 

Zu den Funktionen und Vorteilen 

gehören Uplink-Datendienste, 

Modemstatus-/Konfigurationsdienste 

und eine Option für volle 



und eingeschränkte Funktion. Dieser 

Service wird auch als SaaS- 

Lösung angeboten. 


Der neueste Dienst 

ist der SaaS-Chip-to-Cloud- 

Dienst LoRa Cloud Locator, der die 

LoRa-Cloud-Modem-/Geolokalisierungsdienste 

von Semtech nutzt. Der 

neue Dienst gibt Kunden die Möglichkeit, 

die Leistungsfähigkeit von 

Geräten, die auf LoRa Edge basieren, 

aus erster Hand zu erleben und 

die Genauigkeit und den Stromverbrauch 

der LoRa-Edge-Plattform 

zu bewerten, die eine äußerst 

stromsparende und kostengünstige 

Lösung für die Ortung von Assets 

im Innen- und Außenbereich bietet. 

LoRa Cloud Locator verfügt über 

eine integrierte serverlose Technik 

und bietet Kunden eine einfache 

durchgehende Erfahrung, um LoRa 

Edge in verschiedenen Ökosystem- 

Trackern zu evaluieren – entweder 

in einem privaten oder öffentlichen 

LoRaWAN-Netzwerk. 

Der LoRa Cloud Locator wurde 

speziell für Tracker entwickelt, die 

Semtechs ICs der Serie LoRa Edge 

LR mit minimalem Aufwand verwenden. 

Nach der Konfiguration 

des Dienstes in Verbindung mit der 

LoRa-Funktechnik von Semtech für 

die Übertragung in die Cloud können 

Kunden den Standort des Trackers 

in der Regel in weniger als 15 

Minuten auf der Karte anzeigen. 

Wer sich für den LoRa Cloud 

Locator interessiert, kann einen 

LoRa-Edge-fähigen Tracker erwerben, 

ein LoRa-Cloud-Locator-Konto 

erstellen und herausfinden, wie 

LoRa Edge neue Anwendungen in 

der gesamten globalen Lieferkette 

erschließt. 

Um auf den Dienst zuzugreifen, 

besuchen Kunden locator.loracloud.com, 

wo sich eine Auswahl 

kompatibler Tracker von Semtech, 

Browan, Digital Matter, Mimiq und 

Miromico findet. Bestellungen laufen 

über CalChip Connect und Indesmatech, 

zwei führende LoRaWAN- 

Hardware-Distributoren mit Sitz in 

Nord amerika bzw. Europa. Nach 

dem Kauf eines Trackers können 

sich Kunden in die Anwendung 

einloggen, ihren Tracker registrieren 

und dessen Standort auf einer 

Karte über einen Browser auf ihrem 

Desktop- oder Mobilgerät anzeigen. 

Zwischen-Fazit: 

Um eine IoT-Anwendung zum 

Erfolg zu führen, müssen Kunden 

eine durchgehende (End-to-End-) 

Lösung aufbauen. Mit der LoRa 

Cloud ermöglicht Semtech seinen 

Kunden, diese Lösungen schneller 

zu entwickeln, alle Funktionen des 

Semtech-Chipangebots zu nutzen 

und die Lösungen schneller auf den 

Markt zu bringen. 

Starthelfer werden – 

Perspektiven schaffen 

Das LoRa-Developer-Portal 

ist eine Plattform für Ideenaustausch, 

Lernen, Networking und 

technischen Support, die ausschließlich 

für Innovatoren und Unternehmen 

gedacht ist, die ein starkes Interesse 

am Einsatz LoRa-basierter 

IoT- und M2M-Lösungen haben. Das 

Portal bietet viele Vorteile, darunter 

technischen Support, exklusive 

Ressourcen und einen Katalog mit 

Hunderten LoRa-basierter, kommerziell 

verfügbarer Produkte und 

Dienstleistungen. 

Das LoRa-Developer-Portal bietet 

Mitgliedern umfangreiche Inhalte, 

darunter Software, die Entwicklern 

hilft, LoRa-basierte Lösungen 

schneller umzusetzen, Bibliotheken 

mit technischer Dokumentation, 

Videos, Fachzeitschriften und eine 

Wissensdatenbank, in der sich Entwickler 

mit anderen Gleichgesinnten 

und Experten austauschen können. 

Mehr Info: https://lora-developers. 

semtech.com ◄ 

Help unterstützt Kleinunternehmer bei der Existenzgründung 

in ihrer Heimat – unser Weg, Fluchtursachen nachhaltig zu 

bekämpfen. Bringen Sie den Motor der Selbstständigkeit in Fahrt! 

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www.help-ev.de 

43

Design 

Grundregeln für die Ausarbeitung 

Layout von Mixed-Signal-Leiterplatten 

Bild 1: Aufteilung der Schaltungen in einen analogen und einen digitalen Abschnitt 

Autoren: 

May Anne Porley 

Kevin Chesser 

Analog Devices 

www.analog.com 

Hier geht es um die verschiedenen 

Aspekte, die beim Design 

des Layouts von Mixed-Signal-Leiterplatten 

zu beachten sind. Neben 

der Platzierung der Bauelemente 

werden die Planung des Lagenaufbaus 

und Überlegungen zu den 

Masseflächen angesprochen. Insgesamt 

ergeben die behandelten Richtlinien 

ein praxisgerechtes Konzept 

für das Layout von Mixed-Signal- 

Leiterplatten, das für Entwickler 

mit unterschiedlichsten Vorkenntnissen 

hilfreich sein dürfte. 

Einführung 

Voraussetzung für das Design 

einer Mixed-Signal-Leiterplatte ist 

ein grundlegendes Verständnis der 

analogen und digitalen Schaltungen, 

damit etwaige Störbeeinflussungen 

unterbunden oder zumindest minimiert 

werden können. Da moderne 

Systeme meist Bauteile enthalten, 

die sowohl im analogen als auch im 

digitalen Bereich arbeiten, ist beim 

Design große Sorgfalt geboten, 

damit die Signalintegrität im gesamten 

System gewahrt werden kann. 

Das Leiterplatten-Layout, das 

einen wichtigen Bestandteil der 

Entwicklung eines Mixed-Signal- 

Systems darstellt, kann eine höchst 

anspruchsvolle Aufgabe sein, die 

sich keineswegs nur auf das Platzieren 

der Bauelemente beschränkt. 

Vielmehr gilt es eine Vielzahl weiterer 

Faktoren zu beachten. Dazu 

zählen u.a. die verschiedenen Lagen 

der Leiterplatte und deren korrektes 

Management, um damit Interferenzen 

infolge ungewollter parasitärer 

Kapazitäten, die sich ungewollt 

zwischen den verschiedenen 

Lagen bilden können, zu minimieren. 

Einen integralen Prozess beim 

Design des Leiterplatten-Layouts 

für ein Mixed-Signal-System stellt 

auch das Massekonzept dar. Um 

dieses Thema drehen sich in der 

Industrie zahlreiche Diskussionen, 

und die Definition einer standardisierten 

Herangehensweise muss 

nicht immer ganz einfach sein. 

Tatsächlich kann bereits ein einziges 

Problem bei der Qualität der 

Masse verbindung das gesamte Layout 

einer leistungsfähigen Mixed- 

Signal-Leiterplatte beeinträchtigen. 

Dieser Aspekt darf deshalb keineswegs 

unbeachtet bleiben. 

Platzierung der Bauelemente 

Ähnlich wie beim Bau eines 

Hauses, ist es auch bei einer Leiterplatte 

entscheidend, zunächst eine 

Art Grundriss des Systems (Floor- 

Plan) zu entwerfen, bevor die Bauteile 

der Schaltung platziert werden. 

Dieser Arbeitsgang legt die allgemeine 

Integrität des System- Designs 

fest und sollte helfen, Störbeeinflussungen 

zu vermeiden. 

Bei der Ausarbeitung des Floor- 

Plans ist es insbesondere bei Schaltungen 

mit hohen Signalfrequenzen 

ratsam, dem Signalpfad im Schaltplan 

zu folgen. Die physische Platzierung 

eines Bauteils ist ebenfalls 

ein kritischer Aspekt des Designs. 

Die wichtigsten Funktionsabschnitte 

und Signale sowie die Verbindungen 

zwischen den einzelnen Abschnitten 

sollten identifiziert werden, um 

die bestgeeignete Position der einzelnen 

Bauelemente des Systems 

zu bestimmen. Steckverbinder etwa 

werden am besten an den Rändern 

der Leiterplatte angeordnet, während 

Hilfsbauelemente wie etwa 

Entkopplungskondensatoren und 

Quarze so nah wie möglich am 

jeweiligen Mixed-Signal-Baustein 

platziert werden sollten. 

Aufteilung in analoge 

und digitale Blöcke 

Damit analoge und digitale 

Signale möglichst wenig gemeinsame 

Rücklaufwege nutzen, sollte 

eine Separierung der analogen und 

digitalen Schaltungsteile erwogen 

werden. Ein Beispiel für eine der- 

Über die Autoren 

May Anne Porley ist als 

Applications Engineer in 

der Automated Test Equipment 

(ATE) Group bei Analog 

Devices auf den Philippinen 

tätig. Sie kam 2012 zu ADI und 

arbeitet im Applikations-Support 

für Switches, Multi plexer, 

Pegelumsetzer und ungepufferte 

Crosspoint Switches. 

May Anne Porley absolvierte 

ein Elektrotechnik-Studium an 

der De La Salle University in 

Dasmariñas (Philippinen) mit 

einem Bachelor-Diplom. 

Kevin Chesser arbeitet als 

Product Application Engineer 

bei der SMX Group von ADI in 

Limerick (Irland). Die Elektronik 

ist ebenso seine Leidenschaft 

wie die Lösung praktischer Probleme 

mit technischen Mitteln. 

Chesser ist im Kunden-Support 

tätig und befasst sich schwerpunktmäßig 

mit den Switches 

und Multi plexern der ADG7xx- 

Familie. 


Design 

Bild 2: Beispiel einer Entkopplungstechnik für Stromversorgungs-Pins 

artige Separierung ist in Bild 1 zu 

sehen. Bei einer derartigen Aufteilung 

sind einige Dinge zu beachten: 

1. Es ist sinnvoll, empfindliche 

analoge Bauteile, wie etwa Verstärker 

oder Spannungsreferenzen, im 

analogen Teil zu platzieren. Digitale 

Bauteile mit einem hohen Aufkommen 

an Störaussendungen, wie 

zum Beispiel Logik- oder Timing- 

Schaltungen, gehören dagegen in 

den digitalen Abschnitt. 

2. Wenn ein System einen A/D- 

Wandler (ADC) oder einen D/A- 

Wandler (DAC) mit niedrigen digitalen 

Strömen enthält, können diese 

wie analoge Bauteile behandelt und 

im analogen Teil platziert werden. 

3. In Designs, in denen mehr als 

nur ein ADC oder DAC mit hohen 

Strömen vorkommt, ist es sinnvoll, 

die analoge und die digitale Stromversorgung 

zu trennen. AVCC sollte 

also mit dem analogen Teil verbunden 

werden, DVDD dagegen mit 

dem digitalen Abschnitt. 

4. Mikroprozessoren und Mikrocontroller 

benötigen unter Umständen 

viel Platz und erzeugen Wärme. 

Sie sollten deshalb im Interesse 

einer besseren Entwärmung in 

der Mitte der Leiterplatte angeordnet 

werden, gleichzeitig aber nicht 

weit von ihren zugehörigen Schaltungsblöcken 

entfernt sein. 

Der Stromversorgungsblock 

Als wichtiger Bestandteil der 

Schaltung sollte die Stromversorgung 

entsprechend vorrangig behandelt 

werden. Grundsätzlich gilt die 


Faustregel, dass der Stromversorgungsblock 

einerseits vom Rest 

der Schaltung isoliert werden sollte, 

andererseits aber möglichst nah an 

den versorgten Bauelementen zu 

platzieren ist. 

Komplexe Systeme mit Bausteinen, 

die mehrere Stromversorgungs- 

Pins aufweisen, können separate 

Stromversorgungen für die analogen 

und digitalen Abschnitte benutzen, 

um von den digitalen Schaltungen 

ausgehende Störbeeinflussungen 

zu vermeiden. Andererseits sollte 

das Routing der Stromversorgung 

möglichst kurz und direkt sowie mit 

breiten Leiterbahnen ausgeführt 

sein, um Induktivitäten zu reduzieren 

und eine Limitierung der Stromstärke 

zu vermeiden. 

Entkopplungstechniken 

Die Betriebsspannungs-Unterdrückung 

(Power Supply Rejection 

Ratio, PSRR) gehört zu den wichtigen 

Parametern, die beim Design 

im Auge behalten werden müssen, 

wenn die angestrebte System-Performance 

erreicht werden soll. Der 

PSRR-Wert ist ein Maß dafür, wie 

empfindlich ein Bauelement auf 

Änderungen der Versorgungsspannung 

reagiert und letztendlich wird 

die Leistungsfähigkeit des jeweiligen 

Gerätes von diesem Wert bestimmt. 

Um für einen optimalen PSRR- 

Wert zu sorgen, kommt es darauf 

an, hochfrequente Störgrößen von 

dem jeweiligen Bauelement fernzuhalten. 

Dies lässt sich erreichen, 

indem man die Stromversorgung 

des Bausteins mithilfe einer Kombination 

aus Elektrolyt- und Keramikkondensatoren 

zur niederohmigen 

Masse hin entkoppelt. Das gesamte 

Konzept der korrekten Entkopplung 

dreht sich darum, eine störungsarme 

Umgebung herzustellen, in der die 

fragliche Schaltung korrekt arbeiten 

kann. Der oberste Grundsatz 

lautet dabei, dem Strom einen einfachen, 

d.h. möglichst kurzen Rückweg 

anzubieten. 

Beim Design muss man sich stets 

damit auseinandersetzen, welche 

Empfehlungen für das jeweilige 

Bauelement bezüglich der Hochfrequenzfilterung 

gegeben werden. 

Praktische Checkliste 

Die folgende Checkliste soll vor 

diesem Hintergrund als Richtschnur 

Bild 3: Beispiel einer vierlagigen Leiterplatte 

dienen, indem sie allgemeine Entkopplungstechniken 

und ihre korrekte 

Umsetzung benennt: 

1. Während Elektrolytkondensatoren 

als Ladungsreservoir für 

Stromspitzen fungieren, um niederfrequente 

Störgrößen auf den Versorgungen 

zu minimieren, dämmen 

Keramikkondensatoren mit geringer 

Induktivität die hochfrequenten Störgrößen 

ein. Optional können zusätzlich 

Ferritperlen eingesetzt werden, 

die für eine zusätzliche Isolation und 

Entkopplung hochfrequenter Störgrößen 

sorgen. 

2. Entkopplungskondensatoren 

sind stets möglichst nah an den 

Stromversorgungs-Anschlüssen der 

jeweiligen Bauelemente zu platzieren. 

Um zusätzliche Serieninduktivitäten 

zu vermeiden, sollten diese 

Kondensatoren über ein Via oder 

eine kurze Leiterbahn mit einer 

nieder ohmigen, großen Massefläche 

verbunden sein. 

3. Der kleinere Kondensator mit 

typisch 0,01 bis 0,1 µF sollte so nah 

wie es geometrisch irgendwie möglich 

ist an den Stromversorgungs- 

Pins des Bauelements platziert 

werden. Diese Anordnung vermeidet 

etwaige Instabilitäten, wenn der 

jeweilige Baustein mehrere gleichzeitig 

schaltende Ausgänge aufweist. 

Der Elektrolytkondensator mit 

typisch 10 bis 100 µF sollte dagegen 

höchstens 2,5 cm vom Stromversorgungs-Pin 

des Bausteins entfernt 

platziert werden. 

4. Im Interesse einer einfacheren 

Implementierung können die 

Entkopplungskondensatoren mit 

einer T-Verbindung und mit Vias in 

der Nähe des GND-Pins des Bau- 

45

Design 

Bild 4: Rückstrom bei einem System mit durchgehender Massefläche 

elements mit der Massefläche verbunden 

werden, anstatt mit einer 

eigenen Leiterbahn, s. hierzu das 

Beispiel in Bild 2. 

Lagenaufbau der Leiterplatte 

Sobald die Platzierung der Bauelemente 

und der Floor-Plan festgelegt 

sind, kann man sich der nächsten 

Dimension des Leiterplatten- 

Designs, nämlich dem Lagenaufbau 

zuwenden. Es wird allerdings 

empfohlen, sich dem Lagenaufbau 

als erstes, also vor dem Routing 

der Leiterplatte zu widmen, da 

sich hieraus die zulässigen Strom- 

Rücklaufwege des Systemdesigns 

ergeben. 

Unter dem Lagenaufbau versteht 

man die vertikale Anordnung der 

verschiedenen Kupferlagen einer 

Leiter platte, die zur Übertragung der 

verschiedenen Ströme und Signale 

über die Leiterplatte hinweg dienen. 

Während Bild 3 die verschiedenen 

Lagen einer Leiterplatte visualisiert, 

geht aus Tabelle 1 die Aufgabenverteilung 

der einzelnen Lagen eines 

typischen Vierlagen-PCBs hervor. 

Leistungsfähige Datenerfassungssysteme 

sollten in der Regel mindestens 

vierlagige Leiterplatten besitzen. 

Während die oberste Lage oftmals 

für digitale und analoge Signale 

verwendet wird, dient die unterste 

Lage für zusätzliche Signale. Die 

zweite Lage (Masselage) fungiert 

als Referenzfläche für Impedanz 

kontrollierte Signale. Sie reduziert 

die IR-Spannungs abfälle und dient 

als Abschirmung für die digitalen 

Signale auf der obersten Lage. Die 

Stromversorgungsfläche schließlich 

ist auf der dritten Lage angesiedelt. 

Stromversorgungs- und Masseflächen 

müssen benachbart angeordnet 

werden, denn so entsteht 

eine zusätzliche Kapazität zwischen 

den Flächen, die zur HF-Entkopplung 

der Stromversorgung beiträgt. 

Bezüglich der Masselage haben 

sich die Empfehlungen, die für 

Mixed-Signal-Designs gegeben werden, 

über die Jahre geändert. Wurde 

einst die Aufteilung der Massefläche 

in einen analogen und einen 

digitalen Teil als sinnvoll erachtet, 

wird für moderne Mixed-Signal- 

Bauelemente eine neue Herangehensweise 

empfohlen. Ein korrektes 

Floorplanning und ein Separieren 

der Signale soll etwaige Probleme 

mit störungsbehafteten Signalen 

unterbinden. 

Massefläche auftrennen 

oder nicht? 

Das Massekonzept ist ein entscheidender 

Prozess beim Design 

des Layouts einer Mixed-Signal- 

Leiterplatte. Bei einer typischen 

vierlagigen Leiterplatte muss mindestens 

eine Lage für die Massefläche 

vorbehalten sein, damit den 

Signalen ein Rücklaufweg mit niederer 

Impedanz zur Verfügung steht. 

Die Masse-Pins aller integrierten 

Schaltungen sollten korrekt mit 

dieser niederohmigen Massefläche 

verbunden sein, um die Serieninduktivitäten 

und -widerstände 

zu minimieren. 

Es hat sich bei Mixed-Signal- 

Systemen zur gängigen Praxis 

ent wickelt, für digitale und analoge 

Schaltungsteile separate Massen 

zu verwenden. Tatsache ist 

jedoch, dass sich bei Mixed-Signal- 

Bausteinen mit niedrigen digitalen 

Strömen stattdessen eine durchgehende 

Masse am besten bewährt. 

Im Einzelfall ist abhängig von der 

Höhe der Mixed-Signal-Ströme zu 

überlegen, welches Masseverbindungskonzept 

am besten geeignet 

ist. Zwei Vorgehensweisen stehen 

dabei zur Auswahl. 

Lage 

Durchgehende Massefläche 

Geht es um ein Mixed-Signal-System 

mit einem einzigen ADC oder 

DAC und mit niedrigen digitalen Strömen, 

dürfte eine durchgehende Massefläche 

die beste Lösung sein. Um 

die Wichtigkeit einer einzigen, durchgängigen 

Massefläche zu verstehen, 

muss man sich den Rückstrom in 

Erinnerung rufen. Dieser fließt von 

den jeweiligen Bauelementen zur 

Masse zurück, um den Stromkreis 

zu komplettieren. Zur Vermeidung 

von Interferenzen zwischen den 

digitalen und den analogen Schaltungsteilen 

gilt es jeden Rücklaufweg 

durch das Leiterplatten-Layout 

hindurch zu verfolgen. 

Bereits an der einfachen Schaltung 

in Bild 4 wird deutlich, welche 

Vorteile eine durchgängige Massefläche 

gegenüber einer geteilten 

Massefläche bietet. Dem Signalstrom 

steht nämlich ein gleich 

hoher, aber gegenläufiger Rückstrom 

gegen über, der über die Massefläche 

zur Quelle zurückfließt und 

dabei naturgemäß den Weg der 

geringsten Impedanz wählt. 

Bei niederfrequenten Signalen 

heißt dies, dass der Rückstrom 

über den Weg mit dem niedrigsten 

ohmschen Widerstand fließt – meist 

entspricht dieser einer Geraden 

zwischen den Masseanschlüssen 

der beiden Bauelemente. Anders ist 

es bei hochfrequenten Signalen: hier 

wird ein bestimmter Teil des Rückstroms 

versuchen, über den Signalpfad 

zur Quelle zurück zu gelangen, 

denn die Impedanz ist entlang dieses 

Pfads geringer, da hierdurch die 

Größe der Schleife zwischen Hinund 

Rückstrom minimiert. 

Aufteilung in eine analoge 

und eine digitale Masse 

Wenn es in komplexen Systemen 

zu einer Herausforderung wird, 

eine durchgehende Massefläche 

zu realisieren, kann eine geteilte 

Masse sinnvoller sein. Bei dieser 

ebenfalls sehr beliebten Methode 

Nutzung 

1 digitale und analoge Signale (obere Lage) 

2 Masse 

3 Stromversorgung 

4 zusätzliche Signallage (untere Lage) 

Tabelle 1: Beschreibung des Lagenaufbaus einer typischen vierlagigen 

Leiterplatte 


Design 

erfolgt eine Aufteilung der Massefläche 

in einen analogen und einen 

digitalen Teil. Dieser Ansatz empfiehlt 

sich für komplexere Systeme 

aus mehreren Mixed-Signal-Bausteinen 

mit höheren digitalen Strömen. 

Ein Beispiel für ein solches 

System mit geteilter Massefläche 

ist in Bild 5 zu sehen. 

Bei Systemen mit einer geteilten 

Massefläche besteht die einfachste 

Möglichkeit zur Realisierung einer 

zusammenhängenden Masse darin, 

mit einer sternförmigen Masseverbindung 

die Trennung zwischen den 

Masseflächen aufzuheben und den 

Rückströmen dadurch die Möglichkeit 

zu geben, einen direkteren Weg 

zu nehmen. Die Sternpunkt-Masseverbindung 

ist jene Stelle, an der 

in einem Mixed-Signal-Layout die 

analoge und die digitale Massefläche 

miteinander verbunden sind. 

In gängigen Systemen kann die 

Sternpunkt-Masseführung mit einer 

einfachen, schmalen und durchgehenden 

Verbindung zwischen der 

analogen und der digitalen Massefläche 

realisiert sein. Hat man es dagegen 

mit einem komplexeren System 

zu tun, wird die Sternpunkt-Masse 

meist mit einem Jumper realisiert. 

Besonders stromfest muss diese 

Verbindung nicht sein, denn die in 

der Sternpunkt-Masse fließenden 

Ströme sind nicht sehr hoch. Der 

wichtigste Zweck ist es vielmehr, 

einen Potenzialausgleich zwischen 

den Masseflächen herbeizuführen. 

Beim Ausarbeiten des Designs 

muss man sich in den Datenblättern 

der verwendeten Bauelemente 

stets darüber informieren, welche 

Empfehlungen der jeweilige Hersteller 

bezüglich der korrekten Masseverbindung 

gibt. Weisen Mixed- 

Signal-Bausteine separate AGNDund 

DGND-Pins auf, können diese 

mit den jeweiligen Masseflächen 

verbunden werden, da die Sternpunkt-Masse 

beide Flächen an 

einem Punkt zusammenführt. Hierdurch 

wird erreicht, dass sämtliche 

mit Störgrößen behafteten digitalen 

Ströme von der digitalen Stromversorgung 

über die digitale Massefläche 

zurück zur digitalen Stromversorgung 

fließen und dabei von den 

empfindlichen analogen Schaltungen 

ferngehalten werden. Die Isolation 

der analogen und digitalen Masseflächen 

muss bei einer mehrlagigen 

Leiterplatte auf allen Lagen beibehalten 

werden. 


Bild 5: Rückstrom bei einem System mit geteilter Massefläche 

Weitere gängige Methoden 

für die Masseverbindung 

Anhand der folgenden Checkliste 

lässt sich überprüfen, ob bei einem 

analog-digitalen Mixed-Signal-System 

ein geeignetes Konzept für die 

Masseverbindung angewandt wurde: 

1. Die Verbindungen an der Sternpunkt-Masse 

sollten mit breiten Leiterbahnen 

ausgeführt sein. 

2. Die Massefläche sollte keine 

schmalen Leiterbahnen aufweisen, 

die als ungünstig einzustufen sind. 

3. Es ist sinnvoll, von vornherein 

Pads und Vias vorzusehen, damit 

die analogen und digitalen Masseflächen 

bei Bedarf miteinander verbunden 

werden können. 

Zusammenfassung 

Die Ausarbeitung des Leiterplatten-Layouts 

für Mixed-Signal-Systeme 

kann eine höchst anspruchsvolle 

Aufgabe sein. Der Entwurf 

eines Floor-Plans zum Platzieren der 

Bauelemente ist dabei lediglich der 

Anfang. Auch die korrekte Planung 

des Lagenaufbaus und das Erstellen 

eines angemessenen Massekonzepts 

sind wichtige Punkte, die 

beim Systemdesign beachtet werden 

müssen, wenn ein Mixed-Signal- 

Systemlayout mit optimaler Performance 

entstehen soll. Das Erstellen 

des Floor Plans trägt dazu bei, für 

die allgemeine Signalintegrität des 

Systemdesigns zu sorgen. Zusätzlich 

sorgt die ordnungsgemäße 

Gestaltung des Lagenaufbaus für 

das richtige Management der Ströme 

und Signale auf der gesamten Leiterplatte. 

Die Wahl des günstigsten 

Masseverbindungs-Schemas verbessert 

nicht zuletzt die Leistungsfähigkeit 

des Systems und vermeidet 

Probleme im Zusammenhang 

mit störungsbehafteten Signalen 

und Rückströmen. 

Danksagung 

An dem Material, das in dem vorliegenden 

Artikel präsentiert wurde, 

haben zahlreiche Personen mitgewirkt, 

nämlich Eric Carty, Genesis 

Garcia, Giovanni Aguirri, Brendan 

Somers, Stuart Servis, Leandro 

Peje, Mar Christian Lacida und 

Yoworex Tiu. 

Literaturnachweis 

Walt Kester: The Data Conversion 

Handbook. Analog Devices, 

Inc., 2005. 

John Ardizzoni: „A Practical 

Guide to High-Speed Printed-Circuit-Board 

Layout”. Analog Dialogue, 

Vol. 39, No. 9, September 2005. 

Ralph Morrison: Grounding and 

Shielding Techniques. John Wiley 

& Sons, Inc., 1998. 

Thomas O’Shea: „AN-1349 Application 

Note: PCB Implementation 

Guidelines to Minimize Radiated 

Emissions on the ADM2582E/ 

ADM2587E RS-485/RS-422 Transceivers”. 

Analog Devices, Inc., 

August 2018. 

„MT-101 Tutorial Decoupling Techniques”. 

Analog Devices, Inc., 2009. 

Linear Circuit Design Handbook. 


Paul Brokaw: „AN-342 Application 

Note, Analog Signal-Handling 

for High Speed and Accuracy”. Analog 

Devices, Inc. 

Walt Kester, James Bryant und 

Mike Byrne: „MT-031 Tutorial Grounding 

Data Converters and Solving 

the Mystery of ‘AGND’ and ‘DGND’”. 


Paul Brokaw und Jeff Barrow: 

„AN-345 Application Note: Grounding 

for Low- and High-Frequency 

Circuits, Know Your Ground and 

Signal Paths for Effective Designs, 

Current Flow Seeks Path of Least 

Impedance–Not Just Resistance”. 

Analog Devices, Inc. 

Doug Grant und Scott Wurce: 

„AN-348 Application Note: Avoiding 

Passive Component Pitfalls, 

The Wrong Passive Component 

Can Derail Even the Best Op Amp 

or Data Converter Here Are Some 

Basic Traps to Watch For”. Analog 

Devices, Inc. ◄ 

47

Löt- und Verbindungstechnik 

IoT-Handlötstation 

Auf der electronica präsentierte Ersa die (nach 

Firmenangaben) weltweit erste Handlötstation, 

mit der sich Handlötprozesse in der Elektronikfertigung 

verbessern und lückenlos dokumentieren 

lassen. 

Mit der Ersa i-CON TRACE lässt sich Traceability 

erstmalig auch bei Handlötprozessen 

sicherstellen. Die smarte IoT-Lötstation erfasst 

Prozessinformationen lückenlos und bietet visuelle 

Reports. Damit ist es möglich, die Ursachen 

für Qualitätsabweichungen frühzeitig zu erkennen, 

diese zu isolieren und Probleme nachzuverfolgen. 

Die erhobenen Daten können dazu 

beitragen, Qualitätsmängel bei retournierten 

Baugruppen mit handgelöteten Bauteilen zu 

identifizieren. 

Die mit WLAN, Bluetooth und optional auch 

mit einer Netzwerkkarte ausgestattete Lötstation 

i-CON TRACE weist mit einer Heizleistung von 

150 W eine herausragende Lötperformance auf. 

Sie verfügt über ein charakteristisches Bedienkonzept 

und lässt sich anhand mobiler Endgeräte 

wie PC, Tablet oder Smartphone steuern. 

Zudem kann der Supervisor die für eine Lötaufgabe 

relevanten Parameter zentral vorgeben. Die 

Bediensoftware Ersa TRACE Cockpit ermöglicht 

es ferner, eine Lötaufgabe einer bestimmten 

Fachkraft zuzuweisen. Soll- und Ist-Temperatur 

werden angezeigt und lassen sich jobbezogen 

anpassen. Damit der mit einer Handlötaufgabe 

betrauten Operator die ihm zugeteilte 

Arbeit durchführen kann, wird mit einem Handscanner 

das Bauteil, die Lötspitze, den Lötdraht 

und das Flussmittel erfasst. 

„Die Lötstation ist erst dann einsatzbereit, 

wenn alle Faktoren der Aufgabenstellung entsprechen. 

Dadurch lassen sich potenzielle Fehler 

eliminieren, die Prozesssicherheit erhöhen 

und die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Prozessdaten 

sicherstellen. Der Operator kann sich 

somit ganz auf die Lötaufgabe konzentrieren“, 

hebt Jörg Nolte, Produktmanager für Lötwerkzeuge, 

Rework- und Inspektionssysteme der 

Ersa GmbH hervor. 

Die i-CON TRACE Lötstation lässt sich sowohl 

als Standalone-Lötstation mit voreingestellten 

Parametern nutzen als auch per MES gesteuerte 

Produktionsprozesse einbinden. Wird die 

kostenfrei zur Verfügung stehende und für eine 

intuitive und sichere Bedienung sorgende TRACE 

App in Verbindung mit dem TRACE Cockpit 

genutzt, kann die Löststation auch mittels im 

Firmennetzwerk befindlicher mobiler Endgeräte 

wie PC, Tablet oder Smartphone gesteuert 

werden. 

Überdies wird mit dem neu designten und thermisch 

optimierten Lötspitzensortiment die Effizienz 

der Energieübertragung um bis zu 30% 

erhöht. Das eigens von Ersa entwickelte und 

patentierte Schnellwechselsystem Tip´n´Turn 

erlaubt schließlich den unkomplizierten, schnellen 

und sicheren Wechsel der in unterschiedlichen 

Formen und Größen angebotenen Lötspitze. 

Der leicht bedienbare Bajonettverschluss 

sorgt für eine Vorspannung, wodurch die Lötspitze 

permanent an das Heizelement angedrückt 

wird. Damit lässt sich eine stabile Temperaturgenauigkeit 

von ±2 K sicherstellen. Außerdem 

können das long-life Heizelement und die Lötspitze 

unabhängig voneinander ausgetauscht 

werden, wodurch die Betriebskosten gesenkt 

und die Umwelt geschont werden. 

Ersa 

www.ersa.de 

Vapor Phase One - Dampfphasenlöten für Kleinserien 

PAGGEN 

Werkzeugtechnik GmbH 

info@paggen.de 

www.paggen.de 

Das Dampfphasenlöten gilt als 

das effektivste Verfahren zum 

Löten von SMD-Baugruppen, da 

es in inerter Umgebung ein Überhitzen 

der Baugruppe ausschließt 

und durch die hohe Energiedichte 

bei der Wärmeübertragung auch 

die Energiekosten senkt. Es hat 

sich überall dort durchgesetzt, 

wo es gilt große Massen, oder 

besonders kritische Bauteile, wie 

z.B. LEDs zuverlässig und schonend 

zu löten. 

Mit der Vapor Phase One bietet 

PAGGEN ein Tischgerät von 

hohem Bedienkomfort, welches 

auch Entwickler, Schulen, Startups 

und Fertiger von Kleinserien in 



Die-Bonding-Prototyping 

und Fertigung von Kleinserien 

Tresky GmbH 

www.tresky.de 

die Lage versetzt, die Vorteile 

des Kondensationslötens effektiv 

und preiswert für sich zu nutzen. 

Das kompakte Gerät bietet 

Anwendern eine hohe Flexibilität 

bei der Implementierung von Lötprofilen. 

Selbst hochdynamische 

Lötprofile sind dank leistungsstarker 

Lüfter und einem höhenverstellbaren 

Leiterplattenträger zuverlässig 

steuerbar. 

Der Touchscreen der Vapor 

Phase One sorgt für eine klare, 

intuitive Bedienung. Der Deckel 

zur Prozesskammer hebt sich automatisch 

und erleichtert dadurch 

das Platzieren einer Leiterplatte. 

Ist die bestückte Platine auf dem 


In der Prototyping-Phase und 

bei der Herstellung von Klein serien 

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. 

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 

Lift deponiert und der Lötprozess 

gestartet, verläuft der Vorgang 

vollautomatisch. Über das Display 

kann das verwendete Temperaturprofil, 

wie auch die real 

erreichte Temperatur in einem 

gemeinsamen Diagramm in Echtzeit 

verfolgt werden. Die Temperatur 

wird auf 2-3°C genau geregelt, 

um dem vorgegebenen Profil 

zu folgen. Zusätzlich zur Anzeige 

der Echtzeit-Temperaturdaten am 

Bildschirm, bietet die Vapor Phase 

One ein Sichtfenster mit Innenbeleuchtung, 

durch das die Prozesskammer 

einsehbar ist. 

Das sparsame Gerät wiegt nur 

22 kg, kommt mit einer Leistungsaufnahme 

von 1.1 kWh aus und 

benötigt nur 0,49 ml Galden pro 

Lötgang. Die integrierte Wasserkühlung 

wird von 4 Lüftern stabil 

gehalten, so dass kein eigener 

Wasseranschluss nötig ist. Die 

Vapor Phase One kann individuelle 

Lötprofile über eine SD-Karte 

importieren. Anhand dieser Profile 

werden Heizleistung und Liftposition 

an unterschiedliche Lotpasten 

und Leiterplattentechnologien 

angepasst. Ein attraktives 

Preis-Leistungsverhältnis und die 

hohe Prozesssicherheit sprechen 

für den Einsatz beim Prototyping, 

wo meist bereits der erste Versuch 

sitzen muss. ◄ 

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. ◄ 

49


Fertigung und Re-Manufacturing von Batteriemodulen 

Universelle Arbeitszelle 

Die Firma F&S hat eine kostengünstige Maschine entwickelt, die auch für Neueinsteiger attraktiv ist, 

und die trotz ihrer Funktionsvielfalt einfach zu bedienen ist. 

Bondkopf mit zusätzlicher CO 2 -Reinigungsdüse 

Die Wiederaufbereitung von 

gebrauchten Batteriemodulen ist 

wirtschaftlich von großem Interesse 

und wird auch von der EU 

gefördert und gefordert. Dabei geht 

es um ein beträchtliches Volumen: 

ab 2030 werden einer Studie des 

Fraunhofer ISI zufolge etwa 230.000 

t gebrauchte Lithiumbatterien pro 

Jahr allein in Europa anfallen, ab 

2040 sogar etwa 1.500.000 t. 

Derzeit wird vor allem das Recycling 

von Batterien auf der Ebene 

der enthaltenen Materialien diskutiert, 

die Batterien werden also verschrottet. 

Dabei wäre es weitgehend 

möglich, ganze Zellen wieder einzusetzen, 

weil in defekten Batteriemodulen 

häufig nur wenige Zellen tatsächlich 

unbrauchbar sind. 

Aus den übrigen Zellen könnten 

dagegen neue Module zusammengestellt 

werden. Das scheitert meist 

aber daran, dass die Zellen nicht 

ohne Beschädigung aus dem Modulverband 

herausgetrennt werden können, 

weil die Kontaktierung nicht 

zerstörungsfrei gelöst werden kann, 

jedenfalls für die am weitesten verbreiteten 

Widerstands- oder Laserschweißverbindungen. 

F&S BONDTEC Semiconductor 

GmbH 

info@fsbondtec.at 

www.ris.bka.gv.at 

Die Lösung dieses Problems 

sind Drahtbondverbindungen, wie 

sie in vielen Batterien für E-Fahrzeuge 

eingesetzt werden: Sie sind 

stoffschlüssig, also robust und 

lang lebig, kommen aber gleichzeitig 

ohne Schmelzphase und damit 

ohne Gefüge änderungen aus. Daher 

ist es problemlos möglich, eine Batteriezelle 

ein zweites Mal per Drahtbond 

zu kontaktieren. 

Die Universal-Fertigungseinheit 

Series 86 vereint erstmals mehrere 

Funktionen zum Re-Manufacturing 

von Batteriemodulen in einer 

Maschine. Als Drahtbonder kontaktiert 

sie die Module in der Erstherstellung 

in konventioneller Weise. 

Beim Re-Manufacturing deckt sie 

weitere Fertigungsschritte ab: 

1. Zunächst werden die alten 

Drahtbonds schonend entfernt. 

Dazu dient ein Scher-Testkopf, der 

eigentlich für die Qualitätskontrolle 

von Dickdrahtbonds gedacht 

ist. Dabei wird der Drahtbond von 

einem Scher-Tool seitlich weggeschoben 

und die dazu erforderliche 

Kraft gemessen; diese ist ein Maß 

für die Qualität des Bonds. 

Derselbe Vorgang lässt sich 

aber perfekt dazu nutzen, den 

Bond schonend zu lösen (Foto), 

denn sowohl der Angriffspunkt am 

Bond wie auch die Höhe über dem 

Substrat werden vom Scher-Testkopf 

genau ermittelt und mit einem 

Bilderkennungssystem nachjustiert, 

sodass der Bond tatsächlich ohne 

Beschädigung des Untergrunds entfernt 

werden kann. Der ganze Vorgang 

läuft vollautomatisch und somit 

hochproduktiv ab, denn die Drahtbonds 

eines ganzen Moduls werden 

ohne Bedienerunterstützung gelöst. 

Zusätzlich kann dabei, falls 

gewünscht, die Scher-Testfunktion 

genutzt werden, um noch die Qualität 

der entfernten Bonds zu messen, 

z.B. um den Alterungszustand des 

Batteriemoduls hinsichtlich der Verbindungen 

zu erfassen. 

2. In diesem Schritt kann der 

Zustand jeder einzelnen Zelle ermittelt 

werden. Dazu dient ein wechselbarer 

Messkopf auf der Maschine, 

der wieder automatisch und programmierbar 

jede Zelle mit einem 

Messfühler (mit programmierbarer 

Aufsetz kraft und anderen einstellbaren 

Parametern) kontaktiert und 

die gewünschten elektrischen Messungen 

durchführt. Es gibt dazu 

bereits Vergleichstabellen mit Erfahrungswerten 

von Batteriezellen verschiedener 

Hersteller, um die Qualität 

der vorliegenden Zellen einordnen 

zu können. Das erlaubt nicht 

nur eine Gut/Schlecht-Beurteilung, 

sondern auch eine feinere Sortierung 

der Zellen in unterschiedliche 

Qualitätsklassen für die Weiterverwendung. 

3. Im dritten Schritt, der außerhalb 

der Maschine stattfindet, werden 

die Zellen aus dem Verbund 

entnommen und ggf. nach Qualitätsklassen 

sortiert. Anschließend 

können die Zellen zu neuen Modulen 

zusammengesetzt werden. 

4. Den vierten und ggf. fünften 

Schritt erledigt wieder die Fertigungseinheit: 

die Zellen werden 

wieder mit dem Drahtbondkopf zu 

einem Modul verschaltet. 

5. Falls sich durch visuelle Inspektion 

oder auch durch die Messung 

der Verbindungsqualität in Schritt 1 

gezeigt hat, dass die Oberflächenqualität 

der Bondflächen nicht mehr 

gut oder gleichmäßig genug ist, 

kann am Bondkopf zusätzlich eine 

Reinigungsdüse installiert werden 

(Foto), die mit CO 2 -Trockenschnee 

die Oberflächen reinigt und aktiviert, 

bevor sie mit dem Drahtbonder 

kontaktiert werden. Auch dieser 

Schritt erfolgt vollautomatisch 

und programmiert. 

Die Universal-Fertigungseinheit 

hat einen großen Arbeitsbereich, in 

dem Batteriemodule bis zur Größe 

von 51 x 72 cm Platz finden, oder 

auch mehrere kleine Module nebeneinander. 

Sie kann auch mit automatisiertem 

Bauteilwechsel ausgestattet 

werden, wenn die Stückzahlen 

das Erfordern. Man sieht 

den Anwendungsbereich aber vor 

allem für Batteriemodule in kleineren 

Stückzahlen bei hoher Variantenvielfalt, 

etwa bei Neueinsteigern 

in die Industrie. Gerade hier ist der 

Wunsch nach Re-Manufacturing 

von gebrauchten Modulen besonders 

ausgeprägt. 

Deshalb hat man eine kostengünstige 

Maschine entwickelt, die auch 

für Neueinsteiger attraktiv und die 

trotz ihrer Funktionsvielfalt einfach 

zu bedienen ist. Das liegt vor allem 

an der flexiblen Software, die neue 

und zusätzliche Funktionalitäten 

ohne großen Aufwand einbinden 

kann. So kann die Fertigungszelle 

auch zukünftig hard- und softwareseitig 

erweitert werden, z.B. mit einer 

weiter verfeinerten optischen Inspektion 

oder auch einer Dispensfunktion 

für Kleber oder Dichtungen. ◄ 

Serie 86XX mit wechselbaren 

Arbeitsköpfen 



Neue Epoxies härten bei 60 °C 

Panacol hat eine Reihe von neuen 

1K-Epoxidharz-Klebstoffen entwickelt, 

die schon ab Temperaturen 

von 60 °C aushärten. Diese neue 

Klebstofftechnologie ist speziell für 

Elektronikanwendungen geeignet 

und besitzt insbesondere eine sehr 

hohe Adhäsion auf Substraten mit 

niedriger Oberflächenspannung. 

Mit den Klebstoffen Structalit 5511, 

5521 und 5531 wurde eine Reihe an 

Klebstoffen entwickelt, die im ausgehärteten 

Zustand unterschiedliche 

physikalische Eigenschaften 

aufweisen. Sie ermöglichen 

den Einsatz der Epoxytechnologie 

bei unterschiedlichen Bauteilgeometrien, 

Substraten und Anforderungsprofilen. 

Alle drei sind einkomponentige 

Klebstoffe auf Epoxidharzbasis 

und härten bereits 

bei 60 °C aus, sodass sie besonders 

für temperatursensible elektronische 

Bauteile geeignet sind. 

Bei höheren Aushärtetemperaturen 

kann die Aushärtung beschleunigt 

und die Haftfestigkeit noch weiter 

erhöht werden. 

Structalit 5511 besticht durch 

einen niedrigen Ionengehalt und 

ist daher optimal für die Anwendung 

in Elektroniken geeignet. 

Durch die Kombination eines hohen 

E-Moduls mit einer Bruchdehnung 

von mehr als 8% sorgt er für eine 

hohe Haftung auf vielen Substraten 

mit zusätzlicher Schock- und 

Vibrationsfestigkeit. 

Structalit 5521 ist nach der Aushärtung 

etwas weicher und flexibler, 

sodass der Klebstoff Spannungen 

zwischen den Substraten besser 

ausgleichen kann. Durch den sehr 

niedrigen E-Modul ist dieser Klebstoff 

sehr gut als Verguss oder für 

den Auftrag dickerer Klebstoffschichten 

geeignet. 

Als dritter Klebstoff der neuen 

Epoxytechnologie verfügt Structalit 

5531 über einen besonders niedrigen 

thermischen Ausdehnungskoeffizienten 

(CTE) und ist dennoch 

flexibel genug, um Fall- und Vibrationstests 

zu bestehen. In den Klebstoff 

eingearbeitete Füllstoff partikel 

machen den Klebstoff äußerst 

beständig gegen mechanische und 

chemische Einflüsse. 

Sehr hohe Haftfestigkeit 

Die vorgestellten Structalit-Klebstoffe 

besitzen eine sehr hohe Haftfestigkeit 

auf vielen gängigen Werkstoffen 

in der Elektronikindustrie, 

zudem haften sie sehr gut auf LCP 

(Flüssigkristallpolymer) und anderen 

Hightech-Kunststoffen mit niedriger 

Oberflächenenergie. Die Klebstoffe 

haben einen niedrigen Halogengehalt 

und erfüllen die internationalen 

Standards für Elektronikklebstoffe. 

Panacol-Elosol GmbH 

www.panacol.de 

High-Performance Frame&Fill-Klebstoffe 

Panacol hat eine neue Reihe an 

High-Performance-Klebstoffen für 

Frame&Fill-Anwendungen auf Leiterplatten 

entwickelt. Frame&Fill- 

Verfahren werden zum Schutz 

hochkomplexer oder sensibler 

Bereiche auf elektronischen 

Leiterplatten eingesetzt. Im ersten 

Schritt wird mit einem hochviskosen 

Klebstoff ein Rahmen – der 

sogenannte Frame – aufgetragen. 

Im nächsten Schritt wird dieser 

Bereich mit niedrigviskosem Füllmaterial 

– Fill – aufgefüllt. 

Präzises Verfahren 

Mit diesem präzisen Verfahren 

können Bereiche auf der Leiterplatte 

vor mechanischen Einflussfaktoren 

geschützt werden. 

Die Kombination aus Frame&Fill- 

Materialien ermöglicht den Auftrag 

minimaler Barriere- und Vergusshöhen 

und härtet zu einer homogenen 

Beschichtung aus. Bei der 

neuen Frame&Fill-Klebstoffreihe 

von Panacol sind die Komponenten 

so aufeinander abgestimmt, 

dass Frame und Fill nass in nass 

optimal dosierbar sind, ohne 

dass die noch flüssigen Klebstoffe 

zu einem unerwünschten 

Verlaufen auf der Leiterplatte 

führen. 

Structalit 5704 

Das Frame-Material Structalit 

5704 ist ein schwarzer, thermisch 

härtbarer und einkomponentiger 

Epoxidharzklebstoff. 

Diese Frame- und Glob-Top- 

Masse verfügt über eine exzellente 

Raupenstabilität und hohe Glasübergangstemperatur 

von 150 bis 

190 °C, je nach Aushärteparametern 

und erzeugten Schichtstärken. 

Bei der Verwendung von Structalit 

5704 treten keine Bleedingeffekte 

auf. Aufgrund seines sehr geringen 

Ionengehaltes von weniger 

als 20 ppm kann Structalit 5704 

bedenkenlos als Chipverguss auf 

Leiterplatten eingesetzt werden. 

Als Fill-Material hat Panacol 

eine Reihe von Klebstoffen mit 

unterschiedlichen rheo logischen 

Eigenschaften entwickelt. Die 

Klebstoffe Structalit 5717 bis 

Structalit 5721 verfügen über 

ein optimiertes Fließverhalten, 

sodass sie aufgrund der unterschiedlich 

eingestellten Viskositäten 

auf diversen Chip- und 

Bonddrahtgeometrien eingesetzt 

werden können. Da die Fills 

auf derselben chemischen Basis 

wie das Frame-Material beruhen, 

finden sich auch in den Fills die 

exzellenten physikalischen und 

chemischen Eigenschaften des 

hohen Glasübergangsbereichs, 

der Ionenreinheit, der Temperaturstabilität 

sowie des minimalen 

Schrumpfungsverhaltens wieder. 

Im ausgehärteten Zustand bilden 

Structalit 5704 und der passende 

Fill der Structalit-Reihe 

5717-5721 eine schwarze, blickdichte 

und kratzfeste Beschichtung. 

Diese Eigenschaften, verbunden 

mit einer Temperatur stabilität 

bis 200 °C, gewährleisten höchste 

Zuverlässigkeit und einen höchstmöglichen 

Schutz. 

Panacol-Elosol GmbH 

www.panacol.de 


51

Rund um die Leiterplatte 

Der neue ProtoLaser H4 

Beschleunigtes PCB-Prototyping 

bei MultiLayern. Flexible Materialien 

oder Folien werden mit dem integrierten 

Vakuumtisch sicher in Position 

gehalten. 

Hard und Soft in Harmonie 

Die Hardware kommt erst durch 

die einfach zu bedienende System- 

Software zur vollen Leistung. LPKF 

CircuitPro RP steuert den gesamten 

Produktionsprozess – auch für 

Anwender ohne spezielles Fachwissen. 

Umfangreiche Bibliotheken 

mit Materialparametern, Prozessabläufe 

für viele gebräuchliche Anwendungen, 

eine einfache Bedieneroberfläche 

und vordefinierte Laserwerkzeuge 

vereinfachen die Projektplanung. 

Top-Ergebnisse im Elektroniklabor – der neue LPKF ProtoLaser H4 

LPKF 

Laser & Electronics AG 

www.lpkf.com 

Mal ist der Laser das Werkzeug 

der Wahl, mal ein Bohrer, mal ein 

Fräser. Wer den LPKF ProtoLaser 

H4 für Leiterplatten-Prototypen einsetzt, 

muss sich darum keine großen 

Gedanken machen. Das neueste 

Gerät in der ProtoLaser-Reihe entscheidet 

selbständig und ist damit 

noch flexibler als seine Vorgänger. 

Das beweist ein Praxisbericht, 

in dem ein vierlagiges PCB in nur 

einem Tag inhouse produziert wird. 

Ans Werk mit neuen 

Werkzeugen 

Im ProtoLaser H4 stecken mehr 

45 Jahre Erfahrung mit der mechanischen 

Bearbeitung von Leiterplatten 

und mehr als 30 Jahre bei der 

Laserbearbeitung. Diese Erfahrungen 

vereinen sich in der Hardware 

und der im Paket enthaltenen 

Systemsoftware LPKF CircuitPro. 

„Ziel war ein kompaktes Table- 

Top-System, das auch anspruchsvolle 

Entwickler aktueller Elektronik 

auf unterschiedlichen Substraten 

überzeugt. Und das ist gelungen“, 

zeigt sich Lars Führmann, Sales 

Director LPKF DevelopmentQuipment 

zufrieden. 

Der neue ProtoLaser baut auf 

einer Granit-Basis auf, verfügt über 

einen leistungsstarken Laser und 

einen mechanischen Bearbeitungskopf, 

der sich aus einem Werkzeugmagazin 

selbständig bedient. Im 

Betrieb gilt Lasersicherheitsklasse 

1 – es sind keine besonderen Vorkehrungen 

erforderlich. 

Mit neuen Werkzeugen verändern 

sich auch die Produktionsabläufe. 

Beim ProtoLaser H4 übernimmt der 

Laser die gesamte Strukturierung 

der vollflächig beschichteten Leiterplattenmaterialien. 

So lassen sich 

Leiterbahnbreiten/Abstände von 

100/50 µm sicher erreichen. Das 

Bohren und das Ausschneiden der 

Platine bzw. großer Durchbrüche 

bleibt den mechanischen Werkzeugen 

vorbehalten. Der ProtoLaser H4 

integriert die bewährten Fräsbohrplotter 

in ein innovatives, hochpräzises 

System zur Laser-Mikromaterialbearbeitung. 

Eine Kamera erfasst die exakte 

Position der Leiterplatte auf dem 

Arbeitstisch. So gelingen passgenaue 

Strukturierungen von zweilagigen 

PCBs und von Einzellagen 

Die Software führt den Anwender 

nach Einlesen der Layouts Schritt 

für Schritt durch den Produktionsprozess. 

Das Inhouse-Prototyping 

reduziert die Zeiten der einzelnen 

Entwurfsschleifen deutlich und eignet 

sich auch für Kleinserien. 

Wie das in der Praxis funktioniert 

zeigt der Praxisbericht „4-Lagen- 

PCBs an einem Tag“, der ab sofort 

kostenfrei bei LPKF zum Download 

bereitsteht (bit.ly/3wUzPRJ). 

Er beschreibt den gesamten Prozess 

von der Übernahme der Layouts 

bis zur fertigen Leiterplatte – 

und dabei spielt der neue Proto- 

Laser H4 die entscheidende Rolle. 

Der Praxisbericht zeigt, wie dank 

ProtoLaser H4 ein 4-lagiges PCB 

im eigenen Labor hergestellt 

wird – in nur einem Arbeitstag 



SMD-Bestückungsautomaten und Lagersystem 

zur Prozessoptimierung 

Zukunftssicher und energieeffizient: EA Elektro-Automatik stellt seine Fertigung neu auf – 

FUJI liefert Bestückungslösungen. 

© EA Elektro-Automatik 

FUJI EUROPE 

CORPORATION 

www.fuji-euro.de 

Nach dem Willen der Politik muss 

sich Deutschland unabhängig von 

fossilen Brennstoffen machen. Wasserstoff 

empfiehlt sich als Ersatz für 

Erdgas, Öl und Kohle. Durch den 

Einsatz von Wasserstoff ergibt sich 

enormes Energiesparpotenzial – 

genauso bei der Batterietechnologie. 

Um der weltweit rasanten Entwicklung 

der Batterie- und Wasserstofftechnologie 

gerecht zu werden, stellt 

der Spezialist in diesem Bereich EA 

Elektro-Automatik seine Fertigung 

und Logistik seit Ende 2020 sukzessive 

zukunftsfähig auf. Im Zuge 

der Modernisierung setzt EA SMD- 

Bestückungsautomaten AIMEX IIIc 

und das Lagersystem s|tower Various 

930 der FUJI EUROPE COR- 

PORATION ein. 

Die EA Elektro-Automatik Gruppe 

ist Spezialist im Bereich der Leistungselektronik 

für Forschung 

und Entwicklung sowie industrielle 

Anwendungen. EA-Geräte werden 

sowohl in der Batterie- als auch in 

der Brennstoffzellen-Technologie 

angewandt. Sie finden Verwendung 

in der Wind- und Sonnenenergie, 

Elektrochemie, 

Prozesstechnologie, 

Telekommunikation, 

Automobilindustrie 

und in vielen weiteren 

zukunftsweisenden 

Anwendungsbereichen. 

EA hat in den 

vergangenen 

Monaten umfangreiche 

Investitionen 

in die Modernisierung 

der Fertigung 

und Logistik 

getätigt. Für 

die hochmoderne 

Elektronikproduktion 

und das neugestaltete 

Lager 

stehen mit einer 

neuen Halle insgesamt 

ca. 19.000 

m 2 zur Verfügung. 

Zum Einsatz kommen 

dabei SMD- 

Bestückungsautomaten AIMEX IIIc 

und das intelligente Lagersystem 

s|tower 930 von FUJI. 

Höchste Produktivität 

durch AIMEX IIIc: 30.000 

Bauteile pro Stunde bestücken 

Die Bestückungsautomaten der 

AIMEX-Serie schaffen höhere Effizienz 

und Präzision in der Fertigung. 

Mit den Bestückungsautomaten 

lassen sich so pro Stunde 

rund 30.000 Bauteile bestücken – 

und das bis zur kleinsten Bauteilgröße 

EIA 01005. Die AIMEX-Serie 

unterstützt in einer Maschine die 

Bearbeitung von kleinsten Chip- 

Komponenten bis hin zu großen 

Bauteilen und ist führend in Bezug 

auf ladbare Teilemenge, mit bis zu 

130 Bauteilzuführungen. Sie ist auf 

eine High-Mix-Produktion ausgelegt 

und ermöglicht jegliche Art der Produktion 

und Änderungen in den verwendeten 

Gehäuseformen. Unterstützend 

zur qualitativ hochwertigen 

Bestückung wird jedes Teil 

mittels IPS bei voller Geschwindigkeit 

geprüft und so werden Bestückungsfehler 

eliminiert – ohne Stillstand 

oder Zeitverlust. 

Über den Bestückungsautomaten 

läuft unter anderem die 10000er 

Serie von EA. Zu dieser gehören 

mehr als 180 Geräte: programmierbare 

DC-Stromversorgungen 

EA-PS und EA-PSI, bidirektionale 

DC-Stromversorgungen EA- 

PSB sowie regenera¬tive¬ elektronische 

DC-Lasten EA-ELR. Alle 

Modelle der Serie 10000 verfügen 

über eine aktive Leistungsfaktorkorrektur, 

die in der Regel 0,99 

beträgt, um die aus dem Stromnetz 

bezogene Leistung zu minimieren. 

Darüber hinaus bieten die 

bidirektionalen Netzteile EA-PSB 

sowie die elektronischen Lasten 

EA-ELR eine Rückspeiseschaltung, 

die Energie mit einem Wirkungsgrad 

bis über 96% in das 

Netz zurückspeist. Diese regenerativen 

Schaltungen sparen Betriebskosten 

und die Kosten für die Kühlung, 

die zur Ableitung der Wärme 

bei einer herkömmlichen elektronischen 

Last erforderlich wären. 

Intelligentes Lagersystem 

für automatische Versorgung 

der SMD-Produktion 

Die Prozesseffizienz im neuen 

hochmodernen Logistikbereich 

wird mit einer Autostore-Lagerrobotertechnologie 

und unter anderem 

durch das intelligente Lagersystem 

s|tower Various 930 von 

FUJI erhöht. Über einen Greifarm 

transportiert es einzelne SMD-Rollen 

an die Lagerplätze. Das System 

ist in der Lage, 930 einzelne 

SMD-Rollen von 7 bis 15 Zoll aufzunehmen 

und kann über Warenträgerboxen 

auf eine Kapazität von 

bis zu 1300 SMD-Rollen erweitert 

werden. Zudem können die Ausführung 

der 7- und 13-Zoll-Lagerplätze 

des Tower bei Durchmesser 

und Gurtbreite individuell konfiguriert 

werden. 

Der s|tower Various 930 ist für 

Gurtbreiten von bis zu 56 mm konzipiert 

und außerdem für die universelle 

Lagerung von Materialien 

und Komponenten einsetzbar. ◄ 


53


Fertigungsgerechtes Leiterplattendesign 

Smart Tool ermittelt Geometrie 

für impedanzdefinierte Leiter 

Impedanzdefinierte Leiterplatten erfordern die richtige Leitergeometrie, Lagenaufbau und Basismaterial, 

um die vorgegebene Impedanz zu erreichen. Intelligente Werkzeuge vereinfachen die Arbeit. 

Leiterbahnen mit definierter Impedanz: fertigungsbedingt schwankt 

die Impedanz um ±10 % 

Jede Leiterbahn hat eine Länge, 

einen Widerstand, eine Kapazität 

und eine Induktivität. Der Wert dieser 

elektrischen Parameter ist abhängig 

von ihren physikalischen Eigenschaften, 

der Beziehung zu anderen 

leitenden und nichtleitenden Materialien 

in der Nähe und der Wellenform, 

die sie durchläuft. 

Gleichstromsignale und Wellenformen 

mit niederfrequenten Anteilen, 

werden von den Eigenschaften 

nicht so stark beeinflusst, insbesondere 

dann, wenn die Leiterbahnen 

im Vergleich zu ihren Wellenlängen 

kurz sind. In diesen Fällen können 

wir diese Verbindungen so behandeln, 

als ob sie direkt nebeneinander 

liegen würden. 

Wenn die Wellenlänge viel kürzer 

ist als die Länge der Leitung, oft wird 

ein Viertel bis ein Sechstel verwendet, 

müssen wir uns um die Eigenschaften 

der Leitung kümmern, die das Signal 

durchlaufen wird. Das Ziel ist, die 

Wellenform so weit wie möglich beibehalten, 

den Einfluss von anderen 

Signalen in der Nähe reduzieren und 

Reflexionen minimieren. Dazu schaffen 

wir eine Leitung mit einem definierten 

Wellenwiderstand z0, den die 

Eurocircuits 

www.eurocircuits.de 

Wellenfront, ein Übergang zwischen 

Zuständen, „sieht“, wenn sie sich entlang 

der Leitung ausbreitet. 

Eine herkömmliche Übertragungsleitung 

besteht aus einer Leiterbahn 

mit einer Erdungsebene für den Rückstrom. 

In den meisten Fällen sind die 

Leiterbahnen und Ebenen entweder 

mit Luft oder einem Basismaterial 

FR-4, RO4350, IS400 usw. mit 

einer bestimmten Dielektrizitätskonstante 

εr umgeben. Schließlich muss 

eine passende Abschlussschaltung 

in der Regel mit Widerständen und 

Kondensatoren einbezogen werden, 

um Reflexionen so weit wie möglich 

zu verhindern. 

Nach dieser extrem kurzen Einführung 

in das weite Feld HF-Design, 

kommt der fertigungstechnische Teil. 

Grundregeln 

für gutes HF-Design 

Für ein erfolgreiches HF-Design 

muss der Leiterplattendesigner die 

Schaltung gut entwerfen und die Leiterplatte 

speziell für diese Anforderungen 

auslegen und der Leiterplattenhersteller 

mit den erforderlichen 

elektrischen Eigenschaften fertigen. 

Der PCB-Designer 

hat die Aufgabe: 

• die richtige Geometrie zu definieren, 

also Aufbau, Abstände und 

Breiten und die Materialien mit 

ihren jeweiligen Dielektrizitätskonstanten, 

um die gewünschte 

charakteristische Impedanz zu 

erzeugen; 

• Unterbrechungen in den Übertragungsleitungen 

zu minimieren, die 

normalerweise durch Durchkontaktierungen 

und Steckverbinder 

verursacht werden; 

• eine geeignete Abschlussschaltung 

vorsehen, die Reflexionen 

reduziert, falls es erforderlich ist 

oder eine Feinabstimmung nach 

der Fertigung der Leiterplatte 

vorsehen. 

Der Leiterplattenhersteller hat die 

Aufgabe, den korrekten Aufbau zu 

fertigen und die Geometrie so einhalten, 

dass der resultierende Wellenwiderstand 

der Übertragungsleitung 

innerhalb einer bestimmten prozentualen 

Abweichung vom Nennwert 

liegt; 10% Abweichung ist ein 

Industriestandard. Dies wird als 

definierte oder kontrollierte Impedanz 

bezeichnet. 

Interaktives Webtool 

Impedanz Kalkulator 

Mit dem Impedanz Kalkulator 

bietet Eurocircuits eine günstige 

Lösung für Leiterplatten an, die für 

bestimmte Leiterbahnen eine definierte 

Impedanz erfordern. So funktioniert 

das Webtool: Zunächst wählen 

Designer Defined Impedance Pool 

im Eurocircuits Visualizer aus. Die 

minimale Anzahl der Lagen ist vier. 

Nun ist der praktischer Impedanz 

Kalkulator aktiv. Damit lässt sich 

die Geometrie der Leiterbahnen 

berechnen, die die Übertragungsleitungen 

Single-Ended oder Differential, 

Microstrip oder Stripline 

für den gewählten Lagenaufbau 

bilden werden. 

Zum Beispiel lassen sich für 50 Ω 

Leitungswellenwiderstand und 90 Ω 

differentiellen Leitungswellenwiderstand 

die korrekten Leiterbahnbreiten 

und Leiterabstände für ein Material 

mit konstanter Dielektrizitätskonstante 

(εr) einfach bestimmen. 

Es ist wichtig, einen Blick auf 

den Lagenaufbau-Editor zu werfen, 

um sicherzustellen, dass der 

Aufbau wie erwartet ist und dass 

jeder Lage Designdaten zugeordnet 

sind. Abschließend ist auf die 

berechnete Gesamtmaterialdicke im 

Abschnitt Lagenaufbau des Lagenaufbau-Editors 

zu achten, da diese 

von der Nenndicke der Leiterplatte 

0,8 mm; 1,2 mm; 1,55 mm, usw. 

abweicht und vom Lagenaufbau 

abhängt ◄ 

Mit dem Impedanz Kalkulator können PCB-Designer die richtige 

Leitergeometrie für einen bestimmten Lagenaufbau ermitteln 



SMD-Druckschablonen: 

Photocad mit neuer Website 

Android-Nutzer, die mit neuester, 

aber auch älterer Software kompatibel 

ist. Empfehlung erhalten, 

Konfiguration abschließen und 

direkt im Shop bestellen: eine Allin-One-Lösung. 

Photocad 

www.photocad.de 

Der auf die fortschrittliche Online- 

Abwicklung zur Fertigung von SMD- 

Druckschablonen spezialisierte 

Berliner Hersteller Photocad präsentierte 

seine neu-designte und 

optimierte Website. 

Die Inhalte sind klarer präsentiert 

und die Responsivität ist erhöht 

und alle Informationen auf jedem 

Endgerät und in jeder Situation 

verfügbar. 

Mit dem integrierten „Produktberater“ 

kann die passende SMD- 

Schablone in nur zwei Schritten 

bestimmt werden. Und das auch 

bequem per Smartphone und 

Tablet mit der App für IOS- und 

„Mit unserem zertifizierten 

Onlineshop setzen wir damit weiterhin 

Maßstäbe für die kürzeste Timeto-Production“, 

wie Verkaufs- und 

Marketingleiter Axel Meyer betont. 

Mit wenigen Klicks gibt es jetzt 

eine schnellere Vorauswahl, die 

eine Nutzung von Konfigurationsvorlagen 

für die eigene Schablone 

ermöglicht. 

Mit dem professionellen Konfigurator 

ist die maßgeschneiderte 

Druckschablone mit allen Anforderungen 

für den Fertigungsauftrag 

bis zur Verpackung und Same- 

Day-Lieferung jetzt noch effizienter 

zu bestimmen. Und dazu 

gibt es einen Cashback-Bonus 

bei jedem Einkauf im Onlineshop... 

◄ 

Mai/Juni/Juli 2/2022 Jahrgang 16 


Thermische Simulationssoftware 

für die Elektronikentwicklung 

Alpha-Numerics, Seite 16 

Einkaufsführer 

Elektronik-Produktion 2023 

electronic fab 2/2023 mit umfangreichem Einkaufsführer: 

Produkt e und Lieferanten, Firmenadressverzeichnis, 

deutsche Vertretung internationaler Unternehmen 

Einsendeschluss für Unterlagen: 03.03.2023 

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 10.03.2023 

Infos und Download: www.beam-verlag.de/einkaufsführer 

Kontakt: info@beam-verlag.de 

Sonderteil Einkaufsführer: 

Elektronik-Produktion 

ab Seite 31 

Jetzt Unterlagen anfordern!


Klimaneutrale Leiterplatten zum Mitmachen 

Beta Layout gleicht ab sofort das entstandene CO 2 seiner Leiterplatten aus. 

Technische Herausforderungen 

bei recyclebaren Leiterplatten 

Beta Layout 

info.de@beta-layout.com 

www.beta-layout.com 

Bei Bestellungen im PCB-Pool 

können sich Kunden mit einem freiwilligen 

Beitrag an Umweltprojekten 

beteiligen und bekommen zusätzlich 

ihren persönlichen Baumcode 

zum „Selberpflanzen“. 

Globale & Lokale Projekte 

für den CO 2 -Ausgleich 

Bei den in Deutschland hergestellten 

Leiterplatten aus dem PCB-Pool 

wird das entstandene CO 2 von Beta 

Layout ausgeglichen. Wer dieses 

Modell unterstützen möchte, kann 

seiner Bestellung noch einen beliebig 

hohen Umweltbeitrag hinzufügen. 

Der Beitrag wird dann ohne 

zusätzliche Abzüge für die Umsetzung 

unserer aktuellen und zukünftigen 

Schutzprojekte verwendet. Ab 

einem Betrag von 10 Euro bekommen 

Kunden sogar einen persönlichen 

Baumcode und können so 

die Entwicklung des gepflanzten 

Baumes mittels Baumtagebuch und 

Geolokalisierung nachverfolgen. 

Beta Layout arbeitet mit Treedom 

zusammen, einer Organisation, die 

sich vor allem durch Transparenz 

auszeichnet und die nicht nur weltweit 

Bäume pflanzt, sondern auch 

die lokale Wirtschaft durch Sozialprojekte 

nachhaltig stärkt. 

Regionale und überregionale 

Schutzprojekte 

Zusätzlich stellt sich der Elektronikdienstleister 

mit selbst organisierten 

regionalen und überregionalen 

Schutzprojekten seiner Verantwortung, 

unseren Planeten als 

lebenswerten Ort für Menschen, 

Tiere und Pflanzen zu erhalten. 

Charakteristisch für den Rheingau 

Taunus Kreis, Hauptsitz der 

Beta Layout, ist der hohe Waldanteil. 

Durch extreme Hitzeperioden 

und Borkenkäferbefall entstehen 

dort jedoch immer mehr kahle 

Waldbereiche. In Kooperation mit 

HessenForst haben die Mitarbeiter 

von Beta Layout solche Flächen 

nachhaltig aufgeforstet und 

im vergangenen Frühling über 

1000 Douglasien im Aar bergener 

Gemeindewald gepflanzt. Weitere 

Projekte durch Beta Layout umfassen 

die Schaffung eines sicheren 

Zuhauses für Vögel und Fledermäuse. 

Mithilfe von BUND e.V. 

wurden Wohnstätten für Schwalben 

an den Produktionsgebäuden 

angebracht. Mehr Informationen 

und weitere Schutzprojekte 

finden Sie auf der Website 

www.beta-layout.com/co2-ausgleich. 

Bei Beta Layout wird Energie effizient 

eingesetzt und der Ressourcenverbrauch 

minimiert. Dennoch 

hat die Herstellung von Leiterplatten 

eine negative Umweltauswirkung, 

die aktuell unvermeidbar ist. Eines 

der Hauptprobleme ist die fehlende 

Recyclebarkeit von Faserverbundmaterialien 

wie FR4. Aufgrund dessen 

arbeitet Beta Layout neben den 

Umweltschutzprojekten auch an der 

Entwicklung eines wiederverwendbaren 

Materials mit gleichen mechanischen, 

thermischen und dielektrischen 

Eigenschaften. Derzeit werden 

vielversprechende Ansätze mit 

der Verwendung von PEEK (Polyetheretherketon) 

verfolgt. Als Teil der 

Forschungsgruppe Bayern Innovativ 

forscht man außerdem an der 

Anwendbarkeit von biobasiertenbzw. 

biologisch abbaubaren Trägermaterialien. 

In Deutschland müssen Unternehmen 

höchste Umweltschutzanforderungen 

erfüllen. Seit 2015 wird 

Beta Layout im Rahmen der Zertifizierung 

nach ISO 14001 (Umweltmanagementsystemnorm) 

hinsichtlich 

des Ressourcen-Managements wie 

z.B. Wasser- und Energieverbrauch 

bewertet und durch den TÜV SÜD 

zertifiziert. Dieser Status muss jedes 

Jahr erneuert werden, was nur mittels 

kontinuierlicher Verbesserung 

der Prozesse und des Maschinenparks 

möglich ist. 

„Als Leiterplattenhersteller mit 

eigenen Produktionen in Deutschland 

haben wir optimale Möglichkeiten 

und den größten Hebel, um 

die Belange des Umwelt- und Ressourcenschutzes 

in unserer Entwicklung 

zu priorisieren. Wir können 

kontinuierlich Ideen und Prozesse 

verbessern, mit dem Fokus 

darauf Energie zu sparen und die 

Umweltauswirkungen zu reduzieren. 

Wir haben die Kontrolle über 

die relevanten Prozesse, von der die 

Auswahl der Lieferanten für unser 

Basismaterial bis hin zur umweltfreundlichen 

und wiederverwertbaren 

Verpackung.“, sagt Simon 

Schüßler, Projektmanager bei Beta 

Layout. ◄ 


Halbleiterfertigung 

Aufbau neuer Halbleiterfabriken 

Hilscher Gesellschaft für 

Systemautomation mbH 

info@hilscher.com 

www.hilscher.com 

Die Zukunftsaussichten für die 

Halbleiterindustrie sind mit einem 

prognostizierten Wachstum von 

ca. 9% für das Jahr 2022 durchaus 

positiv. Jedoch kommt es u.a. durch 

die Auswirkungen der anhaltenden 

Corona-Pandemie in der Branche 

immer wieder zu Lieferengpässen. 

Durch die Entwicklung des neuartigen 

comX Kommunikationsmoduls 

speziell für die Halbleiterindustrie, 

unterstützt Hilscher 

diese nun bei der Bewältigung 

der aktuellen Situation. 

Kommunikations module von 

Hilscher werden seit über 25 

Jahren in der industriellen Automation 

von einer Vielzahl erfolgreicher 

Unternehmen eingesetzt. 

Ihre Fähigkeit, alle führenden 

Realtime-Ethernet-Protokolle 

als Master oder Slave in 

exakt einem Design zu unterstützen, 

findet bei Herstellern von 

Automatisierungs geräten, wie 

z.B. Robotersteuerungen, SPSen 

oder Antrieben viel Anklang. 

In der Halbleiterfertigung hat sich 

EtherCAT als Kommunikationsprotokoll 

durchgesetzt. Gerätehersteller, 

die ihre Produkte im Halbleitermarkt 

verkaufen möchten, kommen somit 

auch an dem EtherCAT Standard 

ETG.5003 Semiconductor Device 

Profile nicht mehr vorbei. 

Das comX 51CA-RE\R basiert 

auf dem klassischen und im Markt 

etablierten comX 51 Design. Mit dem 

Zusatz von physischen Adress-Drehcodierschaltern 

kann die Explicite 

Device ID gemäß Common Device 

Profil (CDP, ETG.5003-1) eingestellt 

werden. Das Zusammenspiel von 

selbstentwickelter Hard- und Software 

von Hilscher ermöglicht es 

den Anwendern, ein Gerät nach 

dem CDP zu entwickeln, welches 

die Basis für die Geräteentwicklung 

gemäß SDP (Specific Device 

Profile, ETG.5003-2xxx) darstellt. 

Schnell reagieren ist in Zeiten 

der Krise essenziell. Hilscher reagiert 

mit dem COMX 51CA-RE\R 

auf den Bedarf, bereits vorhandene 

Produktionsstätten auszubauen 

sowie neue Kapazitäten in 

der Halbleiterfertigung zu schaffen. 

Hersteller von Fertigungsmaschinen 

können bei Hilscher 

auf die langjährige Erfahrungen 

mit EtherCAT, aber auch auf die 

Zuverlässigkeit des comX Moduls 

vertrauen.◄ 

Kameras nun auch in UV-empfindlichen Varianten 

Mit der Integration des neuen UV-empfindlichen 

Global Shutter CMOS Sensors IMX487 

von Sony erweitert Matrix Vision die Einsatzmöglichkeiten 

der GigE-Vision-Kameras der 

mvBlueCOUGAR-Familie. 

Bestimmte Bildverarbeitungsanwendungen, 

z.B. in der Halbleiterinspektion oder Müllsortierung, 

können durch die Verwendung des 

UV-Spektrums optimiert werden oder sind überhaupt 

nur in diesem Spektral bereich möglich. 

Der aus der neusten Sony Pregius S Generation 

(Gen4) stammende hochauflösende 

Sensor IMX487 mit 8,1 MPixels ist sowohl in 

der GigE-Kameraserie mvBlueCOUGAR-X 

als auch in der 10GigE Version mvBlueCOU- 

GAR-XT verfügbar. Die Sensoren der neusten 

Generation zeichnen sich sowohl durch 

eine hohe Bildqualität bei kleiner Pixelgröße 

als auch durch hohe Transferraten aus. Eine 

GenICam-kompatible Software-Unterstützung 

der Kameras gewährleistet die Kompatibilität 

zu bestehenden Bildverarbeitungsprogrammen 

und somit auch die Plattformunabhängigkeit. 

Erste Muster der Modelle mvBlue- 

COUGAR-X (GigE) und mvBlueCOUGAR-XT 

(10GigE) mit dem Sensor IMX487 sind ab 

sofort erhältlich. In Serie sind die Kameras 

ab Juli 2022 verfügbar. 

Neue Möglichkeiten 

Der in die Kamerafamilie mvBlueCOUGAR 

integrierte Sensor IMX487 mit einer hohen 

Empfindlichkeit im UV-Bereich von 200 bis 400 

nm eröffnet neue Einsatzmöglichkeiten in der 

industriellen Inspektion. Beispiele sind z.B. die 

Fehlerprüfung im Halbleiterbereich, die Erkennung 

unterschiedlicher transparenter Materialen 

in der Müllsortierung oder die Schimmelpilzerkennung 

bei Lebensmitteln. 

Backside Illumination 

Die verwendete Global-Shutter-Technologie 

mit Backside Illumination gewährleistet 

sowohl verzerrungsfreie Bilder bei bewegten 

Objekten als auch eine hohe Bildqualität durch 

optimale Ausnutzung der Pixelfläche. Mit einer 

Pixelgröße von nur 2,74 µm erreichen die 

Kameras eine Auflösung von 8,1 MPixel. In 

der GigE-Version mvBlueCOUGAR-X erreicht 

die Kamera bei voller Auflösung eine Bildwiederholrate 

von 25 fps während in der mvBlue- 

COUGAR-XT mit 10GigE Schnittstelle sogar 

147 fps möglich sind. Die Sensorgröße von 

nur 2/3 Zoll erlaubt die Verwendung kostengünstiger 

UV-kompatibler Objektive. 

Die Kameras der mvBlueCOUGAR-Familie 

sind kompatibel zu den Standards GenICam 

und GigE Vision. Treiber gibt es sowohl für 

Linux als auch für Windows. Ferner unterstützt 

die Kamera auch Software von Dritt anbietern, 

die kompatibel zu GigE Vision ist. 

Matrix Vision GmbH 

info@matrix-vision.de 

www.matrix-vision.com 


57

Dienstleistung 

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 

weiter führende EMS-Aufgabenstellungen 

erfolgreich gelöst werden 

können. 

UNITRO-Fleischmann- 

Störmeldesysteme 

www.unitro.de 

Verguss als Rundumschutz 

Belastungen ausgesetzt sind, bietet 

InnoCoat den vollständigen oder 

partiellen Verguss an. Bei dieser 

Beschichtungsart werden in Zusammenarbeit 

mit dem Kunden die physikalischen 

Rahmenbedingungen, 

wie Ausdehnungskoeffizient oder 

die optimalen Materialien, definiert. 

Umfang des Angebots 

InnoCoat bietet neben der Beschichtung 

mit Lacken für den Vergussprozess 

an: 

Innocoat in Nürnberg bietet 

Verguss, auch selektiv, für Baugruppen. 

Hintergrund: Um die Funktion 

einer Baugruppe auch unter 

rauen Bedingungen zu sichern, gibt 

es inzwischen zahlreiche Technologien, 

die sich in ihrer Wirksamkeit 

und Wirtschaftlichkeit unterscheiden. 

Welches Verfahren für 

die jeweilige Anwendung geeignet 

ist, muss bereits in der Entwicklung- 

bzw. Konstruktionsphase wohl 

durchdacht und gewählt werden. 

Eine Fehlentscheidung bei der Auswahl 

des Verfahrens oder Materials 

kann sich negativ auf die Produktzuverlässigkeit 

auswirken. 

Extrem klimatische 

Belastungen 

Speziell für Anwendungen, bei 

denen die elektronischen Komponenten 

extremen klimatischen 

• Entwicklung und Herstellung 

von Vergussgehäusen, 

angepasst an die 

geometrischen Anforderungen 

• partieller Verguss nach der 

Dam&Fill-Methode 

• gehäuseloser Verguss mittels 

flexibler Formen 

• Chip-Verguss und BGA- 

Underfilling 

Je nach Anforderung werden Polyurethane, 

Epoxidharz-Systeme, Silikone 

oder Silikon-Gele eingesetzt. 

Innocoat GmbH 

www.innocoat.de 



Gefälschte elektronische Bauteile: Erkennung, 

Schadensbegrenzung und Entsorgung 

Gefälschte elektronische Bauteile? Das HTV-Institut für Materialanalyse bietet Expertise gemäß dem 

internationalen SAE-Standard AS6081 zur Ermittlung von Bauteilfälschungen an. 

HTV Halbleiter-Test & 

Vertriebs-GmbH 

www.htv-gmbh.de 


Mit der akustischen Mikroskopie 

(Scanning Acoustic Microscopy, 

SAM) bietet HTV im eigenen Institut 

für Materialanalyse neben Röntgeninspektion, 

Prüfung der Lötkontaktbeschichtung 

mit RFA oder REM/ 

EDX, Bauteilöffnung, Temperaturwechselbelastung, 

elektrische Tests, 

Burn-in etc. die nunmehr komplette 

Bandbreite der geforderten Tests 

und Inspektionsmethoden beim 

SAE-Standard AS6081 an. 

Werfen wir einen Blick 

auf die Bilder 

Neue Techniken der Fälscher 

sind immer schwerer nachweisbar. 

Sie schleifen die alte Beschriftung 

ab und verwenden anschließend 

das abgeschliffene Material, 

um dieses mit Epoxidharz erneut 

auf die Bauteiloberfläche aufzubringen. 

Somit wird das ursprüngliche 

Erscheinungsbild des Gehäuses 

erhalten. Anschließend werden 

die Teile neu beschriftet. Das 

Problem: Ein Wischtest ist in diesem 

Fall ohne Befund (links). Eine 

Untersuchung solcher Bauteile 

mit einem Scanning-Acoustic- 

Microscop (SAM) hingegen bringt 

die originale Schrift, und somit die 

Wahrheit, ans Tageslicht. 

Die AS6081 Norm 

wurde als Reaktion auf die erhebliche 

und zunehmende Menge an 

gefälschten elektronischen Bauteilen 

geschaffen, die verstärkt in die 

Lieferketten der Luft- und Raumfahrtindustrie 

eindringen und erhebliche 

Risiken für Leistung, Zuverlässigkeit 

und Sicherheit bilden. 

Einheitliche Anforderungen 

AS6081 stellt einheitliche Anforderungen, 

Praktiken und Methoden 

zur Verfügung, um das Risiko 

von Fälschungen in der Lieferkette 

zu mindern. Die proaktive Identifizierung 

zuverlässiger Teilequellen, 

die Bewertung und Minderung 

des Risikos gefälschter Teile, 

Inspektionsanforderungen, die Kontrolle 

von Teilen, die als Fälschungen 

entdeckt werden, und die Meldung 

verdächtiger und bestätigter 

gefälschter Teile werden in dieser 

Norm festgelegt. 

www.krebshilfe.de 

SPENDENKONTO IBAN: 

DE65 3705 0299 0000 9191 91 

„Mein Song für das 

„Leben – Mit aller Kraft 

„Linda Hesse, Sängerin 

Beim Kauf und Verkauf 

von sogenannten EEE-Bauteilen 

(elektrischen, elektronischen und 

elektromechanischen Bauteilen) an 

das US-Militär müssen Produkte, die 

außerhalb der OEM-Kanäle (Original 

Equipment Manufacturer) also 

auf dem freien Markt bezogen werden, 

nach dem AS6081-Standard 

geprüft werden. 

Aktuelle Marktsituation 

Insbesondere in der aktuellen 

Marktsituation, in der viele Hersteller 

aufgrund des globalen Chipmangels 

gezwungen sind, Bauteile 

aus fragwürdigen Quellen zu 

beziehen, ist die Einhaltung dieser 

strengen Norm auch für elektronische 

Komponenten, die für 

den kommerziellen oder industriellen 

Gebrauch bestimmt sind, 

von Vorteil. 

AS6081-konforme Prüfung 

Das HTV-Institut für Materialanalyse 

bietet diese AS6081-konforme 

Prüfung an, die als eine der besten 

Möglichkeiten gilt, minderwertige 

Teile auszusortieren, die die Produkt- 

oder Systemleistung beeinträchtigen 

könnten. ◄ 

„ 

59


Mit neuem SMD-Tower schneller in den Markt 

elkotec GmbH 

www.elkotec.de 

„Seit der Einführung der drei 

SMD-Tower für die Bauteileverwaltung 

im letzten Jahr verzeichnen 

wir jetzt eine deutliche Verkürzung 

der Mannstunden bei Materiallagerung 

und Wiederauffindung 

um fast 90%. Dazu wurden Maschinenstillstände 

um fast 50% vermindert“, 

stellt Sinan Saglar, Geschäftsführer 

der elkotec GmbH in Berlin 

lapidar fest. „Und damit bringen wir 

unsere Kunden natürlich in eine 

deutlich bessere Marktposition“. 

Warum sagt er das? Auf etwa 

einem Quadratmeter je SMD-Tower 

Stellfläche verwaltet dieses System 

Rollen, Tray‘s oder eine komplette 

Baugruppe und bietet einen 

verwechselungssicheren Zugriff 

auf die Bauteile. Durch sehr kurze 

Zugriffszeiten schafft der Tower 

die Voraussetzung für ein schnelles 

und komfortables Umrüsten von 

Produktionslinien. Das Einlagern 

von Rollen oder Tray`s erfolgt in 

willkürlicher Reihenfolge. Die Rolle 

ist lediglich im SMD-Tower abzulegen 

und den Freigabetaster zu 

bedienen. Der integrierte Barcode- 

Scanner identifiziert die Rolle und 

gibt die Bauteilinformationen an 

den PC weiter. Für die Rollenentnahme 

wird die Sachnummer via 

Barcode gescannt oder eine Rüstlinie 

oder eine Bestückungsprogramm 

auszuwählen. Die Artikel 

werden dann sequenziell bereitgestellt 

und ausgebucht. 

Bauteilbestandsdaten werden in 

Echtzeit abgefragt und der Datenbestand 

wird permanent aktualisiert. 

Die Software unterstützt quasi als 

Rüstplatz die Zuweisung von Artikeln 

zu intelligenten Feedern per 

Barcode. Weitere Informationen 

wie Inventur und statistische Auswertungen 

erhöhen die Prozesssicherheit 

und -optimierung. 

Jeder elkotec SMD-Tower kommt 

mit Rollenbreiten von 8 bis 32 mm 

und Rollendurchmessern von 180 

bis 330 mm zurecht. Durch den 

gleichzeitigen Einsatz der drei 

Tower verringert sich die Zugriffszeit 

noch weiter, da parallel einund 

ausgelagert wird. Durch die 

Kombination dieser Anlagen ist 

die Lagerkapazität für die Anforderungen 

des EMS-Dienstleisters 

nicht nur aktuell optimal, sondern 

für zukünftiges Wachstum einfach 

auszuweiten. 

Ein wichtiger Bestandteil der Software 

ist das Job-Planungs-Modul, 

das mehrere Auftragslisten verwaltet 

für Ware, die in Abhängigkeit von 

der Losgröße hergestellt werden 

muss. Die Listen werden im Planungsmodul 

chronologisch nach 

Produktionsdatum angeordnet. Farbige 

Indikatoren zu den jeweiligen 

Artikeln geben schon vor Produktionsbeginn 

Aufschluss darüber, ob 

der Auftrag mit dem existierenden 

Bauteilbestand komplett, teilweise 

oder gar nicht gefertigt werden kann. 

Eine Mindestbestandsüberwachung 

verhindert ungewollte Stillstandzeiten 

in der Produktion. 

„Diese drei SMD-Tower sind für 

uns und unsere Kunden ein wichtiger 

Beitrag zur Steigerung der 

Produktivität unserer Bestückungsdienstleistung“, 

bringt es Saglar auf 

den Punkt. ◄ 

Next Gen der technischen Kommunikation für Prototypen 

BMK launchte auf der electronica 

2022 das BMKyourproto- 

Portal. Mit diesem neuen Ansatz 

revolutioniert BMK die Kommunikation 

rund um die Prototypenfertigung. 

Tim Sievers, Leiter BMK Prototypen 

Services, unterstreicht: 

„Die innovative Plattform ermöglicht 

die digitale Instant-Kommunikation 

zwischen uns und unseren 

Kunden und verhindert so zeitintensive 

Feedbackschleifen in 

der Klärungsphase. Auf diese 

Weise kann die Durchlaufzeit für 

die Prototypenfertigung mittels 

einer effizienten Aufbereitung der 

Auftragsdaten deutlich reduziert 

werden – und das bei gleichzeitiger 

Preisoptimierung. Die Arbeit 

an einer gemeinsamen Datenbasis 

sorgt zudem für die Richtigkeit 

und Transparenz der Daten.“ 

Messebesucher konnten 

live Daten eingeben und den 

Ablauf durchspielen. „Hands-on“ 

erfuhren sie, welche Vorteile 

durch das BMKyourproto- Portal 

entstehen. 

„Das neue BMKyourproto-Portal 

ist beispielhaft dafür, dass 

BMK völlig neue Wege geht. 

BMK ist eben mehr als EMS,“ 

bestätigt Andreas Schneider, 

Geschäftsleiter Vertrieb und 

Marketing bei BMK. 

BMK Group 

GmbH & Co. KG 

www.bmk-group.de 


Dosiertechnik 

Klebstoffe und Vergussmassen 

optimal vorwärmen und aushärten 

Die Firma bdtronic ergänzte ihr 

Produktportfolio und bietet künftig 

standardisierte Industrieöfen für 

die optimale Wärmebehandlung 

beim Dosieren an. Die Öfen dienen 

dazu, Vergussmassen wie Epoxidharze, 

Polyurethane und Silikone 

auszuhärten oder Bauteile auf eine 

bestimmte Temperatur vorzuheizen. 

Anwendung findet dies in einer 

Vielzahl von unterschiedlichen Bauteilen 

wie beispielsweise bei der 

Produktion von Leistungselektronik, 

On-Board-Chargern (OBC) für Hybrid- 

und Elektrofahrzeuge, Basisstationen 

im Bereich Telekommunikation, 

Sensoren für das autonome 

Fahren, oder Reifendrucksensoren 

im Bereich Automobilelektronik. Um 

diese vor äußeren Einflüssen wie 

Schmutz, Feuchtigkeit oder Überhitzung 

zu schützen, werden sie vergossen. 

Für ein optimales Vergussergebnis 

und eine möglichst kurze 

Taktzeit werden die Bauteile in vielen 

Fällen vorgewärmt und das vergossene 

Produkt im Durchlaufofen 

handlingfest ausgehärtet. Neben 

der hochautomatisierten Dosierzelle 

übernimmt bdtronic künftig 

auch die Herstellung der Ofentechnologie 

selbst. 

Präzises 

Temperatur-Management 

ist für das Imprägnieren von Elektromotoren 

unerlässlich. Daher verfügt 

bdtronic bereits über langjährige 

Erfahrung im Ofenbau für Imprägnieranlagen. 

Dieses Wissen wird 

nun für die neuen standardisierten 

Ofenmodule in Kombination mit 

den von bdtronic gebauten Dosierlösungen 

genutzt. 

Bei der Ofentechnologie von 

bdtronic handelt es sich um sogenannte 

Durchlauföfen, bei denen die 

Bauteile horizontal auf bis zu zwei 

Spuren gefördert werden. Jeder 

Standardofen ist mit einem Ventilator 

und einem Heizregister ausgestattet. 

Die erwärmte Luft wird durch 

den Ventilator angezogen und durchströmt 

(Längsströmung) den Innenraum 

des Ofens. Durch die Längsströmung 

werden die Teile homogen 

erwärmt bzw. getrocknet. Um 

die Wärmeverluste gering zu halten 

ist der Ofen mit einem Umluftsystem, 

spezieller Isolierung sowie 

Schotts ausgestattet. 

Integration 

der Ofenmodule 

Durch die Integration der Ofenmodule 

in eine Fertigungslinie kann 

die Takt- und Prozesszeit optimiert, 

Stellfläche eingespart und in vielen 

Fällen sogar der Energieverbrauch 

durch die intelligente Nutzung der 

Prozesswärme gesenkt werden. 

Neben wirtschaftlichen Vorteilen, 

erhöht dies auch die Prozessstabilität 

für die Serienproduktion. Bei 

bdtronic gestaltet man die Zukunft 

der Mobilität mit Prozesslösungen 

für autonomes, sicheres und komfortables 

Fahren und alternative 

Antriebe. Im Bereich Autonomes 

Fahren und Fahrerassistenz kommen 

Dosieranwendungen für Radarund 

LiDAR-Systeme zum Einsatz. 

Dies reicht vom Vergießen von Sensoren, 

dem Auftrag von wärmeleitfähigen 

Materialien auf empfindliche 

elektrische Bauteilen in Kameras bis 

hin zum Fügen von Gehäusen und 

Schenken Sie sich Unendlichkeit. 

Mit einer Testamentsspende an EuroNatur 

helfen Sie, das europäische Naturerbe 

für kommende Generationen zu bewahren. 

Elektronikbauteilen. Vor dem Verkleben 

der Gehäuse werden diese 

oftmals mit den eigens entwickelten 

Plasmasystemen zur Oberflächenaktivierung 

von bdtronic vorbehandelt. 

Daneben bietet das Unternehmen 

verschiedene Maschinenkonzepte 

für das Imprägnieren von 

Elektromotoren für die Automobilindustrie 

an. 

bdtronic GmbH 

sales@bdtronic.de 

www.bdtronic.com 

Interessiert? Wir informieren Sie gerne. Bitte wenden Sie sich an: 

Sabine Günther • Telefon +49 (0)7732/9272-0 • testamentsspende@euronatur.org 


61

Speicherprogrammierung 

Device Lifecycle Management für MCUs 

Segger Microcontroller GmbH 

Segger hat in Zusammen arbeit 

mit Renesas den Funktionsumfang 

der professionellen Flasher 

In-Circuit- Programmiergeräte 

weiter ausgebaut. Zusätzlich zur 

Hochgeschwindigkeits-Programmierung 

von Renesas RA4- und 

RA6-Mikrocontrollern mit Arm 

Cortex-M33 Cores bietet Segger 

nun auch das Device Lifecycle 

Management (DLM) und die Trustzone-Partitionierung 

Besitzer eines aktuellen Flasher 

können die neueste Software ganz 

einfach über www.segger.com herunterladen, 

um diese neuen Funktionen 

zu erhalten. Es gibt keine 

Lizenz- oder sonstige Kosten und 

keine versteckten Gebühren. 

Die Segger-Lösung lässt sich 

nahtlos in einen standardisierten 

Produktions-Workflow integrieren. 

Dafür sind keine Tools von Drittanbietern 

erforderlich. Einmal konfiguriert, 

kann der Segger Flasher im 

Standalone-Modus bedient werden. 

„Wir freuen uns, dass Segger 

weite rhin exzellenten Support für 

die Geräte der RA-Familie von 

Renesas bietet“, sagt Bernd Westhoff, 

Renesas‘ Marketing Director 

RA Family MCU. „Mit dem erstmaligen 

Support von Arm TrustZone 

und unserem Device Life cycle 

Management (DLM) hat Segger einmal 

mehr seine Kompetenz unter 

Beweis gestellt.“ 

„Ein möglichst breites Spektrum 

an Geräten mit all ihren speziellen 

Eigenschaften zu unterstützen, ist 

und war schon immer Teil unserer 

Flasher-Produktstrategie“, sagt Ivo 

Geilenbrügge, Geschäftsführer von 

Segger. „Das Thema Embedded 

Security bleibt auch für Segger ein 

aktuelles Fokusthema. Die Unterstützung 

der neuesten Sicherheitsfunktionen 

der Renesas RA-Geräte 

war daher ein weiterer wichtiger 

Zusammenarbeit mit Renesas sehr 

gut umgesetzt werden konnte.“ 

Segger Flasher sind professionelle 

In-Circuit-Programmiergeräte, 

die speziell für den Einsatz im Kundendienst, 

für die Programmierung 

von Prototypen und für die Serienfertigung 

entwickelt wurden. Sie werden 

zur Programmierung von nichtflüchtigen 

Speichern in Mikrocontrollern 

und Systems-on-Chip (SoCs) 

sowie von QSPI Flashes eingesetzt. 

Diese Flasher können über einen PC 

oder im Stand alone-Modus betrieben, 

über USB und/oder Ethernet 

angeschlossen und plattformübergreifend 

für Linux, macOS und Windows 

verwendet werden. Seggers 

Flasher-In-Circuit-Programmiergeräte 

sind schnell, robust, zuverlässig 

und einfach zu bedienen. 

Die Cortex-M33-basierten Bausteine 

der Renesas RA4- und 

RA6-MCU-Familien bauen auf den 

Sicherheitsmerkmalen der Trustzone-M-Funktionalität 

von Arm auf, 

um zusätzliche Ebenen der Embedded-Sicherheit 

zu bieten. Das DLM 

definiert die verschiedenen Lebensphasen 

eines Bausteins und steuert 

die Fähigkeiten der Debug-Schnittstelle 

sowie der seriellen Schnittstelle 

im Boot-Modus. Zur Produktionszeit 

kann der DLM-Status so konfiguriert 

werden, dass der Zugriff auf 

den Debug- und/oder Boot-Modus 

gesperrt wird, um das System und 

für die Mas- 

Schritt auf diesem Gebiet für uns. die darin enthaltene Software zu 

www.segger.com 

Freianzeige_Anlassspende_104 senproduktion. x 43_Layout Wir freuen 1 uns, 23.05.16 dass dies in enger 15:07 schützen. ◄Seite 1 

Und was feiern Sie in diesem Jahr? 

Ob Geburtstag, Taufe oder Jubiläum – Nutzen Sie diesen Tag 

der Freude, um Gutes zu tun und wünschen Sie sich von Ihren 

Gästen etwas Besonderes: Eine Spende für den BUND! 

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1-2023

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