Photovoltaik- Produktion Fachzeitschrift für Elektronik-Fertigung Interview: SMT/Hybrid/Packaging 2010 ÿ 11

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1 Fachzeitschrift für Elektronik-Fertigung Jetzt in jeder Ausgabe Photovoltaik- Produktion 30. Jahrgang 15,00 unverbindliche Preisempfehlung D TEST QUALITÄT Boundary Scan ÿ 30 und 32 PHOTOVOLTAIK-PRODUKTION Zielorientierte Automatisierung ÿ 48 Interview: SMT/Hybrid/Packaging 2010 ÿ 11

2 SMT/HYBRID/PACKAGING 2010 Essentials Bilder: Andrejs Pidjass,DeVIce/fotolia.com Ein Produkt der Hüthig Elektronik Medien Gruppe Essential & Official Seit 6 Jahren versorgt die productronic MESSE-NEWS die Besucher der SMT/HYBRID/PACKAGING mit aktuellsten Nachrichten rund um das Messegeschehen. Übersichtlich und aktuell informieren wir über Kongresse, Tutorials, Live-Fertigungslinien, Events undproduktneuheiten bis hin zu Podiumsdiskussionen und Fachvorträgen. Die productronic MESSE-NEWS wird in Kooperationmitdem Messeveranstalter Mesago als offizielle Messezeitung produziert und täglichan allemesse- und Kongressbesucher sowie in Hotels und an Eingängen des Messegeländes verteilt. Erscheinungstermin: Anzeigenschluss: Hüthig GmbH Im Weiher 10 D Heidelberg Tel.: / Fax: /

3 März 2010 < Editorial An der Spitze wird die Breite immer enger Dipl.-Ing. (FH) Hilmar Beine Chefredakteur Vom Toyota- Syndrom zum Schnee-Schippen Am besten gleich ein productronic-abo bestellen: Fon +49/61 23/ Fax +49/61 23/ wmi-verlags-service.de Jetzt haben wir gerade mal 2009 ohne Blessuren hinter uns gebracht (zumindest die meisten von uns), schlagen uns mit den Sachzwängen der Kurzarbeit herum (jetzt oder schon wieder oder immer noch) und fragen uns, ob wir auch hoffentlich alles richtig gemacht haben, nicht wie die bei Toyota (und einigen anderen). Denn Fehler zu machen wird im Moment übel genommen, das schlechte Gewissen wird gern geweckt. Und deshalb droht uns nach dem Ende der Kurz arbeit Arbeitslosigkeit und anschließend neuerdings Schnee-Schippen (Wie macht man das im Sommer?). Aber gemach. Bange machen gilt nicht. Eine aktuelle Bemerkung aus der Sportwelt bringt es auf den Punkt: An der Spitze wird die Breite immer enger. Unsere ständig zur Spitze drängenden Manager stehen mit dem Rücken zur Wand. Entscheidungsfehler der vergangenen Jahre ob blauäugig oder aus Unwissenheit gemacht wirken sich momentan umso machtvoller aus, vor allem da, wo die Breite immer enger wird. Das sollte uns aber nicht daran hindern, unsere Arbeit mit Bedacht und Können zu erledigen, so wie wir uns dafür verantwortlich fühlen nicht mehr und nicht weniger. Ihr Hilmar Beine Chefredakteur productronic Schreiben Sie uns Ihre Meinung: productronic

4 TEST QUALITÄT Boundary Scan und Interview: SMT/Hybrid/Packaging PHOTOVOLTAIK-PRODUKTION Zielorientierte Automatisierung productronic Inhalt MÄRKTE TECHNOLOGIEN 3 Editorial 6 Aktuell 8 FED-Nachrichten 26 Produkte Baugruppenfertigung 45 Produkte BAUGRUPPENFERTIGUNG 10 Fachbeiträge online als PDF zum Download: Fachwissen exklusiv 11 Fragen zur SMT/Hybrid/Packaging 2010 von productronic an Udo Weller: Wie ein Fels in der Brandung 12 Über die Verfügbarkeit von Indium und Gallium: Reichlich vorhanden 15 led-beleuchtungslösungen vom Dienstleister Teil 2: LED aus NRW 16 Titelstory: Bionik in der Schablonentechnik: Zukunftstechnologie Plasma-Schablone 18 EMS-Anbieter entwickelt schlagkräftige Strukturen: Als Lohnfertiger überleben 20 SMD-Bestückung und Datenhandling beim EMS: Full Service aus einer Hand 22 Serie: Auf dem Weg zum reproduzierbaren Lotpastendruck Teil 1: Gewusst wie 24 Serie: Rework von SMDs Teil 1: SOICs mit 1,27- und 0,4-mm-Raster: Kontakt- oder Heißluftlöten? TEST QUALITÄT 28 Servicezentrum rund um elektronische Bauteile: Programmieren, konservieren, analysieren 30 BS mit Adaptive Clocking-Technologie: Boundary Scan für alle 32 EMS-Fertigungsdienstleister setzt auf Boundary Scan: Wirkungsvoll eingesetzt 35 Modulare ICT-Plattform auf PXI-Basis: ICT mit PXI 38 Erweiterte Plattformfunktionalitäten Ausbau des Gesamtportfolios: Am Ball bleiben 39 leistungsoptimierung eines Halbleitercharakterisierungssystems: Entwicklungszeiten reduzieren MIKROMONTAGE 42 Stress- und Dehnungsmessung in der Mikrosystem-Fertigung: Fahrtenschreiber 44 Optimierte Flipchip-Montage mittels Sensorfolie: Einfach sicherer PHOTOVOLTAIK-PRODUKTION 47 Aktuell: Photovoltaik-Produktion 48 Ein- und Abstapeln von Photovoltaik- Modulen und Gläsern: Produktion Ziel orientierte Automatisierung 50 Produkte: Photovoltaik-Produktion SERVICES 51 Impressum 51 Inserentenverzeichnis Jetzt in jeder Ausgabe F A C H Z E I T S C H R I F T F Ü R E L E K T R O N I K - F E R T I G U N G Photovoltaik- Produktion - productronic ist eine Marke von all-electronics 16 Titelstory In der Bionik werden für technische Probleme gezielt lösungen in der Biologie gesucht. Alternativ werden Prinzipien von biologischen Modellsystemen produktunabhängig abstrahiert. Nachdem solche neuen Prinzipien in der Technik etabliert sind, können die Anwendungen in jedem geeigneten Bereich stattfinden. Bei der Christian Koenen GmbH wurde in einem mehrjährigen Prozess eine neue Beschichtungstechnologie entwickelt, die einen Teil ihrer Eigenschaften und vor allem die Oberfläche dem Vorbild der Natur verdankt: Die Plasma- Schablone. 4 productronic

5 online Die ganze productronic online und viel mehr kostenlos unter Wussten Sie es schon? Seit 2001 stellen wir sämtliche Veröffentlichungen aus der productronic und vieles mehr zeitnah auf unserer Internetseite zur Verfügung. Tagesaktuelle News finden Sie täglich frisch unter Suchen und finden Ruckzuck zum Ziel: Geben Sie einfach einen Sachbegriff, einen Produktnamem oder eine Firma ins Suchfeld unter ein und binnen Sekunden werden Sie fündig: Alle seit 2001 in unserer Datenbank gespeicherten Dokumente mittlerweile mehrere werden komfortabel aufgelistet und können angeklickt, gelesen und ausgedruckt werden. PDFs zum lesen, ausdrucken oder archivieren Alle in productronic gedruckten Fachartikel gibt es seit 2001, die ganze productronic seit 2006 als PDF zum Download kostenlos und zeitgleich mit Erscheinen der Printausgabe. Die ganze Welt der Elektronik Wer sich für die ähnlich strukturierten Inhalte unserer Elektroniktitel aus dem Hause Hüthig wie elektronik JOURNAL, elektronik industrie, IEE oder Automobil Elektronik interessiert: Mit einem Klick finden Sie auch zu diesen Titeln Informationen. productronic

6 Aktuell > märkte technologien Orpro Vision knüpft erfolgreich an Orbotech-AOI an Große Erwartungen Für Orpro Vision (www.orpro vision.com) war 2009 das Jahr einer Neugründung, obwohl die Ursprünge bis 1997 zurückreichen, als Orbotech die damalige Schuh GmbH übernahm. Orbotech betreute den Geschäftsbereich Assembly AOI über mehr als 10 Jahre und führte selbigen bis zur Übernahme durch Orpro Vision. So gesehen war das Jahr Geschäftsführerwechsel bei Royonic SMT-Equipment und mehr Quelle: Royonic Weidinger vertreibt Alpha Metals in Ba-Wü Cookson stärkt Vertriebsaktivitäten 2009 für Orpro Vison nicht nur wegen der wirtschaftlichen Situation eine große Herausforderung. Für 2010 sieht man sich organisatorisch und geschäftsstrategisch gefestigt, um das Orbotech-Erbe mit viel Knowhow und Engagement nicht nur fortzuführen, sondern mit neuem Schwung weiter zu entwickeln. Der langjährige Geschäftsführer der Royonic, Wolfgang Homann, hat das Unternehmen verlassen, um seinen wohlverdienten Ruhestand anzutreten. Er hat über zwei Jahrzehnte mit Engagement und Zielstrebigkeit maßgeblich zum Erfolg des Unternehmens beigetragen und die Royonic GmbH geprägt. Als neuer Geschäftsführer übernimmt nun Pierre de Menech die Verantwortung. Mit einer kurzen Unterbrechung befindet sich de Menech seit 1992 im Unternehmen, zuletzt in der Position als Technischer Direktor. Er verfügt über eine langjährige und solide Erfahrung im SMT-Bereich. Die Royonic GmbH ist seit 2008 eine 100 %-ige Tochter der schwedischen Mydata AB und vertreibt hochwertige Investitionsgüter rund um die Leiterplattenbestückung. Das Produktportfolio beinhaltet hochflexible SMD- Bestückungsautomaten der MY100-Serie in unterschiedlichen Leistungsklassen, von Standalone- bis hin zu Inline-Lösungen, den Jet Printer MY500, das Lagersystem SMD-Tower sowie die traditionellen Bestückungshalbautomaten für die konventionelle Bestückungstechnik. Seit März 2010 ist die Weidinger GmbH (www.weidinger.biz) aus Martinsried, Mitglied der Hilpert Electronics-Gruppe, neuer Vertragshändler für Alpha Metals/Cookson in Baden-Württemberg. Zwischen Weidinger GmbH und Alpha Metals besteht bereits eine langjährige Zusammenarbeit in Bayern, den neuen Bundesländern und Österreich. GPS vertreibt Vitronics Soltec in Deutschland Portfolio ausgebaut Koh Young (www.kohyoung.com), weltweit agierender Hersteller von Lotpasten- und Baugruppen- AOI-Systemen, hat ein neues Hauptquartier in Seoul, Süd-Korea, Seminartour im April 2010 ICT/Boundary Scan Konrad Technologies führt zusammen mit den Partnerfirmen JTAG Technologies und Router Solutions eine Serie von Seminarveranstaltungen zum Thema Automatische Testsysteme durch. An GPS (www.gps-technologies. com) ist neuer Distributor für alle Lötsysteme von Vitronics Soltec (www.vitronics-soltec.com) in Deutschland. Mit der Übernahme der Support- und Sales-Aktivitäten stärken die Langener ihr Best in Class -Portfolio rund um ihr SMT-Maschinen- und Linien- Angebot. Koh Young bezieht neues Hauptquartier Fläche verdoppelt Quelle: Koh Young bezogen und damit die Nutzfläche verdoppelt. Über 2 Stockwerke verteilt befinden sich Entwicklung, Verwaltung, Verkauf und Service sowie die Montage. insgesamt sieben kostenlosen Halbtagesveranstaltungen hat man die Möglichkeit, sich umfassend über den Stand der Technik sowie über Lösungskonzepte zu informieren. Themenschwerpunkt ist das Konrad ICT-System LEON, dessen Alleinstellungsmerkmal die einfache Kombinationsmöglichkeit unterschiedlicher Messverfahren, wie In-Circuit-Test, Boundary Scan und Funktionstest, auf Basis von Industriestandards wie PXI, Labview und Teststand ist. Ein weiterer Schwerpunkt der Veranstaltungsreihe stellt die offene PXI-Analogbuserweiterung Abex dar. Die Termine der Seminartour sind: Friedrichshafen, München, Karlsruhe, Stuttgart, Nürnberg, Frankfurt/Main und Düsseldorf. Info: 6 productronic

7 märkte technologien < Aktuell Assembleon initiiert Pick & Place-F & E-Projekt Nachhaltigkeit im Fokus Assembleon hat ein Projekt ins Leben gerufen, bei dem es um neue Wege der Entwicklung von Bestückungsautomaten geht. Dabei sollen nicht nur innovative Ideen umgesetzt, sondern auch Aspekte der Umweltverträglichkeit und der Nachhaltigkeit rund um den Einsatz solcher Maschinen mit einbezogen werden. Unter der Bezeichnung Supreme (Sustainable Production Equipment) beteiligen sich namhafte Unternehmen der Dutch Brainport Region, wie z. B. die Technical University of Eindhoven, TNO, Xycarb Ceramics, oder die Tegema Group en Fiberworx. Vakuumlöttechnik aus Berlin Leistungsstark zum kleinen Preis Die Budatec GmbH (www.buda tec.de) ist in der Entwicklung und der Herstellung von Va kuumlötsytemen tätig. Beide Geschäftsführer, Alexander Dahlbüdding und Dirk Buße, entwickeln und fertigen seit über 15 Jahren Vakuumlötsysteme und Automati sierungskomponenten für die Halbleiterindustrie. Neustes und kleinstes Produkt ist das Va kuumlötsystem VS160, welches über Itochu Systech vertrieben wird. Damit steht ein produktionstaugliches, mit 160 mm x 160 mm sehr kompaktes Vakuumlötsystem zur Verfügung, mit dem sowohl Heiz- als auch Abkühlraten von bis zu 3 K/s realisierbar sind. Einfache Touch- Quelle: Budatec 015_Prod_12_60556.ps;S: 1;Format:( x mm);01. Mar :26:36 Screen-Bedienung und vollständige Prozessdatenerfassung sind Bestandteil des Systems. Reverse Engineering als Service Zum 2. Leben erwecken Digitaltest (www.digitaltest.de) bietet einen Reverse Engineering Service an, mit dessen Hilfe man das Design einer vorhandenen Leiterplatte ermitteln und die Leiterplatte dann wieder reparieren oder neu produzieren kann. Das spezielle Werkzeug Digitizer für die Rückwärtsentwicklung wird auch in Verbindung mit einem Condor-Flying Probe-Tester angeboten. Mithilfe dieses Digitizers können die Daten der Leiterplatte einschließlich aller Verbindungsinformationen neu ermittelt werden. Die entstehende CAD-Datei enthält alle Bauelemente sowie die Netzliste der Leiterplatte und kann für Reparaturzwecke oder eine Neuproduktion der Leiterplatte verwendet werden. Darüber hinaus kann Digitaltest auch die Stromlaufpläne generieren. productronic

8 Literatur Märkte - Technologien > fed-nachrichten FED Call for Papers zur 18. FED-Konferenz Branchentreff in Fellbach Die 18. FED-Konferenz Elektronik-Design Leiterplatten Baugruppen 2010 findet vom 16. bis in der Schwabenlandhalle in Fellbach bei Stuttgart statt. Zur 18. Konferenz 2010 erwartet der FED, auch auf Grund des sehr gut gelegenen Veranstaltungsortes, mehr als 400 Teilnehmer. Auch 2010 wird die Konferenz von einer Firmenausstellung begleitet. Die Themen aus dem Bereich Management sind Fremdkapitalbeschaffung und Rating für KMU, Lösungen für Liquiditätsengpässe, Fördermöglichkeiten von Innovationsprojekten, Finanzierungsmodelle und Leasingkonzepte, Risikomanagement und Obsolescence- Management sowie aktuelle Entwicklungen bei RoHS, WEEE, EuP und REACH. Außerdem angedacht sind Layoutstrategien für hochpolige SMD-Bauelemente (z. B. BGA, µbga. FPGA, QFP, QFN), Wärmemanagement (Designgrundlagen, Dickkupfer und Iceberg- Technologie u. a.), Werkzeuge für das Embedded Design, Simulation im Designprozess (Thermoanalyse, EMV, Impedanz usw.), CAD-Software für Leiterplattenbaugruppen, FPGA, EMV, Thermo- und Hochstromdesign, Handling, Lagerung und Trocknung von Leiterplatten in der Praxis und gemäß IPC-1601, Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Basismaterialien für die erhöhten Löttemperaturen beim Löten mit SnCuund SnAgCu-Loten, Embedded components, Integration von passiven, aktiven und optischen Elementen, flexible und starrflexible Leiterplatten, Oberflächenbeschichtungen (HAL-Bleifrei, Chemisch Ag, Chemisch Sn, Chemisch Ni/Au, Nanofinish, OSP), System in Package, Wafer Level Packaging, (Chip Size Packaging,CSP), Innovationen und Langzeitzuverlässigkeit bei Lötverbindungen, Baugruppen und Systemen, Optoelektronische Bauelemente, z. B. LED, Veranstaltungskalender Bestellungen reservierungswünsche: Fon +49/30/ Fax +49/30/ OLED, Optokoppler, Embedded Systems und Wärmemanagement sowie Elektronikkomponenten für Zukunftstechnologien, wie z. B. Photovoltaik, alternative Antriebskonzepte etc. Angebote: Bitte schriftlich an die FED-Geschäftsstelle mit folgender Gliederung: (1) Beitragstitel, (2) vorgesehener Einsatz (Workshop 90 oder 180 Minuten, Vortrag 30 Minuten), (3) inhaltliche Kurzbeschreibung (etwa Zeilen), (4) Referent, (5) Adresse der Firma/Institution, (6) Telefon, Fax, . Einsendeschluss: 31. März 2010 Ansprechpartner: Michael Ihnenfeld, FED-Geschäftsstelle, Fon +49/30/ Tagesseminar: Bleifreie Lötprozesse Frühausfälle, Qualität und Zuverlässigkeit Das deutschsprachige Tagesseminar mit Werner Engelmaier, Florida (USA), unter dem Titel Bleifreie Lötprozesse Frühausfälle, Qualität und Zuverlässigkeit findet am 26. Mai 2010 in Stuttgart statt. Engelmaier verfügt über umfangreiches Wissen und Erfahrung zum Thema und beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Thematik. U. a. war er für Bell Telephone Laboratories tätig, veröffentlichte über 200 Fachberichte und führt weltweit Schulungen durch. Er ist Vorsitzender des Zuverlässigkeitskomitees des IPC, ist an der Entstehung zahlreicher IPC- Richt linien beteiligt und erhielt verschiedene Auszeichnungen für seine unermüdliche Arbeit. Außerdem wurde er 2003 in die IPC Hall of Fame aufgenommen. Frühausfälle der Baugruppe sind durch die hohen Löttemperaturen für bleifreie Lote zu erwarten. Zusätzlich wird die Qualität und langfristige Zuverlässigkeit in Frage gestellt. Die in Frage kommenden Ausfallmöglichkeiten (Fai lure Modes) werden aufgezeigt, die zugrunde liegenden Schädigungsmechanismen besprochen und Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt und diskutiert. Design-für-Zuverlässigkeit (Design-for-Reliability)- Schritte für eine höhere Zuverlässigkeit der Lötverbindungen werden ebenso besprochen. Info: index.pl?id=78&detail= productronic

9 märkte technologien < Aktuell Beckhoff-Gruppe übernimmt Smyczek Zusammenarbeit intensiviert Quelle: Smyczek STM: Siplace-Maschinenservice ausgebaut Gebrauchtmaschinenbetreuung aus einer Hand Die Smyczek GmbH & Co. KG in Verl ist neues Mitglied der Beckhoff-Unternehmensgruppe (www. beckhoff.de). Smyczek, Spezialist für Leiterplatten-Bestückung und in diesem Bereich Hauptlieferant für die elektronischen Baugruppen der Beckhoff-Steuerungstechnik, hat am Standort Verl eine SMT- Fertigung mit über 110 Mitarbeitern und eine Produktionsfläche von 4500 m 2. Geschäftsführer der Smyczek GmbH & Co. KG sind Roland Smyczek (im Bild links), zuständig für EMS-Dienstleistungen und Personal, sowie Michael Schlegel (r.), verantwortlich für die Technik. Datatec ATP vertreibt Agilent Technologies Regionale Betreuung ausgebaut Die Datatec ATP GmbH, ein auf Messtechnik spezialisiertes Unternehmen, ist seit kurzem Agilents autorisierter Vertriebspartner in Deutschland und damit erster Ansprechpartner bei Fragen zu Agilent-Produkten und Lösungen. Beide in Verl ansässigen Unternehmen verbindet eine langjährige, erfolgreiche Zusammenarbeit. Ein hoher Anteil der Leiterplatten für die Beckhoff- Automatisierungskomponenten, von der I/O-Busklemme bis zum hochintegrierten Industrie-Motherboard, wird von Smyczek gefertigt, berichtet Hans Beckhoff, geschäftsführender Gesellschafter der Beckhoff Automation GmbH. Durch die Integration von Smyczek in die Beckhoff-Gruppe soll die Zusammenarbeit weiter intensiviert werden, um neue Technologien und Produkte schneller in den Markt zu bringen. Info: Datatec ATP GmbH, Fon +49/71 21/ , und Agilent, Fon +49/70 31/ , agilent.com. Die STM GmbH (www.stmvertrieb.de) ist spezialisiert auf den bedarfsgerechten Service für Siemens SMD-Bestückautomaten und bietet das komplette Dienstleistungsspektrum rund um die Siplace-Automaten und deren Zubehör. Angeboten werden originale Ersatzteile bis hin zu völlig überarbeiteten Fertigungslinien aus günstigen Ge- Köpfe Andreas M. Keiner wurde als Vertreter für Handhabungsgeräte von E- Cube benannt. Er bedient das Vertriebsgebiet Süd in Deutschland. Die von Keiner gegründete Nemotronic Fertigungstechnologie und Prüftechnik erweitert damit ihr Produktspektrum im Bereich Automation. Daniel Pauli ist neuer CEO des Schweizer Unt e r n e h m e n s Montech AG in Deren dingen. Er übernimmt die Nachfolge von Alessandro Sibilia, der künftig als Delegierter des Verwaltungsrates strategische brauchtmaschinen alles aus einer Hand. Der Komplett-Service betrifft alle Maschinen der Siplace-Generationen von S 15 bis HS und HF sowie für die Basic-Welt. Darüber hinaus bietet man längerfristige Serviceund Wartungsverträge an. So werden durch schnelle Reaktionszeiten unnötige Maschinenstillstände vermieden. Projekte und Partnerschaften betreuen wird. Electronic Network, deutscher EMS-Dienstleister, besetzt mit Dimosthenis Bardoukas die Leitung des strategischen Einkaufs neu. Zusätzlich wird Bardoukas ab April die Einkaufsleitung für eine Business Unit am Electronic Network Standort in Bad Hersfeld übernehmen. Andreas Gerstenmayer hat die Funktion des Vorstandsvorsitzenden der AT&S übernommen. Dr. Harald Sommerer schied mit Ende Januar 2010 aus dem Vorstand der Gesellschaft aus.

10 Exklusiv: Fachbeiträge Online Fachbeiträge online als PDF zum Download Fachwissen exklusiv Ausgesuchte Fachbeiträge als PDF zum Download bietet die productronic exklusiv für interessierte Leser kostenlos an: Einfach aufrufen und den angegebenen infodirect-code unter Suche eingeben. Effektive Unterseitenreinigung Bei schnellen Linientakten fallen Nebenzeiten, wie z. B. das Nachfüllen der Verbrauchs- und Druckmaterialien sowie die Unter Quelle: DEK seitenreinigung der Schablone, immer mehr ins Gewicht. Je nach Art und Typ der Unterseitenreinigung kann man für einen kompletten Reinigungszyklus 15 bis 60 s ansetzen. Diese Zeit wird durch das Reinigungsintervall dividiert und man erhält die Reinigungszeit pro Druck. Dabei wird schnell klar, dass ein kurzes Reinigungsintervall den Linientakt ausbremsen wird. Hier steckt also ein ungeahntes Potenzial, den Durchsatz und die Effizienz der Druckmaschine mit einer effektiven Unterseitenreinigung zu steigern. infodirect 449pr0310 Link zum White Paper von DEK Pin-Verguss bei Automobilelektronik-Anwendungen Den erfolgreichen Einsatz strahlungshärtender Klebstoffe in der Praxis zeigt das Anwenderbeispiel bei Behr- Hella Thermocontrol Quelle: Delo GmbH (BHTC) in Lippstadt. Das Unternehmen stellt Bedien- und Steuergeräte für die Fahr zeugklimatisierung her. Mithilfe strahlungshärtender Klebstoffe von Delo werden dabei elektrische Pins vergossen. Diese be finden sich in dafür vorge se henen Taschen zwischen Leiterplatte und dem Aluminium-Körper des Steuergeräts für die Zusatzheizung im Automobil. infodirect Link zum Beitrag von Delo 450pr0310 Gleichzeitiges Blei- und Bleifreies-Löten auf einer Reflowanlage Die mit der RoHS festgelegten Stoffverbote sind Alltag in den Fertigungsstätten weltweit geworden. Die wenigen zeitlich Quelle: Rehm Thermal Systems freien Loten gleichermaßen zu arbeiten. Die hierfür notwendigen separaten SMT-Linien oder das permanente Umstellen der Prozessparameter einer einzelnen Linie auf den jeweils anderen Werkstoff erhöhen die Fertigungskosten. Ein durchdachter Parallelbetrieb schafft Abhilfe. Flexible In-Circuit- und Funktionstestsysteme Die von Reinhardt gelieferten Testsysteme gibt es zurzeit in ihrer 5. Generation. Sie werden kontinuierlich weiter entwickelt und die Testmethoden der aktuellen Technologie angepasst. Dafür werden neue Karten entwickelt oder vorhandene Karten so erweitert, dass sie Quelle: Reinhardt den zeitgerechten Technologien entsprechen und für zukünftige Technologien voll einsetzbar sind. Sie werden nicht nur in der Hardware, sondern besonders in der Software weiter spezifiziert, so dass alle möglichen praktischen Erfahrungen mit eingebunden werden können. limitierten Ausnahmen vom Stoffverbot zwingen viele Elektronikproduzenten sowohl mit Zinn-Blei als auch mit blei infodirect Link zum Beitrag von Rehm Thermal Systems 451pr0310 infodirect 452pr0310 Link zum Beitrag von Reinhardt 10 productronic

11 Baugruppenfertigung Fragen zur SMT/Hybrid/Packaging 2010 von productronic an Udo Weller Wie ein Fels in der Brandung Die SMT/Hybrid/Packaging behauptet sich stetig, nicht nur als das zumindest in Europa alljährliche Event der Elektronik-Fertigungsbranche. productronic sprach dazu mit Udo Weller, Bereichsleiter und verantwortlich für die Durchführung dieser Veranstaltung. Die SMT/Hybrid/Packaging zeigt trotz Krise solide Flagge: Woran mag das liegen? Udo Weller: Das liegt vermutlich an der einzigartigen Kombination aus Messe und Kongress, die einen vollständigen Überblick über die gesamte SMT-Branche bietet, von der Leiterplattenfertigung über die eigentliche Surface Mount Technologie bis hin zur Mikromontage und den Teststrategien. Dabei wird großen Wert auf den Anwenderbezug gelegt. Die SMT/Hybrid/Packaging ist sozusagen eine Messe zum Anfassen und keine Showmesse. Weiterhin bietet die Veranstaltung zusätzliche Angebote, wie das Messeforum, die Live- Fertigungslinie und zwei Gemeinschaftsstände mit den Schwerpunkten EMS und Optoelektronik. Wie hat man es immer wieder geschafft und wird es wohl auch in Zukunft schaffen so viele unterschiedliche Interessengruppen unter einen Hut zu bringen? Udo Weller: Zum einen durch die Anpassungsfähigkeit an die sich stetig veränderten Anforderungen in der Branche, zum andern durch den intensiven Dialog mit den Kunden und dem Kongress-Komitee, in dem immer wieder neue und zukunftsweisende Themen aufgegriffen werden. Diese Themen werden dann zuerst im kleinem Rahmen umgesetzt und es zeigt sich nicht selten, dass sich diese Themen dann weiter etablieren, wie z. B. die Electronic Manufacturing Services. Angesichts der mit bisherigen Maßstäben kaum vergleichbaren Krise ist eine SMT/ Hybrid/Packaging für die immer noch relativ junge Branche wichtiger denn je. Wie Quelle: Mesago Bild 1: Udo Weller, Bereichsleiter der SMT/Hybrid/Packaging und Prokurist der Mesago kommt man auch den daraus sich ergebenden Bedürfnissen entgegen? Udo Weller: Erst recht in Krisenzeiten ist eine Messebeteiligung selbstverständlich eine Investition, die sich für das jeweilige Unternehmen lohnen sollte. Wir als Veranstalter tun deshalb alles dafür, dass sich das richtige Fachpublikum auf der SMT/ Hybrid/Packaging trifft, nicht zuletzt durch gezielte Werbemaßnahmen in den entsprechenden Zielgruppen. Was die Betreuung neuer, noch junger Unternehmen angeht, sind wir darauf bedacht, den Kunden professionell und mit individueller Beratung zur Seite zu stehen, um ihnen einen optimalen Messeauftritt zu ermöglichen. Technologisch gesehen ist jede SMT/Hybrid/ Packaging auch ein Forum für aktuellste und neuste Elektronik-Fertigungsverfahren und das damit verbundene Produktangebot an Maschinen, Geräten und Materialien. Wie schafft man das, trotz internationaler Konkurrenz mit großen und kleinen Messen und Kongressen? Udo Weller: Wie sich in den letzten Jahren gezeigt hat, stimmt das Grundkonzept der SMT/Hybrid/Packaging. Die Veranstaltung bietet dem Besucher einen umfassenden Marktüberblick und entwickelt sich sowohl im Messe- als auch im Kongressbereich immer weiter. Unsere Projektleiter halten das Ohr am Markt, arbeiten verstärkt nicht nur mit den Keyplayern, sondern auch mit einer Vielzahl kleinerer Unternehmen der Branche zusammen und achten zusätzlich auf eine kontinuierliche Verbesserung des Service, nicht nur auf Ausstellerseite, sondern auch bei Besuchern und Kongressteilnehmern. Dass sich diese Veranstaltung auch im internationalen Markt behauptet hat, zeigen der ausländische Ausstelleranteil von 29 % und die Besucher aus insgesamt 49 Ländern. Wie wird sich die SMT/Hybrid/Packaging im 2. Jahrzehnt des 3. Jahrtausends als Treffpunkt der Branche weiter entwickeln, wo doch die virtuelle Informationsflut stetig zunimmt? Udo Weller: Obwohl schon seit einiger Zeit über die virtuelle Messe diskutiert wird, merken wir jedes Jahr aufs Neue, dass sowohl bei der SMT/Hybrid/Packaging als auch bei anderen Messen aus unserem Produktportfolio dem Knüpfen persönlicher Kontakte ein sehr großer Stellenwert beigemessen wird. Die Besucher wollen Messen zum Anfassen und legen großen Wert auf persönliche Beratung. Was die Weiterentwicklung als Treffpunkt der Branche angeht, werden wir das Ohr weiterhin am Markt behalten und uns ganz auf die Bedürfnisse unserer Kunden einstellen, um ihnen das bestmögliche Angebot bieten zu können. (hb) productronic

12 Baugruppenfertigung Über die Verfügbarkeit von Indium und Gallium Reichlich vorhanden Langfristig wird sowohl Indium als auch Gallium, mit zeitweise schwankenden Preisen, zur Verfügung stehen, so die Kernaussage von Claire Mikolajczak von Indium Corp. Warum das so ist, zeigt der folgende Beitrag. Indium ist ein Nebenprodukt von mehreren, gemeinsam gewonnenen unedlen Metallen. Zu diesen Metallen gehören Blei, Zink, Kupfer, Zinn oder auch polymetallische Erze. Die Menge an Indium in der Erdkruste wird auf 0,05 ppm für das kontinentale und 0,072 ppm für die ozeanische Kruste geschätzt. Diese Konzentration ist höher als die von Silber. Ulrich Schwartz-Schampera & Peter M. Herzig studierten alle indiumhaltigen Lagerstätten weltweit und veröffentlichten ihre Ergebnisse im Jahr 2002 in dem Buch Indium Geologie, Mineralogie und Ökonomie. Sie schlussfolgerten, dass der künftige Anstieg der Indium- Produktion zu erwarten und leicht zu erfüllen ist... Indium könnte, ohne Einschränkungen der Lieferfähigkeit, in der Anwendung virtuell unbegrenzt wachsen. Um die Nachfrage zu erfüllen, stieg die jährliche Indium-Produktion in den letzten 20 Jahren von 70 auf 500 Tonnen an. Erreicht werden konnte dies, durch Verbesserungen der Gewinnungstechnologien, mit der Ökonomie des höheren Preises. Indium wird jetzt als ein Nebenprodukt, aus einem breiten Spektrum von unedlen Metallen, mit Konzentrationen von nur 100 ppm Indium pro Tonne gewonnen. In den letzten fünf Jahren stieg der Verbrauch an unedlen Metallen und die Bergbauunternehmen konnten positive Renditen erzielen. Diese Renditen wiederum haben zu vielen neuen Investitionen im AUTOREN Claire Mikolajczak, Direktorin Metalle und Chemikalien Indium Corporation; Übersetzung ins Deutsche: Jürgen Seitner, GPS Technologies GmbH Bild 1: Hochreines Indium (Quelle: Indium) Bergbau geführt, wodurch Förderleistungen verbessert wurden und eine größere Menge an Rohstoffen entstand. Noch heute und auch in Zukunft werden Forschung und Bergbauaktivitäten fortgeführt, sodass die Reserven weiter steigen. Eine Studie der Indium Corporation hat herausgefunden, dass sich die Indium- Reserven (nachgewiesene und wahrscheinliche, gemessene und angegebene, sowie vermutete) in ausgewiesenen, unedlen Metallminen der westlichen Welt, auf Tonnen Indium belaufen. In der restlichen Welt (China und der GUS, ehemalige Sowjetunion) belaufen sich die Reserven auf rund Tonnen Indium, womit die weltweiten Gesamtreserven momentan bei knapp Tonnen liegen. Die bestehenden Minen für indiumhaltige Erze liegen, in Bezug auf Geografie, politische Strategien und Einflüsse, rund um die Welt verteilt. Diese breite geografische und politische Verteilung erhöht die Stabilität der Indium Verfügbarkeit. Indium-Gewinnung Die Produktion von frischem Indium hat sich in den letzten 15 Jahren um den Faktor 3 verbessert, da die Metallhütten die Extraktion von niedrigen Indium-Konzenrationen verbesserten. Zusätzlich sind die spezialisierten Metallhütten nun aktiver auf der Suche nach indiumhaltigen Konzentraten aus mehreren Quellen und in größeren Mengen. Dies war in der Vergangenheit auf Grund der geringen Erträge, der großen Entfernungen zu Konzentratlieferanten und den damit verbundenen Transportkosten unwirtschaftlich. In der Vergangenheit wurden indiumhaltige Konzentrate sehr oft von nicht speziali- 12 productronic

13 sierten Metallhütten verarbeitet und galten somit als verloren. Die Nachfrage nach Indium sowie eine wachsende Ökonomie sind Faktoren für eine kontinuierliche Verbesserung der Indium- Gewinnung. Höhere Recyclingausbeuten sind ein weiterer wichtiger Beitrag zu höheren Produktionen. Historisch gesehen, wurden weniger als 20 % des Indium-Gehaltes aus den Konzentraten gewonnen. Die jetzt höheren Preise für Indium machen es wirtschaftlicher für die Metallhütten zu investieren, um die Ausbeute und auch die Kapazität zu erhöhen. Eine Studie von Indium hat gezeigt, dass bis heute nur etwa 30 % der weltweit jährlich abgebauten Tonnen Indium, aus folgenden Gründen in reines Indium-Metall umgewandelt werden: 30 % der indiumhaltigen Erze erreichen keine hoch spezialisierten Indium-Metallschmelzen. 70 % der Indium-Konzentrate werden von den Metallhütten nur zu 50 % extrahiert. Die verbleibenden 50 %, die nicht sofort in reines Indium umgewandelt werden, bleiben mit anderen Elementen und Verschmutzungen als Rückstand zurück. Diese Rückstände, wie weiter unten beschrieben, stehen für eine spätere Verarbeitung und Verwertung zur Verfügung. Indium-Rückstände Eine Reihe von Metallhütten haben über viele Jahre große Mengen an Rückständen angesammelt und tun dies auch weiterhin. Diese indiumhaltigen Materialien sind schwieriger und damit teurer zu bearbeiten. Eine, durch Nachfrage und Preis gerechtfertigte, Behandlung ist jedoch möglich. Unsere Studie hat ergeben, dass die gesamten Indium Reserven weltweit mittlerweile über Tonnen betragen und jährlich um weitere 500 Tonnen wachsen. Indium-Raffineriekapazitäten Die globalen Raffineriekapazitäten nehmen weiter zu. Einige bemerkenswerte Highlights hierzu sind: Korea Zinc hat eine brandneue Förderung und Raffinationsverarbeitungslinie in ihrer Zinkhütte in Korea installiert. Dowa Mining erhöhten ihre Indium-Raffineriekapazitäten in Japan. Neue Gewinnungs- und Raffinerielinien werden in Südamerika installiert. Eine große Zahl chinesischer Unternehmen hat Linien installiert, die Material mit weniger als 0,5 % Indium-Anteil im Rohmetall verarbeiten können. Andere chinesische Unternehmen haben Linien installiert, welche aus geringen Indiumqualitäten eine höhere Reinheit herstellen können. Wiederverwertung von ITO-Targets Die Anwendung von Indium bei der Produktion von Flat Panel Displays (FPD) liegt mit einem Verbrauch von mehr als 50 % des weltweiten, reinen Indiums und 80 % des recycelten Materials an erster Stelle des Indium-Verbrauchs. Flache Indium-Targets aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) werden üblicherweise auf Glasplatten gesputtert (Kathodenzerstäubung). Bei diesem Prozess productronic

14 Baugruppenfertigung wird jedoch weniger als 30 % des Materials vom Target auf das Glas aufgebracht. Die restlichen ca. 70 % bleiben als gebrauchtes ITO-Target und Prozessschlamm auf den Schilden der Sputter -Kammern zurück. Schätzungsweise 70 % des ITO-Target-Prozesses könnte durch Verfeinerung in der Wiederverwertung zurückgewonnen werden. Die Menge an Indium, die momentan pro Jahr zurückgewonnen wird, erreicht nahezu Tonnen bzw. die doppelte Menge des momentanen reinen Indium-Verbrauchs. Kapazitätserweiterungen des ITO-Target-Recyclings wachsen ungefähr parallel zu dem FPD-Wachstum. Die Recyclingzeit wurde deutlich verringert und beträgt heute nur noch weniger als 30 Tage. Diese Zykluszeit-Verbesserung hat zur Folge, dass der Gesamtbedarf an frischem Indium der gesamten FPD-Industrie deutlich reduziert wurde. Wir schließen daraus, dass durch die Reserven des Indium-Bergbaus (100 Jahre, 500 Tonnen Indium pro Jahr) plus Abraumreserven (30 Jahre, 500 Tonnen pro Jahr), kombiniert mit den weiteren Verbesserungen des Recyclingprozesses sowie weiteren Funden, der Welt noch sehr lange Indium zur Verfügung steht. Gallium-Bergbau- und Gewinnungsprozess Ähnlich wie Indium ist Gallium ohne speziellen Bergbau ein unbedeutendes Metall. Gallium wird aus Bauxit als Teil des Bauxit-Aluminiumoxid-Raffinationsflusses gewonnen. Diesen Prozess nennt man auch den Bayer-Flüssigkeitsprozess. Addiert man alle Vorkommen weltweit zusammen, ist galliumhaltiges Bauxit in der Erdkruste reichlich vorhanden und weltweit, sowohl geografisch als auch politisch, gut verteilt. Ähnlich wie Indium trägt dies zur Stabilität der Versorgung mit dem Rohstoff Gallium bei. Interessant ist aber, dass nur ein sehr kleiner Anteil (weniger als 10 %) von dem potenziell verfügbaren Gallium im Bauxit tatsächlich extrahiert wird. Die bestehenden Prozesse der Bauxit-Verarbeitung bieten daher erhebliche Verbesserungspotenziale. Historisch gesehen ist das geringe Gewinnungsvolumen durch die relativ geringe Nachfrage und den wirtschaftlich sehr geringen Preis begrenzt. Die Gallium-Gewinnung wird daher nur von den geringen Investitionen in die Fertigung begrenzt. Als Schlussfolgerung kann man sagen, dass Gallium, mit zeitweisen Schwankungen, massenhaft vorhanden ist. Die 2000/2001 entstandenen Preisschwankungen und Verknappungen hatten ihre Ursache in der Lieferkette der Mobiltelefonhersteller. Diese hatten durch sehr hohe Lagerbestände des Metalls die Verfügbarkeit auf dem Markt reduziert. Darüber hinaus hat die schlechte Kommunikation entlang der Lieferkette dazu beigetragen, dass Material gegen ein Phantom (Anfrage) gehortet wurde. Daher folgte der Verknappung eine massive Überversorgung, was wiederum die Preise auf historische Tiefststände brachte. Die zuletzt im Jahre 2007 erzwungene Verknappung von Gallium und die daraus resultierenden Preiserhöhungen sind ein Beispiel für diese zeitweisen starken Schwankungen und nicht Ausdruck einer langfristigen Lieferverfügbarkeit. GaAs-Wafer (Gallium-Arsenic), die bei ICs für mobile Geräte verwendet werden, sind momentan der größte Verbraucher von Gallium. Der zweitgrößte Verbraucher ist die LED-Herstellung, gefolgt von der Solarbranche, Batterie- Herstellung, Legierungen und anderen Anwendungen. Der Recyclingprozess aus der GaAs-Wafer-Produktion ist ein wichtiger Teil der Gallium-Gewinnung. Jede kurzfristige Lieferungs- und Nachfragefehlmenge wird nur durch die erforderliche Zeit ausgeglichen, welche die Fertigungen zur Herstellung benötigen. Schlussfolgerung Indium- und galliumhaltige Rohstoffe gibt es weltweit reichlich. Die Metallindustrie hat in den letzten Jahren große Investitionen in Prozessverbesserungen und -kapazitäten getätigt, um mehr Indium und Gallium auf den Markt zu bringen. Lieferanten können und werden dies auch weiterhin tun, wenn die Nachfrage vorhanden ist. Wie beschrieben, wird die Marktvolatilität und kurzfristige Verfügbarkeit weiterhin von den folgenden Faktoren abhängen: Der zeitlich verzögerten Installation von Fertigungskapazitäten, der staatlichen Regulierung und vor allem des Mangels an Informationen von Kunden an Lieferanten über den künftigen Bedarf. Insgesamt erwarten wir eine angemessene Indium- und Gallium-Lieferfähigkeit bei kontinuierlicher Verfügbarkeit, sowie angemessene Preise für die bestehenden Märkte, FPD, Solar, Energie und neue Anwendungen. infodirect 404pr0310 Link zu Indium/GPS Technologies 14 productronic

15 Baugruppenfertigung LED-Beleuchtungslösungen vom Dienstleister Teil 2 LED aus NRW Wer sich heute mit LED-Beleuchtungstechnik befasst, hat im Unterschied zu einem reinen EMS-Unternehmen genügend Spielraum, sich auf bestimmte Technologien gewinnbringend zu konzentrieren und das richtige SMT-Equipment vorausgesetzt qualitativ hochwertige Module und Endgeräte in kleinen Stückzahlen maßgeschneidert zu fertigen. Seit Anfang 1996 fertigt Steffen Elektronik in Wuppertal bestückte Leiterplatten und montiert Geräte. Dank gutem Equipment beherrscht der Dienstleister mit insgesamt 14 Mitarbeitern ein Bauteilspektrum vom 0201 bis zum BGA und steht mit einem erfahrenen Personalstamm für alle Anfragen aus dem Bereich THT-Montage zur Verfügung. Produziert wird auf neuesten Maschinen und durchgehend RoHs-konform. Im Haus wird bestückt, gelötet, getestet, gereinigt, montiert und verpackt. SMDs werden mit zwei Heeb-Inotec-Bestückungsautomaten inklusive Vision Control bestückt. BGAs lötet man in einer Dampfphase von IBL. Inzwischen haben wir fast Baugruppen ohne irgendeinen Ausfall gelötet, so Hartmut Steffen. Gereinigt wird mit einem Miele-Reinigungssystem. Für die Bestückung von bedrahteten Bauteilen verfügt man über Bestückungshalbautomaten von Heeb- Inotec und für das noch präzisere Löten bestimmter THT-Bauteile wurde erst vor kurzem ein Selektivlötsystem angeschafft. Zurzeit sind u. a. 10-Lagen-Multilayer mit mehrfacher BGA-Bestückung und doppelseitige SMD- und THT-Baugruppen in Bearbeitung. Losgrößen von 1 bis typisch Stück, manchmal auch , je nach Bestückungsaufwand, sind bisher immer zeitnah ausgeliefert worden, betont Hartmut Steffen, Geschäftsführer der SE. Die Zahl der Unternehmen, die uns ihre Jobs anvertrauen, ist entsprechend groß. Inzwischen bedienen wir unsere Kunden im gesamten Bundesgebiet und die wiederum deutsche, europäische und sogar asiatische Abnehmer. AUTOR Hilmar Beine, Chefredakteur productronic Natürlich werden auch Musterbestückungen wie auch das Beschaffen der Druckschablonen durchgeführt. Hier bietet man die Möglichkeit, Musterschablonen, je nach Boardgröße, zu bestellen und dann mit dem System Quattroflex zu drucken. Das gefertigte Produktspektrum reicht mittlerweile vom einfachen Steckkontakt bis zum hoch komplexen Computer-Tomographen-Board, vom Schaltnetzteil bis zum Kellnerfunkhandy, von der LED-Beleuchtung für Fernsehstudios bis zur Kassen-CPU, von der Unterwasserbeleuchtung bis zu Kurzschlussanzeigegeräten, der Verkehrsüberwachung und vielem mehr. LED-Applikationen im Fokus Steffen befasst sich seit 2009 mit dem spannenden Thema LED-Beleuchtung. Die schon jetzt entwickelten Projekte sind bereits gefertigt und werden vermarktet. Besonderen Wert legen wir in diesem Zusammenhang auf unseren Internet-Shop unter der spezielle Angebote rund um das Thema LED-Beleuchtungselektronik und komplette Module und Produkte umfasst, so Steffen. Dazu gehören Applikationen wie allgemeine Beleuchtung, Orientierungsbeleuchtung, Akzentbeleuchtung und alle anderen Formen der Indoor- und Outdoor-Beleuchtungen. Wichtig ist uns, dass wir qualitativ hochwertige Lösungen in Form von praktisch konfigurierbaren Modulen anbieten und auf die eigentlich Applikation unserer Kunden eingehen können. Nur so können wir der Konkurrenz aus Fernost auch langfristig Paroli bieten. Solide Bestückungsautomaten Mit den zwei Bestückungsautomaten von Heeb-Inotec ist Steffen mehr als zufrieden. Wir haben schließlich von Beginn an eine hochflexible Maschine gesucht, die auch von allen Seiten her recht zugänglich ist. Wir haben uns einige Mitbewerber angeschaut und sind recht schnell auf den Inoplacer gestoßen. Weil wir mit der ersten Maschine gute Erfahrungen gemacht haben, haben wir auch schnell einen 2. Automaten dazugekauft. Auch als wir mit der Bestückung von SMD- LEDs eingestiegen sind, klappte das mit diesen Automaten sofort und ohne Probleme. Schließlich konnten wir auf die reichhaltige Erfahrung auch anderer Heeb-Nutzer und spezielle Aufnahmewerkzeuge zurückgreifen. Außerdem gab es bisher so gut wie nie irgendwelche Ausfälle, und wenn, dann konnten wir die bisher meistens recht flott per Telefon-Hilfe beheben, betont Steffen. infodirect Bild 1: Hartmut Steffen (rechts), Geschäftsführer der Steffen Elektronik in Wuppertal und Peter Bienert, Gebietsvertreter für die Bestückungsautomaten von Heeb-Inotec 401pr0310 Link zu SE Steffen Elektronik Link zu Heeb-Inotec productronic

16 BAUGRUPPENFERTIGUNG > TITELSTORY Bionik in der Schablonentechnik Zukunftstechnologie Plasma- Schablone In der Bionik werden für technische Probleme gezielt Lösungen in der Biologie gesucht. Alternativ werden Prinzipien von biologischen Modellsystemen produktunabhängig abstrahiert. Nachdem solche neuen Prinzipien in der Technik etabliert sind, können die Anwendungen in jedem geeigneten Bereich stattfinden. Nützliche Erfindungen, die in dieses Schema passen, gibt es mittlerweile viele, wie beispielsweise den Klettverschluss, der tatsächlich der Funktionsweise der Klette nachempfunden wurde. Bei der Christian Koenen GmbH wurde in einem mehrjährigen Prozess eine neue Beschichtungstechnologie entwickelt, die einen Teil ihrer Eigenschaften und vor allem der Oberfläche die Vorbild der Natur verdankt. Zurück in der Zukunft: Entscheidend sind in erster Linie die Vorteile, welche sich aus einer neuen Technologie ergeben. Die von der Christian Koenen GmbH entwickelte Plasma-Schablone zeichnet sich durch wesentliche Merkmale aus, die sich je nach Anforderungen und Einsatzgebiet mehr oder weniger stark ausprägen. So zeigte die plasma-beschichtete Schablone im Labortest besonders bei feinen Strukturen und Durchbrüchen ein deutlich besseres Auslöseverhalten gegenüber den bisher eingesetzten Oberflächentechniken. Eine messbar konstantere Performance zeichnete sich ab. Die Plasma -Beschichtung begünstigt ebenso den Reinigungsprozess. Es reduzierte sich sowohl der Reinigungsbedarf als auch der Aufwand bei komplexen Anforderungen. mit Reinigern (Lösungsmitteln) im hauseigenen Labor bei der Christian Koenen GmbH ergaben, dass die Plasma-Beschichtung bei allen Alkoholen, bei Aceton sowie bei Essigsäureethylestern beständig blieb (Bild 1). In Teilbereichen zeigten sich Reaktionen in Abhängigkeit der zeitlichen Anwendung, wobei hier festzuhalten ist, dass die Reinigungszyklen unter anderem auf Grund der Eigenschaften der Beschichtung deutlich verkürzt werden konnten. Es gibt eine Vielzahl von Pasten, Klebstoffen und Druckmedien, welche in Kombination mit Reinigern vielfältige chemische Reaktionen hervorrufen. Derzeit werden weiterführende Tests unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Vom Entwicklungslabor in die Praxis Um eine aussagekräftige Bewertung zu erhalten, wurde die Plasma-Schablone nicht nur Drucktests und Messanalysen im Christian Koenen-eigenen Application Center unterzogen. Bei drei namhaften Herstellern aus der Elektronikbranche lief diese Schablone im Volumentest mit jeweils unterschiedlichen Prozessvorgaben (Bild 2). Insgesamt erstreckte sich Reaktionen auf Lösungsmittel Die bisher durchgeführten Tests auf die Reaktion der Oberflächenbeschichtung AUTOR Andreas Wilbert, Marketing, Christian Koenen GmbH, Bild 1: Im Application Center der Christian Koenen GmbH wurden die Drucktests analysiert: 3-D- Substratvermessung mit einer CyberTechnologies CT-300 (links) sowie Inspektion des Pastenvolumens mit einer KohYoung 3020 (rechts) 16 productronic

17 TITELSTORY < BAUGRUPPENFERTIGUNG der Praxistest über einen Zeitraum von 6 Monaten. Es wurden mehr als Drucke durchgeführt. Die Ergebnisse aus dem Labor konnten in der Volumenanwendung bestätigt werden. Es zeigten sich in allen Bereichen ausgeprägte Merkmale: besseres Auslöseverhalten, konstantere Performance, geringerer Einfluss von Substratfehlern sowie eine längere Schablonenstandzeit. Steigerung der Linienleistung Auf Grund der Eigenschaften der neuen Oberflächentechnologie ergab sich eine deutliche Steigerung der Linienleistung. Im reellen Fertigungsumfeld (unter Verwendung des Pastentyp 3) zeigte sich ein deutlich besseres Auslöseverhalten. Eine Reduzierung der Pseudo- und Prozessfehler wurde erreicht. Die konstante Performance der Plasma- Schablone zeigte sich durch einen geringeren Einfluss bei der Unterseitenreinigung, wodurch die Reinigungsintervalle vergrößert werden konnten. Dies führte zu einer Verkürzung der effektiven Zykluszeit am Drucker. Die Plasma -Beschichtung reduziert die Anhaftung von Verunreinigungen und ermöglicht hierdurch eine deutlich weniger aufwändige Reinigung und somit auch eine Verkürzung der Gesamtreinigungszeit. Eine Beeinflussung der Oberflächenschicht durch wässrige Reiniger konnte bei der manuellen Reinigung und der Schablonenunterseitenreinigung nicht nachgewiesen werden. Bei Reinigung in der Waschanlage konnten abhängig von der Zykluszeit Veränderungen festgestellt werden. Optimierter Druckprozess Erhöhung der Standzeit Insgesamt ergibt sich bei der Bewertung des Schablonenzustandes über das Pastenvolumen eine deutliche Erhöhung der Schablonenstandzeit. Zudem erhöht sich der Volumenübertrag. Die erstmals vorgestellte Plasma-Schablone der Christian Koenen GmbH HighTech Stencils verfügt über Eigenschaften, die den Druckprozess wesentlich verbessern. Die Laborwerte aus dem Application Center konnten im Langzeittest in den Fertigungen bestätigt werden. Objektiv betrachtet ist die neue Beschichtungstechnologie aus dem Hause Christian Koenen ein technologischer Fortschritt. Anhand der Anforderungen durch das Layout und durch die unterschiedlichen Prozesseinflüsse ist abzuwägen, wann der Einsatz der Plasma- Schablone sinnvoll scheint. Die Experten der Christian Koenen GmbH stehen mit Fachwissen und Beratung zur Seite. infodirect 400pr0310 Link zu Christian Koenen productronic Bild 2: Die Plasma- Schablone im Langzeittest in der Produktion: Das Diagramm veranschaulicht die verschiedenen Anforderungen der Volumentester an die neue Beschichtungstechnologie Bitte besuchen Sie uns auf der SMT 2010 in Halle 6, Stand 430.

18 Baugruppenfertigung EMS-Anbieter entwickelt schlagkräftige Strukturen Als Lohnfertiger überleben Bild 1: Das Domizil der TPB Electronics in Geel, Belgien (alle Bilder: TBP) Wie kann ein Lohnfertiger in Westeuropa einen Wirtschaftsabschwung überstehen, wie wir ihn momentan erleben? Schon vor der Krise verloren EMS-Anbieter in Westeuropa schnell und nachhaltig Marktanteile, in erster Linie an Konkurrenz aus Asien, aber auch an Anbieter aus Osteuropa. Der Markt schrumpft für Firmen aus Westeuropa seit einiger Zeit mehr als 50 % des Marktvolumens liegen bereits in Osteuropa. Man erwartet zwar, dass der Markt insgesamt weiter wächst, der erheblich niedrigeren Arbeitskosten wegen aber vor allem in Osteuropa. Hier wurden 2008 rund 10 Mrd. US-$ umgesetzt (Quelle: Frost & Sullivan). Schätzungen zufolge wird dieser Markt im Jahr Mrd. US-$ umsetzen, während die von der Rezession getroffene asiatische Konkurrenz für die westeuropäischen Lohnfertiger eine eher geringere Gefahr darstellt. Strukturen überdenken Ein Lohnfertiger in Benelux, die TBP Electronics (Bild 1), stemmt sich erfolgreich gegen den Markttrend. Mit klugen Akquisitionen, privaten Investoren und der Orientierung zur ständigen Innovation und Verbesserung ist es der Firma gelungen, auf dem Wachstumspfad zu bleiben. Nicht zufällig ist der Direktor Industrialisation & Co-Engineering und SHEQ der Niederlassung Geel, Jos Corstjens (Bild 3), als Europäischer Qualitätsführer 2009 ausgezeichnet worden. Schließlich ist es den Belgiern gelungen, die Elektronik-Fabrik in Geel von einer ehemaligen Kostenstelle der Alcatel-Lucent zu einem erfolgreichen, kundenorientierten Unternehmen mit über 120 Mio. Euro Umsatz umzugestalten. Während andere Lohnfertiger entlassen, stellt TBP ein, beschäftigt mittlerweile fast 500 Mitarbeiter und konnte seine Kundenbasis erheblich vergrößern. Schon bevor Alcatel-Lucent im Jahr 2003 beschloss, seine Produktionssparte auszugliedern, hing über dem heutigen Werk in Geel das Damoklesschwert der Schließung. Dem Management von TBP Electronics Belgien und seinen Initiativen zum Business Process Management (BPM) ist es zu verdanken, dass das Werk bis zum Jahr 2007 überlebte. Danach investierten zukunftsorientierte Geldgeber wie etwa Ton Plooy (Bild 4), Vorstandschef und Gründer von TBP Electronics Niederlande, in das Werk und sicherten so sein Überleben. Unter dem neuen Ansatz des Managements in Geel ist der Umsatz erheblich gestiegen, Terminlieferungen haben sich um 130 % verbessert, die Work-in-Process- Zahlen um 60 %. Die Lagerbestände sind um 33 % gesunken. In nur 62 Tagen wurde ein neues ERP-System eingeführt, das enorme Kosteneinsparungen generierte. Bild 2: Blick in die Fertigung Man muss gewohnte Denkstrukturen verlassen und darf niemals aufgeben, meint Jos Corstjens. Das Werk in Geel hatte bezüglich seiner technologischen Möglichkeiten und seiner hohen Qualitätsstandards einen ausgezeichneten Ruf, aber im Bereich Termintreue gewisse Schwächen. Das Management in Geel sorgte für eine grundlegende Änderung der internen Strukturen von rein auf technische Abläufe orientierten Konzepten hin zur systhematischen Verbesserung von Geschäftsabläufen. Die wahre Herausforderung ist, Dinge von Menschen erledigt zu bekommen. Ein Team von 400 Leuten durch grundlegende Neuausrichtungen zu führen erfordert eine optimale Kommunikation. Aus diesem Grund haben wir ein multifunktionelles BPM-Board (Business Process Managementboard) eingerichtet und führen nun vierteljährlich Personalversammlungen durch, erläutert Corstjens. Wir haben u. a. eine Initiative ins Leben gerufen, bei der jeder Mitarbeiter einen Verbesserungsvorschlag pro Woche einbringt. Auch diese Aktion hat uns wesentlich weiter gebracht auf unserem Weg zu schlankeren Strukturen. Drei Schritte zu neuen Ufern Im ersten Schritt hat man bei TBP ein Team mit dem Ziel gebildet, diese zeitsparenden, schlankeren Strukturen umzusetzen. Ironischerweise musste dieses 40-köpfige Team ein Wochenende für das Brainstorming opfern. Unter der Woche hatte nämlich keiner Zeit. Das Brainstor- 18 productronic

19 Baugruppenfertigung Bild 3: Jos Corstjens, Direktor Industrialisation & Co-Engineering und SHEQ der Niederlassung Geel 006_Prod_12_61901.ps;S: 1;Format:( x mm);24. Feb :50:28 Bild 4: Ton Plooy, Vorstandschef und Gründer von TBP Electronics Niederlande ming hatte 11 konkrete Maßnahmen zur Folge. Im zweiten Schritt sollte eine ideale Fabrik (IF) quasi neu erfunden werden. Dabei ging man von der Frage aus: Könnte man eine von Grund aus neue Fabrik bauen was würde man dann anders machen? Was würde man verbessern? Was würde man vereinfachen? All diese Fragen führten zu einer grundlegenden Antwort: Gestalte die Abläufe einfach, anschaulich und weitestgehend unabhängig voneinander. Einer der wesentlichen Erkenntnisse daraus war, dass für das Team von Geel an die Stelle zentralisierter Strukturen das eigene Engagement jedes Mitarbeiters gefördert werden müsse. Als man spürte, dass das der richtige Ansatz war, stieg das Vertrauen in die Aktivitäten dieses Kreativ-Teams enorm an. Im dritten Schritt wurden sämtliche Abläufe analysiert, vereinfacht und damit die Leistungsfähigkeit des Werkes enorm verbessert. Dies brachte es mit sich, dass die meisten Maschinenbediener, statt sich nur auf eine Maschine bzw. einen Prozess zu fokussieren, durch Schulung und Weiterbildung nun auch andere Aufgaben übernehmen konnten. Heute beherrscht ein Mitarbeiter im Durchschnitt 3,8 Prozesse, während er vorher sich mit maximal 2 Prozessen auskannte. Alle diese Maßnahmen führten im Werk in Geel auf ein Leistungsniveau, das sowohl die Eigenständigkeit absichern half, als auch Management, Mitarbeiter und Gewerkschaften davon überzeugen konnte, dass dies der richtige Weg in die Zukunft war. Um das Vertrauen unter den Mitarbeitern zu fördern, wurde zudem das Team Geel in Motion (GIM) eingerichtet, das die interne Kommunikation systematisch aufrecht erhält. Sieben junge Mitarbeiter engagieren sich hier mit viel Enthusiasmus. Dafür wurden sie nicht nur entsprechend ausgebildet, sondern auch angehalten, einen Business-Plan aus ihrer Sicht zu entwickeln. Im Ergebnis formierte sich ein hoch motiviertes Team, das keinen Zweifel mehr an der Möglichkeit hegte, dass man sich als selbstständiges Unternehmen in der Lohnfertigung behaupten könne. Als der Tag der Selbstständigkeit des Werkes in Geel als TBP Electronics Belgien kam, wurden die Chancen sofort erkannt und in die Tat umgesetzt. Schlussbemerkung Interessanterweise sieht TBP Asien und Osteuropa auf lange Sicht nicht als Bedrohung. Das Unternehmen hat sich für seine Kunden als regionaler Partner positioniert. Es konzentriert sich auf Benelux, Frankreich, Großbritannien und Deutschland, wo erst vor Kurzem ein Verkaufs büro in Süddeutschland unter der Leitung von Jürgen Westenkirchner (Bild 5) eröffnet wurde. Laut Ton Plooy hat man gegenüber Anbietern aus Asien oder Osteuropa Vorteile durch schlanke Lagerhaltung und die Nähe zum Kunden. Das Unternehmen ist flexibel und kann schnell auf Änderungen sowohl beim Design als auch bei den Stückzahlen reagieren. Nicht zuletzt sorgt das hochqualifizierte Personal dafür, dass Qualitäts- und Reparaturprobleme minimal sind. Alles in allem bleibt Plooy zu versichtlich, dass TBP die richtige Formel gefunden hat, um ein wettbewerbsfähiger Lieferant für Kunden in High-Tech-Märkten zu bleiben. (hb) Bild 5: Jürgen Westenkirchner, TBP Business Development and Sales Germany infodirect 408pr0310 Link zu TBP Electronics Speziallöten Wir haben das richtige System für Sie Neu: Hybridlöten die innovative Kombination von Kolben- und Laserlöten Selektivlöten Miniwelle und Hub-Tauch Hybridlöten Kolbenlöten Laserlöten Induktionslöten PRODUKTIONSSYSTEME

20 Baugruppenfertigung SMD-Bestückung und Datenhandling beim EMS Full Service aus einer Hand Wer einen umfassenden Elektronikservice von der Entwicklung, Bauteilbeschaffung und Fertigung bis zur Logistik in kleinen bis mittleren Stückzahlen anbietet, braucht ein gutes Gespür und entsprechende Erfahrung beim Umgang mit Daten. Wenn wie bei Graf Elektronik in Dornbirn die SMD-Bestückungsautomaten einer durchgängigen Software lösung entgegenkommen, ist das um so besser. Bild 1: Markus Düringer (links), Produktionsleiter, Reinhard Pollak, Repotech, und Martin Dahlmanns, Leiter der SMT-Abteilung der Graf Elektronik GmbH in Dornbirn, Österreich Die Graf-Gruppe steht seit 35 Jahren für ganzheitliche Dienstleistungen in der Elektro- und Elektronikindustrie. An zwei Standorten in Vorarlberg, Österreich und mit mehr als 200 Mitarbeitern zählt man in mehreren Bereichen regional zu den Marktführern. Dazu gehören klassische Dienstleistungen wie Elektroinstallationen über Maschinenbau, Elektroanlagen und Steuerungsbau bis hin zu Hochtechnologie im Bereich der Entwicklung und Fertigung von Elektronikbaugruppen. Die Graf Elektronik GmbH mit ca. 100 Mitarbeitern steht für ein kompetentes Elektronik-Produktions- und Dienstleistungsunternehmen mit Fullservice in den Bereichen Entwicklung und Fertigung von Elektronikbaugruppen von der Schaltungs- und Layoutentwicklung über die Beschaffung der Bauteile, konventionelle oder SMD-Bestückung bis zum Zusammenbau von kompletten Baugruppen inklusive individuellen Funktionstests. Vor rund 20 Jahren haben wir mit der reinen Bestückung angefangen, erläutert Markus Düringer (Bild 1), Produktionsleiter bei der Graf Elektronik GmbH in Dornbirn. AUTOR Hilmar Beine, Chefredakteur productronic Inzwischen sind die Bauteilebeschaffung, Funktionstests und Lagerhaltung in Konsignationslagern zur Selbstverständlichkeit geworden. Mit rund 100 aktiven Kunden 2/3 davon langjährige Partnerschaften, die auch über turbulente Zeiten hinweg Bestand hatten und haben und einer breiten Branchenstreuung, die alles außer Automobil- und Consumer-Elektronik abdeckt, ist man stetig zusammen mit den Kunden gewachsen. Uns war immer wichtig, eine breite Streuung der Branchen bzw. von Kunden zu haben. Die flexible Fertigungsinfrastruktur ermöglicht es, sowohl Prototypen im Expressservice als auch Großserien durch umfassende Fertigungsoptimierungen kostengünstig zu fertigen. Die Abwicklung von Rahmenaufträgen ist Tagesgeschäft. Die Stückzahlen sind typisch 500, haben aber oft genug mit Stückzahl 1, dem Prototyp, begonnen. Es werden auch Serien bis zu gefahren, wenn der manuelle Anteil hinreichend niedrig bleibt. Durch das Fertigungs-Know-how im Hause Graf ist sichergestellt, dass alle Produkte fertigungsnah entwickelt werden. Mit der Zertifizierung nach ISO 9001:2000 und ISO13485:2003 wird die Ausrichtung auf hohe Qualität nicht nur dokumentiert, sondern auch gelebt. Schließlich arbeiten wir gut und gerne im Bereich Medizinelektronik, so Düringer. Durch den im April 2003 bezogenen Erweiterungsbau können auch Großprojekte logistisch optimal abgewickelt werden. Dieser umfasst ca m 2 Produktionsfläche und ein Hochregallager mit knapp 500 Palettenplätzen. Eine weitere Ausbaustufe ist in Planung. Hardware- und Software-Entwicklung Graf Elektronik entwickelt Produkt- bzw. Design to cost-lösungen in den Bereichen Microcontroller-basierte Digital- und Analogtechnik, Regelungs- und Steuerungstechnik, Messtechnik (auch Ex Bereich), LED-Beleuchtungstechnik, HF-Technik mit Sondermaterialien, Medizintechnik sowie Sondertechnologien (MID, Highflex-PCB usw.). Leiterplattendesigns gibt es in Technologien wie Multilayer, Metalplate, Flex oder Starrflex und Hochstrom. Über die Definition der Systemanforderungen, Systementwurf, Codierung, Implementierung, Erprobung und Abnahme werden alle Stadien der Software-Entwicklung durchlaufen. Elektronikfertigung Die Dornbirner beherrschen das komplettte EMS-Portfolio von der Bauteilbeschaffung, SMT, THT, Expressfertigung, Endgerätemontage und Logistik bis hin zur Montage unter Reinraumbedingungen gemäß ISO-Class 5 (100). 20 productronic

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