Aktuelle Trends in der Aufbau- und Verbindungstechnologie

Zum elften Mal verband das Seminar „Wir gehen in die Tiefe“ in Dresden kompakt aufbereitetes Praxiswissen mit einem umfassenden Erfahrungsaustausch sowie einer Table-top-Ausstellung. Die zwölf Fachvorträge standen unter dem Motto „Innovationen gelten mehr denn je als wirtschaftlicher Erfolgstreiber“ und zeigten auf, welche Technologien in Zukunft die größten Erfolgsaussichten bieten.

Jürgen Zacherl von Continental Regensburg zeigte mit seinem Vortrag „Technical Cleanliness – Design / Manufacturing does this fit?“ wie den tendenziell steigenden Herausforderungen - unter anderem hervorgerufen durch die Miniaturisierung - in puncto Sauberkeit begegnet werden können. Um die Fertigungsanforderungen entlang der Wertschöpfungskette zu sichern ist ein optimiertes Konzept erforderlich, welches die genaue Betrachtung des Prozesses verlangt. 


Thomas Lehmann von Christian Koenen referierte über die Schablonenanforderungen jenseits des Standards. Hier war mehr über das neu entwickelte Verfahren der 3D Schablonentechnologie zu hören, welches zum Einsatz kommt, um den simultanen Druck auf mehreren Ebenen eines Substrats zu ermöglichen oder auch um Erhebungen bzw. Vertiefungen auf dem Substrat auszugleichen. Dazu speziell entwickelte Rakel folgen beim Druckprozess der Schablonenoberfläche. 


Selbstoptimierende Maschinen als Basis für eine Smart SMT Factory war Thema von Hubert Egger, ASM Assembly Systems. So sieht die Automatisierungs-Roadmap von SMT-Linien eine weitere Reduzierung der Bediener bis künftig zu einem Bedienerpool für mehrere Linien und nach Bedarf vor. Mit Implementierung von Industrie 4.0 werden die Produktionsprozesse mit innovativen Software-Systemen und Technologien optimiert. 


Der Qualität von Lötstellen widmete sich Dr.-Ing. Matthias Hutter vom Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration und stellte im Vortrag die Variationen von Loten, die Lötverfahren und Lotverbindungen vor. Der Redner zeigte die neuen Herausforderungen wie beispielsweise hohe Betriebstemperaturen für Lötverbindungen, Poren in Lotverbindungen, Reaktionen des Lots mit Metallisierungen oder Lebensdauer und Ausfallmechanismen von Lot auf und verglich dabei das Transient-Liquid-Phase Bonden (TLPB) mit dem Silbersintern.


Als Fachmann in Sachen Löten untersuchte Dr. Hans Bell von Rehm Thermal Systems den Einfluss der Prozessparameter auf das Lötergebnis und unterschied zwischen den nicht beeinflussbaren qualitativen sowie den mittelbar beeinflussbaren Einflussgrößen. Methoden und Messergebnisse beim Lötprozess lassen sich mittels eines Messboards für die optimale Auswahl sehr gut vergleichen. Nicht zuletzt hat auch der Zustand der Lötanlage einen nicht unerheblichen Einfluss auf das Ergebnis.


Um die Arbeit effizienter und zielgerichteter gestalten zu können stellte Herbert Natterer von Asys Pulse – Human Centered Solutions vor, wo der Mensch mit seinen Bedürfnissen im Mittelpunkt der technologischen Neuentwicklung steht. Durch linienübergreifende sowie maschinenspezifische Anwendungen mittels Softwarelösungen und Anbindungen sind allumfassende Informationen in Echtzeit garantiert. Die selbstorganisierte Fertigungsumgebung benötigt so lediglich bei Kernaufgaben noch eine Unterstützung des Bedieners.


Der Vortrag von Christoph Hippin, Endress+Hauser, befasste sich mit der effizienten Verarbeitung von Micro- und Macrobauteilen im Reflowprozess. Hierbei wurde das Back-Side-Reflow-Verfahren behandelt. Dies ermöglicht mischbestückte Leiterplatten in einem Fertigungsschritt zu verarbeiten, wobei die bedrahteten Bauelemente kopfüber gelötet werden. In Kombination mit einem UV-Klebeprozess zur Fixierung von Bauteilen werden eine Qualitätssteigerung und Kostenreduzierung durch Verringerung von sowohl Prozessschritten als auch dem Einsatz von Betriebsmitteln realisiert.


Nachdem der Bedarf an bleifreien Verbindungstechniken für höhere Temperaturen zunimmt, widmete sich Jörg Trodler von Heraeus Deutschland dem Sprödbruchrisiko an keramischen Bauelementen in Abhängigkeit vom Hochtemperatur-Lotwerkstoff und der Beanspruchungsgeschwindigkeit. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass für Innolot die höchste mechanische Spannung in den Bauelementekeramiken auftritt, für SAC305 eine geringere sowie für HT1 Lot die geringste. Dementsprechend muss für Innolot das größte Bruchrisiko erwartet werden, wobei die Testzyklusbeanspruchung gegebenenfalls einen Fehlermode induziert, der für vergleichsweise langsame Feldbelastungen nicht in gleichem Maße kritisch ist.


Nachdem in 2020 in Deutschland bereits 50% der Bevölkerung über 50 Jahre alt sein wird - so die Prognosen - wird sich auch die Arbeitnehmerstruktur verändern müssen und ein höherer Automatisierungsgrad erforderlich sein.
Dipl.-Inf. Dominik Bösl von Kuka vermittelte seinen Zuhörern die Zukunft der Robotik und Digitalisierung. So sollen in der Zukunft in der vierten Roboterrevolution Roboter in der Lage sein, mit kognitiven Eigenschaften Dinge zu tun, wozu sie vorher nicht in der Lage waren. Denn heute führen Roboter lediglich den Mensch unterstützende Arbeiten durch.


Counterfeit Electronic Components aus der Sicht eines EMS-Dienstleisters widmete sich Dipl.-Ing. Wolfgang Motzek von Coronex Electronic Manufacturing Services und vermittelte Beispiele und Lösungsansätze wie Counterfeit Electronics erkannt und vermieden werden kann. Denn als „tickende Zeitbombe“ richtet die steigende Tendenz der Produktpiraterie große Schäden durch Funktionsausfälle an, so dass Obsolescencen vorzubeugen sei. Ob durch sorgfältige Auswahl der Beschaffungsquellen oder sehr genauen Eingangsprüfungen und Tests.


Durch den Vergleich aktiver und passiver Zyklentests erläuterte Prof. Mathias Nowottnick von der Universität Rostock die beschleunigte Alterung. Der Vortrag des Redners, der im Übrigen auch Moderator der Veranstaltung war, basierte größtenteils auf Eigenuntersuchungen und lies erkennen, dass die obere Temperaturgrenze wegen Ausfallmechanismen begrenzt ist. Die untere Temperaturgrenze jedoch den Test erheblich verlängert. (sr)

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