Der Anteil von elektronischen Bauteilen in Kraftfahrzeugen ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Die Elektronik trägt erheblich zur Komfortsteigerung im Auto, zur Unterhaltung, Sicherheit, Fahrassistenz und zum Umweltschutz bei. Die komplex aufgebauten elektronischen Komponenten bestehen aus einer Vielzahl von Einzelteilen. Je besser diese Bauteile verarbeitet werden und je höher deren Qualität ist, desto sicherer und langlebiger arbeiten die elektronischen Komponenten später im Auto.
Gerhard Kirchner, W. C. Heraeus, Hanau
Den Automobilzulieferern kommt in der Wertschöpfungskette insbesondere im Bereich Elektronik daher eine besonders hohe Verantwortung zu, denn oftmals stehen deren Produkte am Anfang der Lieferkette.
Ein Zulieferer im klassischen Sinn ist auch die W. C. Heraeus GmbH. Das Unternehmen liefert eine Vielzahl von Materialien und Komponenten aus Edelmetallen und anderen Werkstoffen, die ihre Arbeit meist im Verborgenen erledigen. Zur breiten Produktpalette zählen beispielsweise Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT), Halbzeuge wie Bänder, Stanzteile und Drähte, Präzisionsteile oder umspritzte Gehäuse für Sensoren oder Steuergeräte.
Ebenso gehören dazu Bonddrähte, Lotpasten, Silberleitkleber und Dickfilmpasten für die Herstellung bzw. die Kontaktierung von elektronischen Bauelementen. Vorprodukte für die Herstellung von Abgaskatalysatoren zählen ebenso zur Produktpalette wie mittlerweile die komplette vollautomatische Produktion von Stanzteilen für elektrohydraulische Bremsen oder für die elektronische Servolenkung, die jeweils in Millionenstückzahl für große Automobilzulieferer produziert werden.
Aufbau- und Verbindungstechnik
Die Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik, wie Lotpasten, Leitkleber oder Bonddrähte, werden benötigt, um die elektrischen Bauelemente zu befestigen und eine Verbindung zur Außenwelt herzustellen.
Bondbare AlSi-Bänder sowie daraus hergestellte Stanzteile oder veredelte und mit Kunststoff umspritzte Stanzteile sind Bestandteil elektrischer Steuergeräte oder dienen als Sensorträger.
Mit Dickschichtpasten lassen sich mittels Siebdruck Mehrlagenschaltungen aufbauen, und mit LTCC-Folien (LTCC = Low Temperature Cofired Ceramics) können keramische Schaltungen mit einer hohen Integrationsdichte hergestellt werden, da diese Folien im Gegensatz zu Standardfolien kaum schrumpfen.
Der Einsatz von Fineline-Pasten für LTCC-Schaltungen ermöglicht daher immer kleinere und komplexere Schaltungen, die in bestehende Gehäuse eingebaut werden können. Edelmetalle wie z. B. Gold, Platin oder Palladium werden zudem in vielen Elektronik-Produkten zur Erhöhung der Leitfähigkeit eingesetzt.
Die Anforderungen an die Zulieferer zur Herstellung qualitativ hochwertiger und systemangepasster Produkte sind hoch. So werden immer höhere Dauertemperaturbeständigkeiten (>150 °C) von elektrischen Schaltungen im Motorraum gefordert, ebenso wie bleifreie und halogenfreie Produkte und schließlich immer höhere Forderungen an Qualität, Preis und Integrationsdichte.
Diese Trends führen bei Heraeus zu verstärkten Anstrengungen im Bereich der Forschung und Entwicklung bezüglich Edelmetalleinsparungen, Miniaturisierung, höherer Zuverlässigkeit und Temperaturbeständigkeit sowie RoHS-konformen Produkten.
Eine intensive Zusammenarbeit mit Herstellern elektronischer Systeme und Komponenten sowie deren Zulieferanten bereits in der Entwicklungsphase ist in dieser Hinsicht unabdingbar. Daher kooperiert das Unternehmen mit vielen namhaften Automobilzulieferanten weltweit und ist aktiv in ZVEI-Arbeitskreisen vertreten.
Enge Kooperation mit Kunden führt zum Erfolg
Diese Kooperationen haben zu neuen Produkten und Prozessen geführt. Die Anforderungen nach Temperaturbeständigkeit können unter anderem mit temperaturbeständigen Silberleitklebern erfüllt werden. Die Zuverlässigkeit von Schaltungen kann darüber hinaus durch Lotpasten mit harz- und rückstandsfreien Flussmitteln deutlich verbessert werden. Mit dem Lotpasten-Gel wurde ein grundlegendes, sehr altes „Lotpasten“-Problem bei der Bestückung von Leiterplatten gelöst. Mit dem patentierten chemischen System können z. B. Leiterplattenbestücker Bauteile mit Leiterbahnen aus Zinn ohne Harz- und Flussmittelrückstände bestücken. Die Flussmittelrückstände können von 3,5 auf 0,2 Gewichtsprozente reduziert werden. Somit wird eine hervorragende Kompatibilität mit Conformal Coatings, ohne vorherige Reinigung der Flussmittelrückstände, erreicht. Darüber hinaus entstehen niedrigere Pseudo-Fehlerraten bei der optischen Inspektion der Baugruppen. Weiterhin arbeitet das Unternehmen an der hohen Integration von verschiedenen Fertigungs- und Prüftechnologien in vollautomatischen Fertigungslinien für komplexe und präzise Metall-Kunststoff-Verbundteile. Hierzu gehört die automatisierte Produktion verschiedener Stanzteile, die Bestandteil eines elektronischen Steuergeräts für ein elektrohydraulisches Bremssystem in Fahrzeugen der gehobenen Mittelklasse mit Standard-ABS-Funktion und optional weitergehenden Funktionen wie beispielsweise „automatische Abstandsregelung“ sind. Der Lieferumfang umfasst zwölf, teils bondbare komplexe Stanzteile, zumeist aus walzplattierten Bändern, teils mit zusätzlicher galvanischer Veredelung. Zur Umsetzung des Projekts gehörten auch die Konstruktion und der Bau der dazu erforderlichen Stanzwerkzeuge für die Muster- und Serienphase. Über eine Million Teilesätze können so pro Jahr hergestellt werden.
EPP 421
Unsere Webinar-Empfehlung
.png)
Conformal Coating ist ein wichtiges Verfahren, um elektronische Baugruppen vor dem vorzeitigen Ausfall zu schützen. Damit bekommt der Beschichtungsprozess eine immer höhere Bedeutung. Dabei ist die Auftragsstärke ein wichtiges Qualitätskriterium. Nur eine zeitnahe schnelle Messung…
Teilen:
