Update zum Thema Leiterplatte

Mehr als 100 Teilnehmer konnte Frank Hoiboom in seiner Funktion als Marketingleiter bei Ruwel begrüßen: „War 2009 das Jahr der weltweiten Wirtschaftskrise mit drastisch zusammenbrechenden Märkten, so stehen wir ein Jahr danach vor völlig gegensätzlichen Herausforderungen. Starker Nachfrageanstieg, rapide steigende Rohstoff- sowie Materialpreise, extrem verlängerte Lieferzeiten und Versorgungsengpässe. Und 2009 war auch eine Bewährungsprobe für partnerschaftliche Geschäftsbeziehungen.“

Die beiden Geschäftsführer und gemeinsame Anteilseigner von 5 % Thomas Wittig und Jos van Kempen ließen es sich nicht nehmen und bedankten sich sowohl bei Kunden als auch Lieferanten für die besonders hohe Solidarität während des letzten sehr schwierigen Jahr, welches von dem Leiterplattenhersteller nahezu alles forderte. Thomas Wittig dazu: „Wir sind gestärkt daraus hervorgegangen und bieten unseren Kunden heute gemeinsam mit unserem strategischen Gesellschafter Unimicron die gebündelten Vorteile von Europa und Asien. Die aktuellen Herausforderungen des Managements von Wachstum und knappen Rohstoffen sind im Vergleich zu Kurzarbeit und Sozialplänen des vergangenen Jahres schon eher ein Luxusproblem für einen Leiterplattenhersteller.“

David W. S. Lee, der Präsident der Unimicron Technology Corporation aus Taiwan, sprach anschließend noch erläuternde Worte zum Einstieg bei Ruwel. War es doch eine große Ausnahme, dass man sich mit einer Minderheitsbeteiligung in einem Unternehmen eingekauft hatte. Jedoch geht es vorrangig darum, dass der taiwanesische Hersteller mit Ruwel seinen ersten und einzigen Brückenkopf nach Europa hat. Auch hatte man bis dato kaum mit der Automobilindustrie zu tun, was sich von nun an ändern soll. Man möchte Know-how und technische Qualität nutzen, um sich weiterzuentwickeln. So passt Ruwel optimal in die Diversifikationsstrategie des Konzerns und die High Reliability Products stellen eine ideale Ergänzung für Unimicron dar. High Reliability Products sind Leiterplatten mit höchsten Ansprüchen an die Zuverlässigkeit in der späteren Anwendung auf den Gebieten der alternativen Energien, Automobil- und Industrieelektronik sowie der Medizintechnik. Dazu berichtete der Qualitätsmanagementbeauftragte Gerhard Hammerschmidt von Ruwel über die Umsetzung bzw. Anwendung des bereits bestehenden und zertifizierten Qualitätsmanagementsystems am Beispiel der Unimicron-Partnerfabrik im chinesischen Kunshan, wo ein zu Geldern vergleichbares Produktportfolio produziert wird. Um das dort gelebte System auszubauen, wurden bereits umfangreiche Maßnahmen erfolgreich durchgeführt.

Die Zyklenbeständigkeit von Basismaterialien, deren Entwicklung mit einem Einblick in die Zukunft gab Dieter Köhler von der Prozesstechnik. Er stellte fest, dass sowohl die geforderte Zyklenfähigkeit als auch die höhere Temperaturbeständigkeit von bleifreien Anwendungen nur bei gefüllten Materialien, einem phenolischen Härtersystem – mit Ausnahme halogenfreier Materialien – sowie unter Vermeidung von Feuchtigkeitsaufnahme realisierbar sind. Jedoch fordern Elektromobilität und regenerierbare Energiequellen eine noch höhere Zuverlässigkeit der Baugruppen hinsichtlich Zyklenfähigkeit und Temperaturbeständigkeit, was mit den heutigen Standardmaterialien nicht mehr erfüllbar ist. Sein Fazit: Eine enge Zusammenarbeit aller, vom Materialhersteller bis zum Endabnehmer, um neue Materialien zu entwickeln und erproben. Es besteht kein Vergleich zu den jetzigen Leiterplatten, und damit ein wirtschaftlicher Vorteil gegenüber anderen Ländern.

Im Zuge des bleifreigerechten Leiterplattendesigns zeigte Gerhard Gröner, FED-Vorstandsmitglied sowie IPC-Masterinstructor, mögliche Fehler bei der Umstellung auf. Denn auch hier summiert sich die Endqualität des Produktes aus der Teilqualität der einzelnen Entstehungsschritte, was besagt, dass bei der Realisierung der WEEE und RoHS alle rechtzeitig zusammenarbeiten müssen. Doch welche Anforderungen gibt es an Lötstoppmasken für bleifreies Löten? Andreas von Krannichfeldt von Huntsman Advanced Materials widmete sich diesem Thema und zeigte detailliert die Auswirkungen der erhöhten Löttemperaturen auf. Klar ist, dass die heutigen Anforderungen an die Elektronik angepasste Polymerlösungen erforderlich machen. Dazu passend stellte Dr. Johannes Adam von der Adam Research seinen Zuhörern das Projekt Thermal Risk Management in Electronics, eine umfassende 7D-Physik-Simulation der Leiterplatte, vor.

Die Trends in der Systemintegration präsentierte Rolf Asschenbrenner vom IZM Franhofer Berlin. Heute ist die Anwendung der Treiber für die Technologie, während früher die Technologie neue Anwendungen ermöglichte. Die Leiterplatte der Zukunft wird noch kleiner, leichter und leistungsfähiger sein, wobei ein hohes Augenmerk auf die Verbindungen zwischen den hochfeinen Strukturen der Bauteile sowie dem herstellbaren Anschlussraster der Leiterplatte zu legen ist. Ein Lösungsvorschlag sind u. a. IC-Carrier, die als Verbindung zwischen Leiterplatte und Chip fungieren und ein großes Geschäftsfeld von Unimicron darstellen. Werden Verbindungen zwischen einzelnen Leiterplatten innerhalb einer Baugruppe benötigt, bietet sich als Alternative der Einsatz einer Semiflex-Leiterplatte an. Helmut Karla aus dem Ruwel-Bereich Prozesstechnik-Entwicklung & Sonderprojekte stellte diese kostengünstige Starrflex-Variante vor, die mittels definierter Tiefenfräsung aus FR4-Basismaterial hergestellt wird und bereits seit vielen Jahren in der Automobilindustrie im Einsatz ist. Als weitere Spezialität aus dem Hause Ruwel stellte er das moderne Wärmemanagement mit Kupfer-Inlay-Technik vor. Hier spielt das Kupfer eine große Rolle bei der Entwärmung. Die Kupfer-Inlays in vielfältiger Form bieten eine einfache Montage, zumal Stanzen die kostengünstigste Herstellungsart für Inlays ist. Das eingepresste Kupfer-Inlay führt in der Regel unter einem Bauteil die entstehende Verlustwärme ab.

Der Leiter Produktmanagement Oliver Holz gab Praxis-Tipps zum kostenoptimalen und fertigungsgerechten Leiterplattendesign, ein kleiner Leitfaden mit dem Ziel einer kostenoptimierten Fertigung. Er stellte den Ruwel Utilisation Optimizer 4.3 vor, ein Tool zur Optimierung der Materialausnutzung, welches bereits während dem Design die Simulation der optimalen Arbeitstafelauslastung beim Leiterplattenhersteller erlaubt. Damit auch immer die aktuelle Programmversion verwendet wird, fordert das Programm nach 12 Monaten ab der Installation einen neuen Freischaltschlüssel für die nächsten 12 Monate an.

Von Polar Instruments berichtete Hermann Reischer über die impedanzdefinierten Leiterplatten für Highspeed-Anwendungen, welche durch die immer höheren Übertragungsfrequenzen notwendig geworden sind. Hier empfehlen sich impedanz-definierte Strukturen, die zur Qualitätssicherung getestet und gemessen werden können.

Die zahlreichen Vorträge der zwei Tage gaben den Teilnehmer ein umfangreiches Update für ihre tägliche Arbeit im Bereich der Leiterplatte. (dj)

Herr Hoiboom, das Krisenjahr 2009 hat weitere Leiterplattenhersteller in Europa verschwinden lassen, doch Ruwel konnte sich behaupten. Heute stehen Sie vor ganz anderen Herausforderungen, hat man doch volle Auftragsbücher und muss sich eher bei der Materialknappheit und daraus folgenden Preiserhöhungen von Leiterplatten durchsetzen. Was ist da passiert und worauf ist dies zurückzuführen?

Fangen wir bei E-Glas an: Weltweit gibt es nur noch eine Hand voll Hersteller dafür. Glasfaser ist ein Konstruktionswerkstoff, der viel in Leichtbaukomponenten, in Karosserieteilen, im Schiffsbau, beim Leichtflugzeugbau oder als Baustoff für Windkraftrotorflügel eingesetzt wird. Das Industrieglasgarn als Baustoff ist prozesstechnisch einfacher zu beherrschen und bringt den Herstellern einen ordentlichen Preis. Das E-Glas für elektronische Anwendungen hingegen, das im Basismaterial für Leiterplatten verarbeitet wird, ist prozesstechnisch wesentlich anspruchsvoller und brachte im Vergleich zum hohen Aufwand einen vergleichsweise geringen Preis. Jetzt ist aber in der Wirtschaftskrise der Bedarf an Basismaterial gesunken, das heißt, die Öfen zur Herstellung von Glasgarnen waren nicht mehr ausgelastet und wurden teilweise still gelegt. Und ist solch ein Glasofen erstmal still gelegt, dann kann das 6 bis 8 Monate dauern, bis dieser wieder betriebsfähig ist. Nun überlegen die Glasfaserhersteller zwar wieder den einen oder anderen Ofen in Betrieb zu nehmen, dies wiederum bedeutet, es werden finanzielle Mittel benötigt. Schon ist klar, dass man zu diesem damals für die Hersteller wohl eher unbefriedigenden Preis nicht mehr produzieren kann. Das heißt, hier wird es wohl dauerhaft zu einer Verteuerung kommen. Und zudem ist es momentan noch knapp. Auch bei den Basismaterialherstellern sind nur noch einige wenige übrig geblieben, die Standardmaterial für Massenapplikationen produzieren. Diese geben jetzt die Preiserhöhung fürs E-Glasgarn übereinstimmend weiter. Und es ist davon auszugehen, dass nach wirtschaftlich schwierigen Jahren wie 2008/2009 jetzt manch Hersteller die Gunst der Stunde des knappen Gutes am Markt für zusätzliche Steigerungen der Gewinnmarge nutzt. Ein weiterer Preistreiber bei Leiterplatten sind die Veränderungen in China. Die Einführung von Mindestlöhnen, die Verknappung von Arbeitskräften in der Leiterplattenindustrie dort, die gestiegenen staatlichen Auflagen verteuern den Platinen-Preis spürbar. Hinzu kommt noch der stark veränderte Wechselkurs zwischen Euro und Dollar. Bekam man im Dezember noch mehr als 1,50 Dollar für den Euro, waren es im Juni nur noch weniger als 1,20 Dollar. Allein das macht die europäische Leiterplatte 20 % günstiger im Vergleich zu Asien.

Welche Auswirkungen hat das auf die europäischen Zulieferer?

Dadurch, dass die Leiterplatte in den vergangenen Jahren in ihrem Preis stetig und rigoros gedrückt wurde, sind nennenswerte Kapazitäten für die Leiterplattenherstellung vom europäischen Markt fast gänzlich verschwunden. Als Konsequenz wurde dieser Markt für maßgebliche Zulieferer zur Leiterplattenindustrie somit auch uninteressanter. Viele sind nach Asien abgewandert oder haben zumindest ihren Geschäftsschwerpunkt dorthin verlagert. So ist die Abhängigkeit der europäischen Leiterplattenindustrie von Zulieferern aus Asien gestiegen. Dazu sind wir gerade in der Situation, dass nicht nur Glasfaser knapp und teuer wurde, sondern auch die nötigen Harze, die vom Erdölpreis abhängig sind. Parallel dazu ist Ende letzten Jahres die Konjunktur wieder angesprungen, die Nachfrage steigt, das Angebot ist knapp, schon haben wir den doppelten Effekt einer Preisteuerung.

Wie geht Ruwel mit solch Preiserhöhungen um?

Nachdem das Basismaterial innerhalb eines halben Jahres um rund 35 % teuerer geworden ist und – je nach Schaltungskonstruktion und verwendetem Basismaterial – dieses Material im Schnitt rund 25 % der Herstellkosten einer Leiterplatte darstellt, mussten wir die Kostensteigerungen an unsere Kunden weitergeben, denn das übersteigt in den meisten Fällen die Profitmarge einer durchschnittlichen Standardleiterplatte. Und weitere Preissteigerungen beim Basismaterial sind uns gegenüber bereits angekündigt…

Die Kunden akzeptieren die Preiserhöhung so ohne weiteres?

Das ist eine schwierige Diskussion. Die Kunden waren es gewohnt in Zeiten von unausgelasteten Überkapazitäten jährlich über Preisreduzierungen zu verhandeln. Nun müssen viele erstmals erkennen, dass sie Preissteigerungen akzeptieren müssen, weil sonst der Leiterplattenhersteller Verluste fährt. Viele Kunden fragen ja auch explizit ab, ob seine Hersteller profitabel und damit investitionsfähig sind. Dieses Umdenken ist momentan teilweise auch für gestandene Vertriebsleute eine ganz neue Erfahrung: Nach der jahrelangen Verteidigungsschlacht gegen Preisreduzierungen müssen sie jetzt Preisanpassungen nach oben durchsetzen.

Sie erwähnten vorher, die Konjunktur hätte angezogen. Inwieweit bekommt das Ruwel zu spüren?

Unser Auftragsbestand übersteigt die Größenordnung einer Jahresproduktion. Das ist bei fast allen Leiterplattenherstellern so, in Europa und Asien sind die guten alle voll. Daher sind wir auch nicht gezwungen, unprofitables Geschäft anzunehmen. Jeder angenommene Auftrag muss eine definierte Mindest-Profitmarge einbringen, das ist ein eiserner Grundsatz unserer Geschäftspolitik.

Ist genügend Basismaterial vorhanden?

Die Lieferzeiten für Basismaterial haben sich extrem verlängert. Hatten wir früher eine Standardvorlaufzeit von zwei Wochen, bis das Material bei uns im Haus war, so liegen heute Schreiben unserer Lieferanten vor, die von 10, 11 Wochen sprechen. Das heißt, der Kunde kann inklusive unserer internen Durchlaufzeit mit ca. 14 Wochen Lieferzeit rechnen, und da sind wir immer noch schnell. Wir haben das Glück, mit der Leiterplatte trotzdem kein Bremsklotz zu sein, denn sehr viele anderen aktiven Bauteile sind derzeit Mangelware und werden unseren Kunden teilweise erst wieder im nächsten Jahr oder gar 2012 bestätigt. Da nützt es auch nicht viel, die Leiterplatte nach vielleicht 14 Wochen „schon“ im Haus zu haben… Kritisch kann es besonders im jetzt begonnenen 3. Quartal werden, in dem die chinesische Industrie traditionell unter Volldampf für das weltweit nahende Weihnachtsgeschäft produziert und Material und Rohstoffe aufsaugt wie ein trockener Schwamm. Es steht zu befürchten, dass asiatische Zulieferer zunächst bevorzugt ihren Heimatmarkt versorgen. Dadurch kann es in Europa zu spürbaren Versorgungsengpässen kommen. Auch unter diesem Aspekt ist es für uns ein Vorteil, Mitglied des asiatischen Unimicron-Konzerns zu sein.

Hat Ruwel einen Plan, um die Basismaterialversorgung auch in diesen Zeiten zu optimieren?

Wir begegnen der Materialknappheit durch entsprechende Abkommen oder Verträge mit unseren Lieferanten. Da die Rohstoffpreise aber nicht einmal im Jahr verhandelt werden, sondern sich nach kurzfristigem Angebot und Nachfrage am Spot-Markt orientieren, erhalten wir häufig nur noch Preisgarantien für vier Wochen. Dennoch versuchen wir als Großabnehmer eine vernünftige Zuliefersicherheit herzustellen. Nicht zu vergessen, dass wir im Zusammenspiel mit Unimicron, mittlerweile weltgrößter Leiterplattenhersteller, Mitglied einer starken Unternehmensgruppe sind und damit innerhalb dieses Verbunds einen guten Stand im Markt haben. Stabile und in der Vergangenheit beiderseits gepflegte echte Kunden-Lieferanten-Partnerschaften werden in den kommenden Monaten Gold wert sein.

Apropos Unimicron: Kommen die produzierten Leiterplatten für die Kunden nun aus Asien oder Geldern?

Beides ist möglich. In Zusammenarbeit mit Unimicron bieten wir unseren Kunden, die Leiterplatten aus Asien beziehen möchten, ein Kombigeschäft. So fertigen wir beispielsweise hochvolumigen Typen zu einem gewissen Anteil in Kunshan, China, der Rest wird in Geldern produziert. Oder bestellt ein Kunde mehrere Typen, dann könnten einige Teile aus Asien und andere Teile aus Geldern kommen. Ein solches Auftragpaket muss im Splitting jedoch immer einem bestimmten Mix entsprechen. Auch ist klar, dass für einen gesplitteten Auftrag immer dasselbe Material zur Produktion verwendet wird, ob in China oder Deutschland hergestellt. Dieses Geschäftsmodell ist ein weiterer Weg, um die Existenz unseres Werkes Geldern auf Dauer abzusichern.

Wie geht es weiter?

Wir waren bereits mit verschiedenen Kunden in Asien, das Werk in Kunshan wurde auditiert, freigegeben und wir haben erfolgreich Qualifikationsmuster gefertigt. In vielen Fällen ist die Freigabeprozedur bereits durch und im Spätsommer sollen dann die ersten Serienlieferungen von Kunshan zu unseren Kunden erfolgen. Wir in Geldern übernehmen die gesamte Kommunikation, Logistik und Qualitätsüberwachung, auch schon vor Ort in Kunshan mit eigenen Leuten. Alles wird über uns für unsere Kunden abgewickelt. So gewinnen wir nicht nur an Flexibilität bei der Kapazität, sondern auch einen Preisvorteil. Zudem passt die Zusammenarbeit mit Unimicron, die in Zukunft mehr Anteile von Ruwel International übernehmen wollen. Wir gehen daher sehr zuversichtlich in die Zukunft. (dj)