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Optimierte Prozesse in der Aufbau- und Verbindungstechnologie

Wir gehen in die Tiefe 2022
Optimierte Prozesse in der Aufbau- und Verbindungstechnologie

Bereits zum 16. Mal fand das Seminar „Wir gehen in die Tiefe“ zur Aufbau- und Verbindungstechnologie statt. Was einst im Bergwerk Merkers in 500 Metern Tiefe begonnen hatte, findet mittlerweile in Seminarhotels statt und vermittelt in zwölf Fachvorträgen einen umfangreichen Überblick, welche Technologien in Zukunft erfolgsversprechend sind.

Die Partner des Expertenseminars waren ASMPT, Asys Group, Christian Koenen GmbH, Rehm Thermal Systems GmbH, Vliesstoff Kasper, Zevac und in diesem Jahr neu Stannol, die als Partner, Referenten und Aussteller die Veranstaltung unterstützten, um mit ihrem Know-how sowie neuesten Technologien in Entwicklung, Design und Produktion die Grundlagen für effektive Produkte und Prozesse boten. Die Organisation hatte Thorsten Schmidthausen, 2ndMax GmbH, die Moderation übernahm Prof. Mathias Nowottnick von der Universität Rostock.

Erster Seminartag

Dr. Karin Hergert von Rehm Thermal Systems startete die Vortragsreihe und zeigte die Vermeidung von Lötdefekten auf, um damit Löten auf den Weg zur Perfektion zu bringen. Diskutiert wurden detektierbare Fehler durch die optische Inspektion, Röntgenanalyse und Zuverlässigkeitstest in Verbindung mit möglichen Vermeidungsstrategien. Der Weg zur Perfektion ist gekennzeichnet durch neue Defekte aufgrund immer kleinerer Bauteile sowie neuen Komponenten und Anwendungsfällen, so dass eine perfekte Lötstelle unter Umständen heute woanders liegt als vorher. Mit „Optimize your Production“ präsentierten Adrian Teuber und Fabian Autenrieth von der Asys Group ihren Zuhörern, wie mit smarten Softwarefeatures ein permanentes Track & Trace gewährleistet und die Lücke zwischen Shopfloor und MES/ERP geschlossen werden kann, trotz stets komplexer werdenden Material- sowie dazugehörigen Datenströme innerhalb des Shopfloors einer Elektronikfertigung. Hierfür gilt es, die Potenziale zu identifizieren, abgrenzbare Use Cases auszuwählen, bedarfsgerechte Investitionen zu tätigen, Akzeptanz zu schaffen, das Rollout zu überwachen und abschließend zu bewerten. Marco Dörr von der Stannol GmbH & Co. KG ging der Frage nach, wie durch die Wahl des korrekten Lötmittels der CO2 -Fußabdruck einer Elektronikfertigung reduziert werden kann. Nachdem Nachhaltigkeit immer mehr Beachtung findet in den Unternehmen, ein nicht unerheblicher Aspekt. So sind seine Empfehlungen, dass flüssige Flussmittel auf Wasserbasis für das Wellen- und Selektivlöten verwendet, und zudem das System mit Strom aus erneuerbaren Rohstoffen betrieben werden sollten. Weiterhin von Vorteil liegt in der Nutzung von Flussmittel auf Basis von organischem Ethanol sowie zum Wellen- als auch Selektivlöten Lot, Lotpaste und -draht aus der Fairtin-Produktpalette des Unternehmens, um so die Ziele der Pariser Klimakonferenz von 2015 zu erreichen. Nachdem Digitalisierung, künstliche Intelligenz und Quantencomputer mittlerweile zu den Schlagwörtern gehören, an denen kaum jemand in Forschung, Wirtschaft oder Politik vorbeikommt, passte der Vortrag „Die technologische Basis der Digitalisierung“ von Prof. Mathias Nowottnick vom Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik der Universität Rostock sehr gut. Und dies, obwohl die Ideen und Prinzipien dieser Entwicklungen schon recht alt sind. Der Redner gab zuerst einen historischen Einblick, um danach seinen Zuhörern aufzuzeigen, was als nächstes kommen könnte. Dipl.-Ing. (FH) Helge Schimanski vom Fraunhofer ISIT besprach die Motivation zur Einführung niedrig schmelzender Lote in der Elektronikfertigung, auch LTS (low temperature soldering) genannt und zeigte deren Bedeutung im Zuge eines zunehmenden Umweltbewusstseins auf. Hierfür wurde eine Auswahl an Gehäusetypen mittels SnBiX (niedrig Temperaturlot mit einem Schmelzpunkt von ca. 140 Grad) in einem Niedertemperatur-Lötprozess verarbeitet und mit einem konventionellen SAC-Lötprozess verglichen. Mit dem Thema IIoT deckte Christian Groß von der in.hub GmbH die industrielle Digitalisierung im hier und jetzt auf, denn morgen könnte es bereits zu spät sein. Der IIoT-Experte in Sachen Zustandsüberwachung erläuterte, wie erfolgreiche Digitalisierungsmodelle aus dem persönlichen Alltag in industrielle Abläufe gebracht werden können, ohne dabei zu vergessen, die Bedeutung dafür hervorzuheben, da nicht nur Kosten gespart werden, sondern auch neue Geschäfte generierbar sind. Zur Untermauerung stellte der Redner einfache, schnelle und praktikable Lösungen vor.

Zweiter Seminartag

Der erste Vortrag von Dr. Gerald Katzler, Nidec DriveXpert GmbH, behandelte Conformal Coating mit neuen Entwicklungen zum Schutz der Leiterplatte. Der Hersteller von Elektromotoren beschäftigt sich gemeinsam mit seinen Partner Humiseal (Coating Material | Materialentwicklung) und Rehm Thermal Systems (Anlagentechnik | Prozessentwicklung) intensiv mit dieser Thematik. Die Wahl fiel auf einen UV aushärtenden Elastomerlack zum Schutz gegen schwefelhaltigen Ölnebel, aufgetragen durch einen Jetter mit Zweifach-Kopf. Ein Prozess, der u. a. bis zu 7 Tage dauert und die UV-Strahlung nicht alle Bereiche des Lacks erreicht. Hierfür wurde nun von Humiseal ein UV-Lack mit schnellerem sekundärem Aushärtemechanismus entwickelt, der es u. a. ermöglicht, die lackierten PCBs sofort zu verarbeiten bzw. verbauen. Zudem soll in absehbarer Zeit die Kantenflucht bei der Beschichtung durch thixotrope Lacke vermieden werden. Der Vortrag von Dr. Jörg Meyer vom Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik der TU Dresden „Technologieentwicklung für zuverlässige Niederdruck-Silber-Sinterkontakte“ stellte technologische Erkenntnisse aus dem Förderprojekt AgLowPress vor und gab am Schluss noch einen Ausblick. Hierbei geht es um die Verfahrens- und Technologieentwicklung des kraftgeregelten Niederdrucksinterns von Silbersinterkontakten für die Leistungselektronik. Im Anschluss daran referierte Stefan Lau von der Wilo Group Electronics & Motors zur Digitalisierung der Produktions- und Arbeitsabläufe in der intelligenten Pumpenfertigung. Denn direkte Vernetzung von Menschen und Maschinen, intelligente Systeme, die sich ohne menschliche Einmischung selbst organisieren und sämtliche Produktionsabläufe optimieren ist die Idealvorstellung eines jeden produzierenden Unternehmens. Der Referent untersuchte, inwieweit die freie Verkettung von Produktionsprozessen in der Realität funktioniert. Klaus Wilke von der Siemens Technology Berlin stellte das Förderprojekt SesiM vor mit Schwerpunkt künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie für das Fahrzeug der Zukunft (BMWi). Der Fokus lag auf der Selbstvalidierung komplexer elektronischer Systeme in sicherheitskritischen Mobilitätsanwendungen auf Basis von Greybox-Modellen. Die Zielstellung liegt in der Erstellung der notwendigen Dateninfrastruktur und KI-Modell zur RUL-Ermittlung, einem Demonstrator auf Basis mehrerer funktionaler Strukturen, die verschiedene funktionale Blöcke repräsentieren sowie die beispielhafte Verifikation der Systemmodellierung anhand eines demonstrativen komplexen Systems. Michael Brianda von der Christian Koenen GmbH machte Optimierungsvorschläge für den Fine Pitch Schablonendruck indem er seinen Zuhörern praxiserprobte Lösungsansätze zur Perfektionierung des Präzisionsdrucks durch Präzisionsschablonen und Leiterplattenunterstützung präsentierte. Material- und Werkzeugauswahl sind ein bedeutender Aspekt, zumal die Miniaturisierung weiter voran geht und das Bauteilspektrum steigt. Eine Beschichtung der Schablone verbessert das Auslöseverhalten, die Leiterplattenunterstützung sorgt für die notwendige Stabilität. Der letzte Vortrag „Application of Sintering Technology for Power Modules“ durch Prof. Hans-Jürgen Albrecht von der budatech GmbH gab einen Überblick zum internationalen Stand der Applikation Sinter Technology, zeigte die Roadmap auf und verglich Ag- mit Cu-Sintern, stellte die Zuverlässigkeitsanforderungen und Grenzflächenanalysen im Ausgangszustand sowie auch nach beschleunigter Alterung mit einem abschließenden Ausblick vor. (Doris Jetter)

www.wir-gehen-in-die-tiefe.eu



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