Von den Ideen und Prozessen zum Mehrwert

Herausforderungen Eltroplan 4.0 – Umsatzsteigerung /-verdoppelung bis 2017/2018

Integration neuer Vertriebswege durch Handelspartner und Innenvertrieb

Erweiterung des Portfolios durch Industrieelektronik – Übernahme und Verschmelzung der ML-Industrieelektronik

Zweitägige Veranstaltung informiert über neue Technologien und Produkte

Michael Pawellek, Eltroplan

Begrüßung und Vorstellung von Eltroplan

Als unabhängiges und inhabergeführtes Elektronik-Dienstleistungsunternehmen liegt der Fokus auf kundenspezifische Systemlösungen. Mehr als 35 Jahre Know-how stecken hinter der Entwicklungsunterstützung über die Produktion bis zur Auslieferung des fertigen Produktes an die Endkunden. Moderne Ausrüstung und IT-Infrastruktur, effektive Materialbeschaffung in Verbindung mit ausgezeichnet ausgebildeten sowie erfahrenen Mitarbeiter bilden die Grundlage für langfristige Win-win orientierte Geschäftsbeziehungen. Durch den Kauf von ML-Industrieelektronik wird nicht nur das Portfolio des Dienstleisters erweitert, sondern zudem können einige Synergieeffekte genutzt werden, wie zu hören war.

Gustl Keller, Eltroplan

Einführung: Obsoleszenz-Management von Anfang an

Die Maßnahmen des Obsoleszenz-Management (OM) gelten als Schlüssel zur Langzeitverfügbarkeit elektronischer Systeme und gehört zum Risiko-Management. Es zielt darauf, dass der Lebenszyklus eigener Produkte nicht nachteilig durch die Nicht-mehr-Verfügbarkeit dafür benötigter Komponenten beeinflusst wird. Durch die teilweise lange Lebensdauer hochwertiger Güter, neuer Bauelemente und der zunehmenden Komplexität der Systeme erweist sich OM immer mehr als ein Muss zur Sicherung der Langzeitverfügbarkeit elektronischer Systeme und ist hierfür eine gut angelegte Investition. Da alle Akteure in der Lieferkette davon profitieren, sollten die OM-Risiken gemeinsam identifiziert und gemanagt werden.

Bernd Kaiser, Kaiser Ingenieurbüro

3D-Konstruktion, Mechatronic und Verguss

Mittels zur Verfügung gestellter Daten vom Auftraggeber war es die Aufgabe, u. a. eine sichere Fixierung des Adapters auf der Elektronik zu garantieren, ohne dafür Schrauben zu verwenden. Dabei sollte der Adapter genau so positioniert sein, dass die Kontaktierung sicher gewährleistet ist, verschiedene Kabelabgangsrichtungen möglich sind, alles mit EMV-Schutz. Der Auftraggeber erhielt seine Lösung und man blickt bereits auf die nächste Generation Adapter: mit höheren Umgebungstemperaturen, noch genauerer Ausrichtung des Kontaktpins sowie höherer Verlustleistung durch Wärmeabführung mittels thermischer Anbindung an die Wärmesenke.

Roland Schönholz, Isola

CAF-freie Basismaterialien

CAF (Conductive Anodic Filaments) ist die Bildung von leitfähigen Verbindungen zwischen zwei Potentialen im Basismaterial, durch Cu Korrosionsprodukte entlang der Glasfaserverstärkung im FR4. So haben als Einflussfaktoren der Abstand Bohrung zu Bohrung – je kleiner der Abstand desto höher die Gefahr – den größten Einfluss neben der anliegenden Spannung und den Basismaterialien. Hier bestehen erhebliche Unterschiede in der CAF Resistenz bei Einsatz unterschiedlicher Härtersysteme. Maßnahmen dagegen finden sich im Glasgewebe, Finish und Benetzung, der Harzformulierung, none Dicy und in der niedrigen Wasseraufnahme sowie der thermischen Beständigkeit zur Vermeidung von Delaminationen.

Walter Tastl, APL

EPAG, die neue Oberfläche

Die Electroless Palladium and Autocatalytic Gold-Oberfläche PallaBond ist ein Palladium/Gold-Schichtsystem. Dabei wird Palladium direkt auf Kupfer abgeschieden ohne dicke Nickeldiffusionsbarriere. Die bondfähige Edelmetalloberfläche deckt dabei ein breites Bondingspektrum ab. Einer der Vorteile der Oberfläche ist die Eignung für Gold- und Kupferdrahtbondanwendungen bei gleichzeitiger Lötbarkeit. Das Schichtsystem Pd/Au kann modular den Anforderungen entsprechend variiert werden.

Steffen Schulze, Würth Elektronik eiSos

EMV-Filter aus der Sicht eines Bauteilherstellers

Gesetzliche Vorgaben und die Forderung nach ungestörter Funktionsfähigkeit von umgebenden Geräten machen es zwingend notwendig, einen EMV-gerechten Aufbau bei jedem System und jeder Anlage zu gewährleisten. Um empfindliche Elektronik vor leistungsgebundenen Störsignalen zu schützen, werden sogenannte EMV Filter verwendet. SMD-Ferrite sind induktive Bauelemente für die Bestückung von Leiterplatten in Oberflächenmontage, deren Pulsstromfestigkeit untersucht wurden. Die Pulsströme am Spannungsversorgungseingang können das Bauteil thermisch stark belasten, wobei Multilayer-Ferrite besonders gefährdet sind.

Günter Grossmann, EMPA

Langzeiterfahrungen mit bleifreien Loten

Im August 2004 wurden die WEEE und die RoHS in der EU zu nationalem Recht. Teil der Rechtsprechung war das Verbot von Blei in der Elektronik mit der unmittelbaren Herausforderung, die Produktionsparameter zu optimieren, um weiter konkurrenzfähig zu bleiben. Nach Charakterisierung des Materialverhaltens zeigte sich, dass bleifreie Lote kriechresistenter sind als Zinn-Blei. Um vergleichbare Daten zu erhalten, mussten die Testparameter angepasst werden. Dies erforderte entweder verlängerte Haltezeiten im Temperaturzyklus oder die Einbeziehung der reduzierten plastischen Dehnung pro Zyklus. Die in diversen Projekten erarbeiteten Daten ergaben, dass Zinn-Silber-Kuper-Legierungen bei Zyklen mit großer plastischer Dehnung tendenziell früher ausfallen als Zinn-Blei, dagegen zeigen sie bei kleinen Dehnungen ein geringes Ausfallrisiko.

Harald Grumm, Christian Koenen

Lotpastendruck auf Steckverbinderpins

Als Schnittstelle zur Außenwelt haben Steckverbinder besondere Anforderungen an die Lötstellen. Sie benötigen eine erhöhte mechanische Festigkeit, hohe Positionsgenauigkeit und die Kompensation von Fertigungstoleranzen beim Lötprozess. Das erfordert besondere Beachtung bei der Prozessplanung. Die Schablonentechnologie bietet hier Lösungen für den Serien- und Nacharbeitsprozess. So ermöglicht der Schablonendruck eine optimale Versorgung von Steckverbindern mit der richtigen Lotmenge. Schablonen kommen auf der Leiterplatte oder auch zur Nacharbeit auf dem Bauteil zum Einsatz, wobei Dippen eine effektive und flexible Lösung für den Pastenauftrag beim Nacharbeitsprozess darstellt.

Axel Frank, Eltroplan

Entwicklungsdienstleistungen

Der Dienstleister Eltroplan entwickelt kundenspezifisch nach Lastenheft sowie auch von einem vorhandenen Produkt aus. Zum Portfolio gehört auch das Reengineering vorhandener Baugruppen oder Geräten mit Aufgabenstellungen wie „Einfügen weiterer Funktionen“, „Bauteile sind abgekündigt“, „Verbesserung von DfM“, „DfT“ oder „Funktionsoptimierung von Schaltungsteilen“. So wurden nach Kundenspezifikation ein ASIC Programming Interface, SPI-RS485 Interface und Supply Card für den Kunden Hella, oder ein Schaltnetzteil 24V DC Input, 120V/1A DC Output für Sick entwickelt, um nur einige der Beispiele an vorgestellten Kundenlösungen zu nennen.

Enrico Lusky, Göpel electronic

E.S.A. – Embedded System Access – more than JTAG

Embedded System Access sind moderne Technologien für Test und Programmierung von Chips, Boards und ganze Systemen. Durch den im Zielsystem eingebetteten elektrischen Zugriff kann auf invasive Nadeln und Probes verzichtet werden. Jede E.S.A.-Technologie verfügt über eine aufgabenspezifische Pin-Elektronik, die über Testbus angesteuert wird und Testfunktionen oder Programmierung direkt im System ausführt. Die genaue Analyse wichtiger E.S.A.-Technologien auf Boardlevel zeigt jedoch große Unterschiede in den Wirkungsweisen und Zielstellungen. E.S.A. hat vielfältige Einsatzmöglichkeiten: Als Reparaturstation zur Feindiagnose, zur Integration in Flying Prober oder Incircuit-Tester, in Kombination mit Funktionstester oder AOI/AXI oder als Stand-alone Lösung für Entwicklung und Fertigung.

Helge Schimanski, Fraunhofer ISIT

Einfluss der Nutzentrennung auf die Baugruppenqualität

Die Nutzenverarbeitung steigert die Wirtschaftlichkeit bei der automatisierten Fertigung von Leiterplatten und elektronischen Baugruppen. Doch ist auf eine mögliche Beschädigung der Baugruppen oder bestückten Leiterplatten durch unsachgemäßes Trennen zu achten. Mechanisch stressarme Trennmethoden für Nutzenplatten mit kritischer Bestückung bis in den Randbereich sind Sägen / Fräsen, Trennen mit Schneidmessern im Gesamtschnitt sowie Lasern. Im Einzelfall sollten vibrationsempfindliche Komponenten separat durch Beschleunigungsmessung geprüft werden. Kritische Bauteilbelastungen können durch Dehnungsmessungen ermittelt, und Trennprozesse qualifiziert werden. Da die Nutzentrennung fast am Ende der Wertschöpfungskette liegt, ist ein sicherer Baugruppen-schonender Prozess unerlässlich. Arbeitsziel zur Herstellung zuverlässiger Elektronik ist das Prozessfenster für eine sichere Baugruppenfertigung.

Gustl Keller, Eltroplan

Zuverlässigkeit durch Robustness Validation

Einflüsse auf die Produktzuverlässigkeit bzw. Robustheit eines Produkts finden sich im Material, dem Design, dem Prozess sowie im Missionsprofil, also der gesamten Beanspruchung während der Lebensdauer. Durch Robustheitsvalidierung, d.h. geplante Qualifikationstests, gilt es nachzuweisen, dass das Produkt bzw. System die geforderten Funktionen beim festgelegten Missionsprofil während der spezifizierten Zeitdauer erfüllt, und noch Lebensdauer-Reserven hat. Häufigste Ausfallursachen finden sich in der Temperatur (55 %), Vibration (20 %), Feuchte (19 %) oder Verunreinigung (6 %). Der Qualifikationsplan legt alle geplanten Prüfungen, die Reihenfolge der einzelnen Prüfungen, die dazu notwendigen Vorbehandlungen der Prüflinge, Anzahl der jeweils benötigten Prüflinge, die zu beachtenden Normen und Darlegung der Prüfverfahren sowie die Dokumentation fest. DfR (Design for Reliability/Robustness) ist umfassend und berücksichtigt alle Ausfallmechanismen. Zuverlässigkeitssichernde Maßnahmen für Halbleiter-Bauelemente, Elektronikbaugruppen, Elektronikgeräte sowie in der Lieferkette einen Zehn-Schritte-Plan zur Zuverlässigkeit, vervollständigten den Bericht. (dj)

„Innovation ist unsere Stärke. Wir hinterfragen Dinge, um immer das optimale Ergebnis zu erreichen.“

Andreas Stephan, Product Development Engineering