LPKF ebenfalls vor 40 Jahren gegründet

Unkonventionelle Lösungen stehen bei LPKF immer noch ganz oben auf der Liste. Sie sind der Stoff, aus dem Fortschritt entsteht. Im Rückblick lassen sich viele Weichenstellungen identifizieren, die in neue, leistungsfähigere Produktionsprozesse mit neuen, innovativen Produkten mündeten. Aber von Anfang an.

Keine Ätzchemie mehr – das war also der Ausgangspunkt. Seebach hatte die Idee, Leiterplatten mit einer kleinen Fräse herzustellen. Die Fräse legt Isolationskanäle auf beiden Seiten der gewünschten Leiterbahn an und lässt die Leiterbahn stehen. Die erste Erfindung war eine Leiterplatten-Kopierfräse – und die findet sich als Akronym immer noch im Namen des heute international operierenden Konzerns. Gemeinsam mit den Partnern Klaus Sülter und Klaus Barke – der spätere Aufsichtsratschef Bernd Hildebrand kam etwas später dazu – gründete der Erfinder die LPKF Jürgen Seebach GmbH in einer kleinen Hinterhofwerkstatt in Hannover.

Mit den ersten Geräten wurden Leiterplatten manuell hergestellt: Ein Lichtzeiger übertrug maßstabsgerecht gezeichnete Schaltungen vom Millimeterpapier auf eine Fräse, die die gleichen Bewegungen auf einer vollflächig beschichteten Leiterplatte nachvollzog. Bereits auf der Hannover Messe 2016 stellten die Gründer ihr System LPKF 39 öffentlich vor – und sammelten viel Zustimmung ein. Bald war ein System mit sechs Frässpindeln für die Kleinserienproduktion verfügbar, gefolgt von einer neuen Maschine, die manuell eingespielte Bewegungen selbstständig reproduzieren konnte: „Vormachen mittels Handsteuerung“ hieß dies in der Maschinenanleitung. In der Folge wurde der Funktionsumfang der Maschinen durch leistungsfähige Steuerungs- und Computertechnologie immer weiter ausgebaut.

Die Entwicklung lief rasant ab: Bereits Mitte der 80er Jahre Vertriebspartner in mehreren europäischen Ländern, den USA und Asien, später wurden dort auch Vertriebs- und Serviceniederlassungen gegründet. Das Produktspektrum wuchs – LPKF entwickelte CAD/CAM-Lösungen, die auch heute noch ihren Beitrag zur Bedienung und Funktionalität der Systeme des Unternehmens leisten. Wirtschaftlich hatte das Unternehmen großen Erfolg: Der Umsatz wuchs von bescheidenen 29.000 DM (1976) auf 5,8 Mio. DM in 1986. 1990 war Grundsteinlegung am Standort der heutigen Konzernzentrale in Garbsen bei Hannover, 1991 fand der Umzug statt. Seit damals hat sich die verfügbare Fläche rund verzehnfacht, im letzten Jahr wurde die neue Firmenzentrale eingeweiht.

Wichtige Aspekte für die Unternehmens-Geschichte sind die Gründungen von Tochtergesellschaften und die Entwicklung neuer Technologien. Mehr als einmal treffen beide Ereignisse zusammen.

1989 entwickelte LPKF Prototypingverfahren zur Herstellung von Multilayern und eine laborgeeignete, kompakte galvanische Durchkontaktierung. Schon 1989 spricht ein Geschäftsbericht von „einer marktbeherrschenden Stellung im Fräsbohrplotterbereich“ – und das gilt für das PCB Prototyping bis heute.

Ein wichtiger Meilenstein war die Erprobung erster Lasertechnologien im Jahr 1989. Ursprünglich sollte der Laser wie der mechanische Fräsbohrplotter Isolationskanäle erzeugen, aber bis dahin war noch viel Grundlagenarbeit zu leisten. Die bisher verfügbaren Antriebe und Steuerungen waren für die mit der Lasertechnik verbundenen Anforderungen nicht mehr ausreichend. Daher gründete das Unternehmen 1991 mit Wissenschaftlern der TU Illmenau eine Tochtergesellschaft (ab 1998 Motion & Control GmbH, später LPKF SolarQuipment), die sich speziell auf hochdynamische Steuerungen und Positioniersysteme spezialisierte. Entscheidend waren Präzision, Schnelligkeit und Zuverlässigkeit – diese Fähigkeiten sind auch heute noch unverzichtbare Faktoren für die Leistungsfähigkeit moderner LPKF-Systeme. Die heutige LPKF SolarQuipment GmbH ist Spezialist für das Laser-Scriben von großen Dünnschicht-Solarmodulen, bei denen es auf schonende Behandlung der Substrate und eine hochdynamische Strukturierung der hauchdünnen Schichtsysteme ankommt. Das Potential ist erheblich: 2011, als die gesamte Solarbranche unter Absatzschwierigkeiten litt, konnten die Suhler mit rund 43 Mio. Euro den größten Einzelauftrag der Firmengeschichte verzeichnen.

1992 wurde die amerikanische Tochtergesellschaft gegründet, im gleichen Jahr kam das erste LPKF-Lasersystem auf den Markt: Ein StencilLaser erzeugt Löcher in Metallfolien für den Druck von Lotpaste. Die Lasertechnologie ersetzte die bisherigen Ätzverfahren. Die Entwicklung ist eindrucksvoll: Aus ursprünglich 2.000 Blenden/Stunde sind mittlerweile rund 25.000 Blenden geworden, und das bei erheblich gestiegener Präzision. Dank einer besonderen Technologie erzielen die StencilLaser bis zum 600.000 Löcher in der Stunde – mit einem Seriensystem!

Auch die LDS-Technologie, bei der per Laser Leiterbahnen auf dreidimensionalen Kunststoffkörpern hergestellt werden, stammt aus den 90ern. Es dauerte dann noch rund 15 Jahre, bis sich die Idee als serienreifes Verfahren mit den benötigten Systemen am Markt durchsetzen konnte. Diese Entwicklung setzte eine intensive Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Einrichtungen, insbesondere der Hochschule Ostwestfalen-Lippe in Lemgo voraus. Hier zeigt sich die Komplexität der Entwicklung spezieller Technologien: Erst nach 15 Jahren Forschung und Entwicklung konnten nennenswerte Umsätze im LDS-Bereich verzeichnet werden.

Die steigende Nachfrage nach Systemen des Unternehmens erforderte die Ausweitung der Produktionskapazitäten – und da kam 1994 die LPKF Elektronika d.o.o. ins Spiel. Im slovenischen Naklo (Nahe Ljubljana) werden bis heute verschiedene LPKF-Systeme aufgebaut und gemeinsam mit den Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen in Garbsen weiterentwickelt. Die Slovenen erweiterten das PCB-Prototyping-Spektrum um eine Multilayer-Presse, verschiedene Stencil-Druckrahmen und zwei Placer für SMT-Bauteile. Heute entstehen hier spezielle Laserquellen, die auf die besonderen Anforderungen der Mikromaterialbearbeitung optimiert sind.

Der wohl größte Schritt war der Börsengang im Jahr 1998. Aus einer GmbH wurde eine Aktiengesellschaft. Die Erweiterung der Arbeitsgebiete, die Entwicklung neuer Technologien und der Ausbau internationaler Aktivitäten forderten ein breites Finanzpolster. Der große Tag war der 30. November 1998. Die Nachfrage war gewaltig: Die 2,1 Mio. LPKF-Aktien am Neuen Markt waren fünfzigfach überzeichnet. Die Börse ist ein Auf und Ab: Dank hervorragender Umsatzzahlen wurde das Unternehmen 2012 in den TecDax aufgenommen, musste ihn im Frühjahr 2016 jedoch wieder verlassen.

Im Jahr 2000 gründet sich mit der LaserQuipment AG der Vorläufer der heutigen LPKF LaserWelding GmbH. Sie war Pionier für das Laser-Kunststoffschweißen. Dabei durchdringt der Laserstrahl den oberen, lasertransparenten Fügepartner und koppelt erst im unteren, laserabsorbierenden Bauteil ein. Die Technologie ist flexibel, erzeugt visuell hochwertige Schweißnähte und benötigt keine Zusatzstoffe. Mittlerweile sind Laserschweißanlagen des Unternehmens in fast allen Werkhallen von Automobilzulieferern zu finden, aber auch in den Laboren und Werkstätten der Medizinbranche. Die Zehn-Jahresfeier fand 2011 noch am Standort Erlangen statt. Seit Ende 2013 nutzen die mittlerweile mehr als 100 Mitarbeiter ein neues Firmengebäude mit einem gut ausgestatteten Anwendungszentrum am Standort Fürth. Auch diese Entwicklung geht rasant weiter. Die Formate der Werkstücke steigen, und bereits jetzt fahren Autos vieler Marken mit lasergeschweißten Kunststoffteilen des Unternehmens durch die ganze Welt.

Die aktuelle Produktpalette kann sich sehen lassen: Mechanische und Laserstrukturierung von PCBs, weitere umweltfreundliche Verfahren zur SMT-Produktion bis hin zu Multilayern machen den LPKF-Prozess interessant bei Forschen und Entwicklern.

Für die industrielle Produktion ist der Laser eine Kerntechnologie für das Unternehmen. Bei der Bearbeitung von Serienleiterplatten leisten Lasersysteme des Unternehmens wertvolle Dienste – hier trennen hochpräzise UV-Lasersysteme empfindliche Folien oder PCBs, bohren und schneiden Löcher oder entfernen einzelne Schichten von technischen Substraten.

Das LDS-Verfahren (Laser-Direktstrukturierung) erweitert die Möglichkeiten der herkömmlichen Elektronik: Es erzeugt Leiterbahnen auf dreidimensionalen Kunststoffbauteilen. Der Laser aktiviert die gewünschten Leiterstrukturen. In einem stromlosen Metallisierungsprozess bauen sich dort Metallstrukturen auf. Die LDS-Technologie ist gefragt, wenn es kompakt und leicht werden soll: Smartphone-Antennen werden auf bereits vorhandene Kunststoffteile aufgebracht oder das Gehäuse verbindet beim MEMS einen Sensor mit der Auswerteelektronik.

Damit das Unternehmen nicht nur auf 40 Jahre zurückblicken kann, sondern sich auch zukunftsfähig aufstellt, sind die Entwicklungsabteilungen der einzelnen Geschäftsfelder kontinuierlich mit der Weiterentwicklung der bestehenden Systeme und Verfahren beschäftigt. Spannend wird es immer, wenn neue Technologien zur Marktreife entwickelt werden.

Spätestens zur K-Messe im Oktober präsentiert das Unternehmenein neues Verfahren zum Schweißen großer Kunststoffbauteile. Dabei wird der Laserstrahl kontinuierlich mit einer Amplitude quer zur Schweißrichtung versehen. Der Effekt: Das Unternehmen kann große Bauteile mit Höhensprüngen wie z. B. Automobil-Rückleuchten sehr schnell schweißen und diesen Prozess durch eine Setzwegüberwachung kontrollieren. Das WobbelWeld-Verfahren schmilzt die gesamte Schweißkontur quasisimultan auf und kann unterschiedliche Schweißnahtbreiten allein durch Änderung der Laserparameter in der Software herstellen.

Ein weiteres Verfahren erzeugt hochpräzise Löcher in dünne Gläser durch Aktivierung mit einem Ultra-Kurzpulslaser. Diese Gläser dienen dann zum Beispiel als Verbindung zwischen winzigen ICs oder als Umverdrahtungslagen zur Ankontaktierung klassischer PCBs. Hier beeindrucken die Präzision und die Geschwindigkeit: Der Laser aktiviert bis zu 5 000 Löcher – pro Sekunde.

Mit dem Laser drucken? Daran arbeitet LPKF SolarQuipment. Der Laser transferiert hochgefüllte Farben zum Beispiel auf Funktionsgläser. Das Verfahren kann Farben verarbeiten, die sonst dem Siebdruck vorbehalten sind, bietet aber gleichzeitig die Flexibilität des Digitaldrucks. Das Laser-Transfer-Printing (LTP) ist so exakt, dass mehrere Lagen übereinander gedruckt werden können um definierte Schichtdicken oder besondere Effekte zu erzeugen.

Die Entwicklung geht rasant weiter und LPKF freut sich – gemeinsam mit der EPP – auf die nächsten 40 Jahre.