EPP 9.2021
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Ausgabe 09 | 2021<br />
epp-online.de<br />
Elektronik<br />
Produktion<br />
Prüftechnik<br />
Interview<br />
Baugruppenfertigung<br />
Die geheime Macht der<br />
Industrie 4.0<br />
» Seite 26<br />
Packaging<br />
Steigerung der Halbleiter-<br />
Produktion auch kurzfristig?<br />
» Seite 38<br />
Test & Qualitätssicherung<br />
Optische Inspektion von<br />
Conformal Coatings<br />
» Seite 44<br />
„Ein Verbot bestimmter<br />
Stoffe wird unweigerlich zu<br />
mehr Obsoleszenz führen.“<br />
Joachim Tosberg,<br />
COGD / RAFI<br />
» Seite 6<br />
TITELSTORY<br />
Livestream-<br />
Event mit den<br />
Neuerungen<br />
2021<br />
» Seite 20<br />
SMT at its best
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
LED meets SMT<br />
21. Oktober 2021<br />
marinaforum Regensburg<br />
3. Fachforum LED meets SMT<br />
Verarbeitung von LEDs in der<br />
Elektronikfertigung<br />
Die Veranstaltung findet in Kooperation mit<br />
OSRAM Opto Semiconductors in Regensburg statt.<br />
Plattform für Information und Networking<br />
Gestiegene Anforderungen aus der Miniaturisierung:<br />
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• Highpower LEDs in Scheinwerfern<br />
• LED-Fertigungstechnik auf höchstem Niveau<br />
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Vorträge werden live gestreamt<br />
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Unsere Partner:
» EDITORIAL<br />
Materialmanagement<br />
meets SMT<br />
Optimierter Workflow in der SMT-Fertigung<br />
Die Titelstory dieser Ausgabe stellt eine ganze Reihe neuer Lösungen vor. Neue<br />
Lösungen, die erhebliche Prozessverbesserungen über eine komplette SMT-Linie<br />
versprechen und zudem die Integration von Systemen anderer Hersteller erlauben.<br />
Der ganzheitliche Ansatz - vom Druck über Bestückung bis zum Reflow - ermöglicht<br />
völlig neue Möglichkeiten einer Optimierung. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem<br />
Shopfloor Management, das noch einiges Potenzial birgt. (ab Seite 20)<br />
Websession: Materialmanagement<br />
Am 23. September 2021 findet die Websession über Praxislösungen für ein optimiertes<br />
SMT-Materialmanagement statt. Eine Teilnahme ist komfortabel und einfach mittels<br />
Login an Ihrem PC oder Laptop und lediglich durch Anmeldung möglich. Erfahren Sie<br />
mehr darüber, wie Sie neben Zeit auch Geld bei der Bereitstellung von Material für<br />
Ihre Fertigung sparen können. Weiterführende Information erhalten Sie auf unserer<br />
Website epp-online.de.<br />
API in der Prüftechnik<br />
API, auch Application Programming Interface, gilt als wichtiger Bestandteil in der<br />
Prüftechnik, da so zuverlässige, automatisierte Abläufe garantiert werden, die für eine<br />
Qualitätssicherung elektronischer Baugruppen erforderlich sind. Denn letztendlich<br />
sollen alle Verbindungen und Funktionen einer Leiterplatte für ihren späteren Einsatz<br />
sichergestellt werden, wie ein Partner für Embedded Systeme aufzeigt. (ab Seite 40)<br />
Unter epp-online.de finden Sie alle Berichte übersichtlich angeordnet.<br />
Bleiben Sie gesund!<br />
Doris Jetter<br />
Doris Jetter<br />
Chefredakteurin <strong>EPP</strong><br />
doris.jetter@konradin.de<br />
ERSA<br />
POWERFLOW<br />
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Modulare Vorheizkonfiguration<br />
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Legierungen<br />
Langanhaltende Sauberkeit durch<br />
kontinuierliche Prozessgasreinigung<br />
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Bild: Tom Oettle<br />
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GLOBAL. AHEAD. SUSTAINABLE.<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 3
» INHALT 09 | 2021 46. JAHRGANG<br />
TITELSTORY<br />
Livestream-<br />
Event mit<br />
Neuerungen<br />
Innovative Lösungen 2021<br />
für Prozessverbesser- » Seite 20<br />
ungen über eine komplette<br />
SMT-Linie inklusive neuer<br />
Funktionen einer Shopfloor<br />
Management Suite.<br />
Bild: ASM<br />
NEWS & HIGHLIGHTS<br />
Interview<br />
Joachim Tosberg, COGD/RAFI<br />
Obsoleszenz-Management vor neuen Aufgaben 6<br />
Michael Mohr, Schmalz<br />
Spezifische Anforderungen an die Vakuumtechnik 8<br />
Branchennews<br />
Start Forschungsprojekt RaQuEl (Turck duotec) 11<br />
Interview<br />
Nico Coenen, Plasmatreat<br />
Optimierte Taktzeiten in der Oberflächenbehandlung 12<br />
Branchennews<br />
Mein Leben mit Braun - Privatsammlung 15<br />
PEI-Genesis mit neuer Vertriebs-Kampagne 16<br />
ZVEI: Bilanzzahlen der Deutschen Elektroindustrie 16<br />
Xanadu und Imec entwickeln photonische Chips 17<br />
TITELSTORY<br />
ASM Impact - Release 2021<br />
Livestream-Event mit aktuellen Neuerungen 20<br />
BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Geheime Macht der Industrie 4.0 (Synostik)<br />
Systemdiagnostik beschleunigt Erfolg neuer Technologien 26<br />
Flexible Dosiersteuerung für alle Fälle (Mattke)<br />
Zuverlässige Dosierung sichert hohe Qualität 30<br />
Produkt-News 33<br />
Mehr Autonomie in der Fertigung (IEF-Werner)<br />
Mehrschachtpalettierer für unterbrechungsfreie Prozesse 34<br />
Produkt-News 36<br />
PACKAGING<br />
Technologielösung für Automotive (Supplyframe)<br />
Lässt sich die Halbleiter-Produktion schnell steigern? 38<br />
TEST & QUALITÄTSSICHERUNG<br />
Strukturwandel der API in der Prüftechnik (Göpel)<br />
Hohe Qualitätssicherung elektronischer Baugruppen 40<br />
Produkt-News 43<br />
Funktionsfähigkeit von Baugruppen sichern (Parmi)<br />
Optische Inspektion von Conformal Coatings 44<br />
Ein lebenswerter Arbeitsplatz (Ergotron)<br />
Das Büro in und nach der Pandemie 46<br />
Produkt-News 48<br />
RUBRIKEN<br />
Editorial 3<br />
Inhalt 4<br />
Inserentenverzeichnis, Vorschau, Impressum 50<br />
4 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Bild: Supplyframe<br />
Das moderne Automobildesign erfordert viele Arten<br />
von Halbleitern<br />
» Seite 38<br />
Event-Einladung<br />
„Materialmanagement meets SMT“ am<br />
23. September 2021 findet als Web -<br />
session statt und zeigt Praxislösungen<br />
für ein optimiertes SMT-Materialmanagement<br />
auf.<br />
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Stetige Weiterentwicklung zur<br />
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Markensysteme für elektronische Baugruppen<br />
zusammen. Wir konzentrieren uns auf die<br />
Entwicklung von Technologien, die in höherem<br />
Durchsatz, Ertrag und Leistung resultieren.<br />
Aktiv streben wir nach den möglichen Vorteilen<br />
von Industry 4.0 und den damit verbundenen<br />
Verbesserungen von Ertrag, Gesamtsystemeffizienz<br />
und vollautomatisierter Fertigung.<br />
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Eine frischer Look und innovative neue<br />
Merkmale zur weiteren Verbesserung<br />
von Bedienbarkeit, Ertrag, Qualität,<br />
Produktivität und Vielseitigkeit.<br />
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Ein Unternehmensbereich von Illinois Tools Works <strong>EPP</strong> » 09 | 2021 5<br />
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NEWS & HIGHLIGHTS » Interview<br />
COGD-Vorstand Joachim Tosberg: Obsoleszenz-Management vor neuen Aufgaben<br />
Ausfallrisiken mit Nachhaltigkeit<br />
minimieren<br />
NACHGEFRAGT<br />
COGD-Vorstand<br />
Joachim Tosberg über<br />
Die Mitglieder der Component Obsolescence Group Deutschland<br />
die neuen Aufgaben (COGD) haben den RAFI Life Cycle Manager Joachim Tosberg zum<br />
des Obsoleszenz- zweiten Mal in Folge in den Vorstand gewählt. RAFI, Hersteller von<br />
Managements Bediensystemen und elektromechanischen Baugruppen, gehört dem<br />
Interessenverband seit 2017 an. Die COGD, der sich neben namhaften<br />
Industrieunternehmen auch zahlreiche Komponentenfertiger und Distributoren<br />
angeschlossen haben, befasst sich mit Fragen der Verfügbarkeit von<br />
Bauteilen, Produktreihen und Software. Zu den Kernaufgaben zählen Strategien und<br />
Methoden eines proaktiven Obsoleszenz-Managements, um Produkte und Produktionsprozesse<br />
bei auslaufenden, abgekündigten Komponenten frühzeitig anpassen und<br />
Alternativen verfügbar machen zu können.<br />
<strong>EPP</strong>: Herr Tosberg, Sie sind für weitere<br />
zwei Jahre in den Vorstand der COGD<br />
gewählt worden. Wo lagen die bisherigen<br />
Schwerpunkte Ihrer Arbeit?<br />
Joachim Tosberg: In der COGD übernimmt<br />
jedes Vorstandsmitglied spezifische<br />
Ressortaufgaben. Mein Fokus lag auf<br />
der Organisation und Betreuung der verschiedenen<br />
Arbeitsgruppen. In diesen AGs<br />
erarbeiten wir nach Best-Practice-Kriterien<br />
Handlungsempfehlungen zum Umgang<br />
mit Obsoleszenz, die dann den<br />
COGD-Mitgliedern zugänglich gemacht<br />
werden. Darüber hinaus haben wir eine<br />
Online-Plattform für die effektive Zusammenarbeit<br />
im Netz eingerichtet.<br />
Außerdem gehört es zu den Aufgaben der<br />
Vorstandsmitglieder, das branchenübergreifende<br />
Bewusstsein für Obsoleszenz-<br />
Risiken zu schärfen und die Unterstützungsleistungen<br />
der COGD für den Aufbau<br />
und die Durchführung eines proaktiven<br />
Obsoleszenz-Managements publik zu<br />
machen. Ein weiterer Punkt betrifft die<br />
Auswahl von Referenten und Vortragsthemen<br />
für unsere Quartalsmeetings, um<br />
einen breiten fachlichen Austausch zu allen<br />
wichtigen Aspekten des Obsoleszenz-<br />
Managements zu gewährleisten.<br />
Logo der Component Obsolescence Group<br />
Deutschland e.V.<br />
<strong>EPP</strong>: Welche Akzente wollen Sie in Ihrer<br />
zweiten Amtszeit setzen?<br />
Joachim Tosberg: Das Life Cycle Forecast<br />
wird uns sicherlich weiter intensiv<br />
beschäftigen. Mit der beschleunigten Einführung<br />
neuer Produktserien sinkt insbesondere<br />
bei elektronischen Komponenten<br />
und Baugruppen die Verfügbarkeit ihrer<br />
Vorläuferversionen. Die schnelle Abkündigung<br />
älterer Komponenten stellt viele<br />
Hersteller vor das Problem, baugleiche<br />
Systeme über längere Zeit liefern und mit<br />
kompatiblen Ersatzteilen versorgen zu<br />
können.<br />
Richtig kompliziert wird es, wenn zulassungspflichtige<br />
Produkte aus der Automobilindustrie<br />
oder der Medizintechnik<br />
betroffen sind. Weil solche Zulassungen<br />
über die gesamte Laufzeit des Produktes<br />
bindend sind, müssen Bauteiländerungen<br />
dem Kunden angezeigt werden und sind<br />
womöglich mit umfangreichen und kostspieligen<br />
Validierungen verbunden. Deshalb<br />
empfiehlt es sich, Obsoleszenz-Risiken<br />
vorzeitig bzw. proaktiv anzugehen –<br />
auch im Hinblick auf die steigenden Kundenerwartungen<br />
an ein funktionierendes<br />
Life-Cycle- und Obsoleszenz-Management.<br />
Weitere Herausforderungen betreffen<br />
aktuelle Engpässe in den Lieferketten<br />
und verschärfte Richtlinien zur Nachhaltigkeit<br />
von Bauteilen und Materialien.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie wirkt sich der Faktor Nachhaltigkeit<br />
auf das Obsoleszenz-Management<br />
aus?<br />
Joachim Tosberg: Nachhaltigkeit ist<br />
zu einem zentralen Thema für den Umgang<br />
mit Obsoleszenz geworden. Mit der<br />
SCIP-Verordnung hat die EU nach RoHS<br />
und REACh die Anforderungen weiter verschärft.<br />
Hersteller sind nun verpflichtet,<br />
die Verwendung besonders besorgniserregender<br />
Stoffe in einer europaweiten Datenbank<br />
anzuzeigen. Das betrifft nicht nur<br />
Elektronikkomponenten, sondern auch<br />
Kunststoffe, Metalle, Farben und vieles<br />
mehr. Ein Verbot bestimmter Stoffe wird<br />
unweigerlich zu mehr Obsoleszenz führen.<br />
Als Verband mit über 160 Mitgliedern ent-<br />
6 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
» Das Life Cycle Forecast wird uns sicherlich<br />
weiter intensiv beschäftigen «<br />
RAFI Life Cycle Manager Joachim Tosberg,<br />
Vorstandsmitglied der COG Deutschland<br />
lang der gesamten Lieferkette wollen wir<br />
unseren Einfluss geltend machen, damit<br />
uns daraus keine Nachteile entstehen. Deshalb<br />
haben wir beim zweiten Quartalsmeeting<br />
im Juni 2021 die Kreislaufwirtschaft zu<br />
einem Themenschwerpunkt gemacht und<br />
uns über die bisherigen Erfahrungen mit<br />
der SCIP-Verordnung im Rahmen einer Podiumsdiskussion<br />
verständigt. Wir sind uns<br />
einig über die Relevanz von RoHS, REACh,<br />
SCIP, ESG etc. für eine nachhaltige, umwelt-<br />
und ressourcenschonende Materialund<br />
Komponentenauswahl. Kritisch sehen<br />
wir aber die Umsetzbarkeit, weil wir den<br />
Aufwand zur Datenermittlung für zu hoch<br />
und kostenintensiv erachten. Während die<br />
Informationsbeschaffung bei Elektronikkomponenten<br />
dank etablierter Datenbanken<br />
schon recht gut funktioniert, steckt die<br />
Datenerfassung etwa bei Kunststoffen<br />
noch in den Kinderschuhen. Darum haben<br />
wir Kontakt zu anderen Verbänden aufgenommen,<br />
um gemeinsame Lösungen zu<br />
entwickeln.<br />
<strong>EPP</strong>: Welche Entwicklungen haben Ihre<br />
Arbeit in letzter Zeit noch beeinflusst?<br />
Joachim Tosberg: Das einschneidendste<br />
Ereignis, das die gesamte Weltwirtschaft<br />
betroffen hat, ist sicherlich die<br />
Bild: Rafi<br />
Corona-Pandemie. Unsere Verbandsarbeit<br />
im COGD hat darunter nur wenig gelitten,<br />
weil wir Arbeitsgruppen-Treffen und Veranstaltungen<br />
virtuell über unser neues<br />
Online-Portal abhalten konnten. Da sich<br />
dieses Format als sehr erfolgreich erwiesen<br />
hat, wollen wir es in Zukunft ergänzend<br />
zu unseren Präsenzmeetings beibehalten.<br />
So können auch Mitglieder, die<br />
nicht persönlich am Tagungsort präsent<br />
sind, via Livestream die Vorträge verfolgen<br />
und an unseren Diskussionen teilnehmen.<br />
Viel schwerwiegender sind die Pandemiefolgen<br />
jedoch für die Produktverfügbarkeit.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie sehen Sie die Situation in<br />
punkto Verfügbarkeit und welche<br />
Schwierigkeiten machen der Branche in<br />
dieser Hinsicht besonders zu schaffen?<br />
Joachim Tosberg: Wir konnten bei<br />
RAFI zwar keine markante Zunahme von<br />
Produktabkündigungen und Product<br />
Change Notifications (PCN) feststellen,<br />
doch die Auswirkungen der Lockdowns<br />
haben zahlreiche Hersteller stark getroffen.<br />
Während die Produktion in vielen Zuliefermärkten<br />
zeitweilig gedrosselt oder<br />
eingestellt wurde, blieben die Absatzmärkte<br />
durch den Onlinehandel aktiv. Traditionelle<br />
Lieferketten sind zwischenzeitlich<br />
abgerissen und haben zu fortdauernden<br />
Versorgungsengpässen geführt. Seither<br />
spielt der Bauteile-Markt verrückt.<br />
Insbesondere Hersteller von Consumer-<br />
Produkten sahen sich genötigt, im großen<br />
Stil Bauteile für ihre Produkte zu sichern.<br />
Das hat zu weiterer Verknappung geführt<br />
und einen Lawineneffekt von Panikkäufen<br />
ausgelöst.<br />
Auch wenn die Komponentenhersteller<br />
jetzt wieder unter Volllast produzieren, ist<br />
dieser Rückstand nur schwer aufzuholen,<br />
denn der Beschaffungsmarkt war auch<br />
schon vor der Pandemie recht fragil bezüglich<br />
der Verfügbarkeit. Und weil einzelne<br />
Hersteller wie RAFI die Entwicklungen<br />
am Komponentenmarkt in der Regel<br />
nicht entscheidend beeinflussen können,<br />
braucht es gemeinsame Lösungen im Verbund<br />
der COGD. Dies gilt neben Elektronikkomponenten<br />
auch für Rohstoffe wie<br />
Kunststoffgranulate, Metalle oder Beschichtungen.<br />
Wenn die Materialsituation<br />
außer Kontrolle gerät, läuft man Gefahr,<br />
Kundenbestellungen nicht mehr<br />
rechtzeitig bedienen und Ersatzteilverpflichtungen<br />
nicht einhalten zu können.<br />
Umso wichtiger sind die Einrichtung eines<br />
proaktiven Obsoleszenz-Managements<br />
und unser Engagement für die Verringerung<br />
von Obsoleszenz-Risiken.<br />
www.cog-d.de | www.rafi-group.com<br />
Über die RAFI-Gruppe<br />
Das im Jahr 1900 gegründete Unternehmen entwickelt<br />
und produziert elektromechanische Bauelemente und<br />
Systeme für die Mensch-Maschine-Kommunikation. Dazu<br />
gehören Taster, Schalter, Touchscreens und Bediensysteme<br />
sowie elektronische Baugruppen. Die Produkte<br />
werden eingesetzt in der Automation und Medizintechnik,<br />
im Maschinen- und Anlagenbau, in Straßen- und<br />
Schienenfahrzeugen, in Haushaltsgeräten sowie in der<br />
Telekommunikation. Die Unternehmensgruppe agiert<br />
weltweit mit über 2.000 Mitarbeitern an Standorten in<br />
Deutschland, Europa, China und den USA und ist seit<br />
2020 im Besitz der US-amerikanischen Investmentgesellschaft<br />
Oaktree. Der Hauptsitz der Firmengruppe befindet<br />
sich in Berg bei Ravensburg.<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 7
NEWS & HIGHLIGHTS » Interview<br />
Michael Mohr, Schmalz, über aktuelle Trends und neue Herausforderungen<br />
„Auf Augenhöhe<br />
mit dem Kunden“<br />
NACHGEFRAGT<br />
Michael Mohr erläutert<br />
die speziellen<br />
Anforderungen an<br />
die Vakuumtechnik<br />
und aktuelle Trends<br />
Jede Branche hat ihre eigenen Anforderungen an die Vakuumtechnik.<br />
Welche? Das erklärt Michael Mohr, Leiter Vertrieb bei<br />
der J. Schmalz GmbH. Auch, wie Schmalz auf die aktuellen<br />
Trends reagiert und wie sich die Beziehung zum Anwender aus<br />
Vertriebssicht gewandelt haben.<br />
Die Herausforderung dabei: Wir müssen<br />
die Prozesse beim Kunden so gut begreifen,<br />
dass wir zukünftige Anforderung vorhersehen<br />
und diese damit frühzeitig angehen<br />
können. Schließlich wollen wir unsere<br />
Kunden dabei unterstützen, wettbewerbsfähig<br />
zu bleiben. Wir verlassen hier<br />
die Rolle des reinen Lieferanten und werden<br />
für unsere Kunden zum zuverlässigen<br />
und langfristigen Partner auf Augenhöhe.<br />
<strong>EPP</strong>: Das klingt nach einem Paradigmenwechsel.<br />
Wie bemerkt der Kunde<br />
diesen Wandel?<br />
Bild: Schmalz<br />
<strong>EPP</strong>: Herr Mohr, Sie verantworten jetzt<br />
seit gut acht Monaten den Vertrieb bei<br />
Schmalz. Was sind aus Ihrer Sicht die<br />
größten Herausforderungen, vor denen<br />
Ihr Team aktuell steht – unabhängig<br />
von Corona?<br />
Michael Mohr: Erfolg ist mittlerweile<br />
eine Zeitfrage: In jeder Branche kommen<br />
Neuheiten immer schneller auf den<br />
Markt, die Zahl der Varianten nimmt<br />
ebenfalls zu. Damit verändern sich die<br />
Handhabungsaufgaben, zum Beispiel<br />
Michael Mohr verantwortet<br />
seit September 2020 den<br />
weltweiten Vertrieb in der<br />
Schmalz Gruppe<br />
durch verschiedene Oberflächenstrukturen,<br />
Geometrien oder Materialien. Entsprechend<br />
weniger Zeit haben wir für die<br />
Entwicklung neuer Produkte für die Vakuum-Automation<br />
und die manuelle Handhabung.<br />
Michael Mohr: Der Wechsel hat schon<br />
längst stattgefunden und war sicher für<br />
uns markanter als für den Anwender. Es<br />
geht nicht mehr darum, was eine Komponente<br />
oder ein System kann, sondern wie<br />
sich damit eine Aufgabe effizient lösen<br />
lässt. Nimmt heute der Kunde mit uns<br />
Kontakt auf, gehen wir sofort lösungsorientiert<br />
an die Arbeit. Wir fokussieren uns<br />
auf seinen Prozess. Nur so können wir<br />
diesen verstehen und optimieren. Der<br />
Kunde soll uns als kompetenten Berater<br />
in der Vakuumtechnik wahrnehmen. Wir<br />
bieten ihm für seine Aufgabe die beste<br />
Lösung an, egal ob diese aus einzelnen<br />
Komponenten oder einem Komplettsystem<br />
besteht.<br />
<strong>EPP</strong>: Welchen Nutzen bietet der „Alles<br />
aus einer Hand“-Ansatz für den Kunden?<br />
Michael Mohr: Am Anfang eines Projekts<br />
ist es oft noch unklar, wie die angefragte<br />
Handhabungsaufgabe genau gelöst<br />
wird. Wir bieten vom Ein-Millimeter-<br />
Sauggreifer für die Elektronikanwendung<br />
8 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Interview « NEWS & HIGHLIGHTS<br />
über komplette Vakuum-Saugspinnen für<br />
Holzbalken bis hin zum manuellen Vakuum-Handhabungssystem<br />
inklusive Krananlage<br />
für die Rotorblattfertigung alles<br />
an. Dank additiver Fertigungstechnologie<br />
und unserem Baukastensystem liefern wir<br />
auf den Kunden zugeschnittene und zugleich<br />
flexible Lösungen in kurzer Zeit. Er<br />
erhält alles aus einer Hand und hat so mit<br />
uns nur noch einen Ansprechpartner. Dieser<br />
Ansatz funktioniert, weil unsere Systemberater<br />
von der automatisierten Anwendung<br />
bis zur manuellen Handhabung<br />
die passende Lösung parat haben. Dabei<br />
kann es sich am Ende um einen Roboter-<br />
Greifer oder um einen Vakuum-Schlauchheber<br />
Jumbo handeln.<br />
<strong>EPP</strong>: Inwieweit haben sich die Trends in<br />
den Industriebranchen in den vergangenen<br />
Jahren geändert? Was fordern die<br />
Anwender jetzt verstärkt?<br />
Michael Mohr: Die großen Trends – Digitalisierung,<br />
Vernetzung, smarte Fabriken<br />
– sind unverändert. Neue Forderungen<br />
entstehen durch andere Möglichkeiten<br />
und Richtlinien<br />
in der Fertigung<br />
und das eben erwähnte<br />
veränderte<br />
Beziehungsverhältnis<br />
zwischen dem<br />
Kunden und uns: Er<br />
erwartet einen Gesprächspartner<br />
auf<br />
Augenhöhe.<br />
Unsere Vertriebsmitarbeiter haben fundierte<br />
Kenntnisse über seine Prozesse,<br />
Aufgaben und Herausforderungen. Dazu<br />
zählen neben der Technologie neue Auflagen,<br />
beispielsweise für den Arbeitsschutz.<br />
Werkstücke, die eine Person früher<br />
noch alleine heben durften, müssen<br />
» Wir wollen unsere<br />
Kunden dabei unterstützen,<br />
wettbewerbsfähig<br />
zu bleiben «<br />
heute entweder von zwei Mitarbeitern<br />
oder mit einer Hebehilfe bewegt werden.<br />
Diese Vorgabe – insbesondere für Paketdienstleister<br />
– hat beispielsweise die<br />
Entwicklung des<br />
kleinen Vakuum-<br />
Schlauchhebers<br />
JumboFlex vorangetrieben.<br />
Dazu<br />
kommt: Seit Industrie<br />
4.0 erwarten<br />
Anwender<br />
Komponenten und<br />
Systeme, die sie<br />
einfach in ihre digitale<br />
Fertigungsumgebung integrieren<br />
können. IO-Link- und NFC-Schnittstellen<br />
finden sie bei uns daher in nahezu jeder<br />
Produktgruppe der Vakuum-Automation.<br />
Für die manuelle Hebetechnik beschreiten<br />
wir erste digitale Wege mit der digitalen<br />
Produktakte. Hier geht es um eine<br />
<br />
<br />
Lösungen<br />
‹ Prozessüberwachung durch<br />
zentrales KY Real-Time Monitoring<br />
‹ Benutzerfreundlicher<br />
Library Manager für<br />
<br />
globale Datenbank<br />
Koh Young Europe GmbH<br />
Industriegebiet Süd E4<br />
63755 Alzenau<br />
Tel. 06188 9935663<br />
E-Mail: europe@kohyoung.com<br />
www.kohyoung.com<br />
‹ Verbesserung der<br />
Prozesse durch<br />
<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 9
NEWS & HIGHLIGHTS » Interview<br />
sinnvolle Nutzung moderner Medien im<br />
analogen Handhabungsalltag. Über all<br />
dem schwebt das Thema „Internationalisierung“.<br />
Unsere Kunden wollen die Vakuum-Lösungen<br />
in all ihren weltweiten<br />
Produktionsstandorten einsetzen können.<br />
<strong>EPP</strong>: Haben sich durch die dynamische<br />
Entwicklung der Märkte weitere Themen<br />
für die Handhabung mit Vakuum<br />
ergeben?<br />
Michael Mohr: Ursache für die Dynamik<br />
am Markt ist unter anderem die Digitalisierung.<br />
Sie verbessert die Fertigungsmethoden,<br />
beschleunigt den Innovationsprozess<br />
und bringt neue Produkte<br />
und Dienstleistungen hervor. Das merken<br />
wir auch bei den Nachfragen unserer<br />
Kunden: Roboter können schnell und<br />
einfach angelernt werden,<br />
entsprechend intuitiv muss<br />
auch die Implementierung<br />
und Inbetriebnahme unserer<br />
Greifer sein. Oder: Je<br />
schnelllebiger und variantenreicher<br />
die Produktwelt<br />
ist, desto flexibler müssen<br />
unsere Sauggreifer werden.<br />
Hierbei geht es vor allem<br />
darum, die Automatisierung<br />
zu ermöglichen.<br />
Ein weiteres Beispiel ist die<br />
Elektromobilität: Die Politik treibt die<br />
Batterieherstellung in Deutschland weiter<br />
voran. Wir bieten dafür Lösungen<br />
entlang der gesamten Prozesskette, ob<br />
einzelne Komponenten wie Elektroden<br />
oder Pouches gehandhabt oder Module<br />
in Fahrzeuge gesetzt werden müssen.<br />
Die dynamische Entwicklung fordert<br />
auch eine effizientere Distributionslogistik,<br />
damit die Ware schnell beim Endkunden<br />
ist. In Kombination mit dem<br />
wachsenden Online-Handel bemerken<br />
wir eine höhere Nachfrage in der manuellen<br />
Handhabungstechnik. Hauptthemen<br />
sind hier Ergonomie, Flexibilität und<br />
einfache Bedienbarkeit. So können Kommissionierer<br />
mit dem Multigreifer verschiedene<br />
Kartongrößen und -qualitäten<br />
handhaben, ohne den Greifer wechseln<br />
zu müssen.<br />
<strong>EPP</strong>: Worauf kommt es den Kunden bei<br />
der Handhabung mit Vakuum an?<br />
Michael Mohr: Prozesssicherheit und<br />
Stabilität werden von allen gefordert.<br />
Hinzu kommen je nach Branche individuelle<br />
Anforderungen. Hersteller von Leiterplatten<br />
brauchen Sauger, die eventuell<br />
am Werkstück anliegende Spannungen<br />
kontrollieren und schadensfrei ableiten.<br />
Die Pharmaindustrie etwa fragt nach verschleißfesten<br />
Lösungen, die reinraumtauglich<br />
sind. Logistiker achten besonders<br />
auf eine ergonomische und unkomplizierte<br />
Anwendung. Mit Blick auf die Lebensmittelindustrie<br />
kommen neue Hygieneanforderungen<br />
auf uns zu: Die Vakuum-<br />
Sauggreifer sind aus lebensmitteltauglichen<br />
Materialien aufzubauen und nach<br />
den Hygienic-Design-Kriterien absolut<br />
reinigungsfreundlich zu gestalten. Sauger<br />
» Erfolg ist heute eine Zeitfrage:<br />
Wir müssen die Prozesse beim Kunden<br />
so gut begreifen, dass wir zukünftige<br />
Anforderung vorhersehen, und diese<br />
damit frühzeitig angehen können «<br />
und Greifer für komplexe, hochempfindliche<br />
Werkstücke wie Batteriekomponenten<br />
oder Brennstoffzellen müssen mehrfach<br />
Schutz bieten, Abdrücke, Rückstände<br />
oder elektrostatische Entladungen sind<br />
auszuschließen. Das beachten wir natürlich<br />
bei der Zusammenstellung neuer Materialien<br />
oder Greifkonzepte.<br />
<strong>EPP</strong>: Sie verantworten auch den Vertrieb<br />
der aktuell 19 Schmalz-Gesellschaften<br />
im Ausland – worin liegen die<br />
auffälligsten regionalen Unterschiede?<br />
Michael Mohr: Einer der größten Unterschiede<br />
ist der stark variierende Automatisierungsgrad<br />
in den einzelnen Regionen.<br />
Hierbei spielen Länder wie Japan<br />
oder Korea eine Vorreiterrolle und erwarten<br />
entsprechend fortschrittliche<br />
Technologien. Auch in Deutschland sind<br />
wir es gewohnt, immer nach der „Best in<br />
Class“-Lösung zu suchen. In Wachstumsmärkten<br />
wird dagegen die „Good<br />
enough“-Ausführung als optimal angesehen.<br />
Was ein Produkt können muss, bestimmt<br />
zudem der Grad der Digitalisierung vor<br />
Ort. Je höher dieser ist, desto mehr stehen<br />
Kommunikationsfähigkeit über Feldbus<br />
oder IO-Link und digitale Services im Fokus.<br />
Darüber hinaus prägen natürlich ländertypische<br />
Richtlinien die Anforderungen.<br />
Ergonomie ist beispielsweise ein<br />
Thema, das durch Arbeitsschutzverordnungen<br />
mehr oder weniger nachgefragt<br />
ist.<br />
<strong>EPP</strong>: Die Themen E-Commerce und Digitalisierung<br />
sind präsenter denn je.<br />
Welche Auswirkung hat<br />
das auf die Erwartungen<br />
der Kunden in den verschiedenen<br />
Industriebranchen?<br />
Michael Mohr: Ich mache<br />
die Erwartungen weniger<br />
an den Branchen fest<br />
als vielmehr an der Tatsache,<br />
wie stark unsere Kunden<br />
Digitalisierung im Alltag<br />
leben. Mittlerweile erwarten<br />
diese die von uns gewohnte hohe<br />
Qualität auf allen netzbasierten Kommunikationskanälen<br />
– von Social Media bis<br />
zum direkten elektronischen Datenaustausch.<br />
Starke Treiber sind hier die Ereignisse<br />
des vergangenen Jahres. Daher war<br />
es für uns wichtig, mit unserer neuen<br />
Webplattform auch die Bereiche E-Commerce<br />
und digitale Kundenbetreuung zu<br />
überarbeiten und zu modernisieren. Es ist<br />
relevanter denn je, hier up-to-Date zu<br />
sein und eine hohe Usability zu bieten. Eines<br />
ist jedoch klar: Auch wenn die digitalen<br />
Kanäle immer bedeutender werden,<br />
ersetzen sie für uns nicht den persönlichen<br />
Kontakt. Dazu zähle ich auch die<br />
virtuellen Kundenbesuche, die vor einem<br />
Jahr noch undenkbar gewesen sind.<br />
www.schmalz.com<br />
10 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
NEWS & HIGHLIGHTS «<br />
Start Forschungsprojekt RaQuEl<br />
Batterien von E-Autos<br />
schnell und effizient<br />
laden<br />
Die Turck duotec GmbH, Quantum Technologies<br />
UG und Elmos Semiconductor SE<br />
forschen gemeinsam mit der FH Münster<br />
und der Universität Leipzig an einer<br />
quantenbasierten Sensorlösung für ein<br />
effizientes Batteriemanagement in der<br />
E-Mobilität. Das Forschungsprojekt Ra-<br />
QuEl, vom Bundesministerium für Bildung<br />
und Forschung (vertreten durch VDI/VDE)<br />
mit 4,4 Millionen Euro unterstützt, verfolgt<br />
die Entwicklung innovativer Stromsensoren<br />
für Elektrofahrzeuge, aber auch<br />
für die Energie- und Medizintechnik.<br />
novativen Stromsensors, der sich quantenphysikalischer<br />
Effekte bedient. Damit<br />
eröffnet sich eine völlig neue Dimension<br />
der Messtechnik – insbesondere hinsichtlich<br />
Genauigkeit und Geschwindigkeit bei<br />
gleichzeitig hoher Isolation. Selbst niedrige<br />
elektrische Ströme lassen sich zuverlässig<br />
und schnell messen und geben zu<br />
jeder Zeit Auskunft über den Lade- und<br />
Alterungszustand der Batterie. Entscheidend<br />
sind auch die Einfachheit des Einbaus<br />
und die galvanische Trennung des<br />
Quantensensors von den stromführenden<br />
Bauteilen. Damit ist die Messung direkt in<br />
der Batterie möglich.<br />
Klein, zuverlässig und langlebig<br />
Bisherige Lösungen im Batteriemanagement<br />
sind kompliziert, teuer im Aufbau<br />
und nicht universell für alle Bordnetzspannungen<br />
einsetzbar. Der gemeinsam<br />
Die Forschungsergebnisse des<br />
Projekts RaQuEl verbessern<br />
des Batteriemanagement in<br />
Elektrofahrzeugen<br />
Eine neue Dimension des Messens<br />
Die Elektromobilität erlebt eine rasanten<br />
Aufschwung. Gemäß einer Deloitte-Studie<br />
aus dem Jahr 2020 werden im Jahr 2030<br />
mehr als eine Million E-Autos über deutsche<br />
Straßen rollen. Ein präzises Batteriemanagement<br />
erleichtert den Fahrern eine<br />
Überprüfung des Ladezustands und ermöglicht<br />
die exakte Reichweitenermittlung,<br />
kontrolliert den Ladevorgang und<br />
sorgt für eine effiziente Motorsteuerung.<br />
Auf diese Weise wird die Lebensdauer des<br />
Energiespeichers verlängert. Der dazu erforderliche<br />
Messbereich reicht von 10 tausendstel<br />
Ampere bis über tausend Ampere.<br />
Das RaQueEl-Projekt beschäftigt sich mit<br />
der Erforschung eines neuartigen und invon<br />
Turck duotec und Quantum Technologies<br />
zu entwickelnde Quantensensor<br />
nutzt Stickstofffehlstellen in Diamanten<br />
(High Density NV-Diamanten) zur Ermittlung<br />
von Magnetfeldern bzw. Strömen. Er<br />
misst mikrowellenfrei und lässt sich sehr<br />
kompakt aufbauen. Aufgrund der quantenmechanischen<br />
Eigenschaften ist die<br />
Technik weitgehend temperatur- und<br />
druckunabhängig und weist keinerlei Alterungserscheinungen<br />
auf. Die Nutzung<br />
von Quanteneffekten im neuen Batteriesensor<br />
ermöglicht außerdem einen universellen<br />
Einsatz in Elektrofahrzeugen mit<br />
typischen Spannungen von 12 bis > 800<br />
Volt. Die hergestellten Labormuster werden<br />
in beispielhaften Anwendungen weiter<br />
erprobt. Zudem wird die Übertragung<br />
der Anwendbarkeit in andere Industriebereiche<br />
überprüft.<br />
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<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 11
NEWS & HIGHLIGHTS » Interview<br />
Nico Coenen, Plasmatreat, über optimierte Taktzeiten in der Halbleiterindustrie<br />
Vollautomatisiertes System für<br />
die Oberflächenbehandlung<br />
NACHGEFRAGT<br />
Nico Coenen spricht<br />
über neues und voll -<br />
Für die selektive Plasmaoberflächenbearbeitung während der<br />
automatisiertes System Herstellung von Bauteilen liefert der Technologieführer Plasma -<br />
für die Oberflächen - treat ein vollautomatisiertes und nach Kundenanforderungen aufgebautes<br />
Inline-System. Über die detaillierten Anforderungen sowie<br />
behandlung<br />
deren Umsetzung berichtet Nico Coenen, Global Market Segment<br />
Manager Electronics bei der Plasmatreat GmbH.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie kann man Plasmaoberflächenbehandlung<br />
in der Halbleiterherstellung<br />
bestmöglich einsetzen?<br />
Nico Coenen: In der Halbleiterindustrie<br />
gibt es viele Möglichkeiten Oberflächen<br />
mit Plasma-Technologie vorzubehandeln,<br />
z. B. beim Wire-Bonding und<br />
Die-Bonding, dem Thermal-Compress-<br />
Bonding und beim Pre-Molding. Allerdings<br />
ist es wichtig, hier zwischen zwei<br />
unterschiedlichen Plasmaprozessen zu<br />
unterscheiden: Das Niederdruckplasmaverfahren<br />
auf der einen Seite arbeitet mit<br />
einer Vakuum-Kammer, in die mehrere<br />
Bauteile gelegt und gleichzeitig bearbeitet<br />
werden können. Hier wirken sich die<br />
Ausrüstungskosten und lange Prozesszeiten<br />
öfter als Nachteil aus. Des Weiteren<br />
kann hier keine selektive Behandlung des<br />
einzelnen Bauteils erfolgen, da alle Bauteiloberflächen<br />
dem Plasma ausgesetzt<br />
sind. Auf der anderen Seite gibt es unser<br />
Openair-Plasma, mit dem sich das Bauteil<br />
exakt an den gewünschten Stellen selektiv<br />
behandeln lässt. Dabei wird eine Düse<br />
eingesetzt, die mit Druckluft und keinem<br />
kostenintensiven Gas arbeitet. Um hochflexibel<br />
zu bleiben, kann die Düse von einem<br />
Roboter geführt werden. So lässt<br />
sich das Openair-Plasma System von uns<br />
problemlos inline im Produktionsprozess,<br />
aber auch als Insellösung einsetzen.<br />
Nico Coenen ist der Market Segment Manager<br />
Electronics innerhalb von Plasmatreat. Mit über<br />
25 Jahren Erfahrung auf dem Elektronikmarkt<br />
hat er zahlreiche Fabriken auf der ganzen Welt<br />
besucht<br />
<strong>EPP</strong>: Welche Oberflächen können mit<br />
Openair-Plasma behandelt werden?<br />
Nico Coenen: Mit unserer Openair-<br />
Plasma Technologie können wir Behandlungen<br />
wie Feinstreinigungen, Oberflächenaktivierungen<br />
und Plasmabeschichtungen<br />
auf nahezu allen Materialien<br />
durchführen. Dies umfasst Kunststoffe,<br />
Metalle, Glas, Keramik aber auch Verbundstoffe.<br />
Bild: Plasmatreat<br />
<strong>EPP</strong>: Ist die Openair-Plasma Technologie<br />
bei allen metallischen Oberflächen<br />
einsetzbar?<br />
Nico Coenen: Ja. Metallische Oberflächen<br />
lassen sich gut mit Openair-Plasma<br />
reinigen. Besonders interessant wird es<br />
für die Halbleiterindustrie, wenn z. B. anstelle<br />
von Druckluft ein anderes Gas im<br />
Openair-Verfahren eingesetzt wird. Durch<br />
die Verwendung von speziellen Gasgemischen<br />
wird die Behandlung von z. B. Kupfer<br />
möglich, das sonst normalerweise nur<br />
in Niederdruckplasmaanlagen oder unter<br />
Schutzatmosphäre behandelbar wäre.<br />
Kupfer ist besonders bei höheren Temperaturen<br />
äußerst oxidationsempfindlich.<br />
Mit der reduzierenden Openair-Plasmabehandlung<br />
lassen sich Kupfer-Leadframes<br />
sehr schnell reinigen. Nach dem<br />
Reinigen mit Openair-Plasma ist keine<br />
Verfärbung des Kupferrahmens zu erkennen.<br />
Des Weiteren ist die thermische Beanspruchung<br />
der Bauteile sehr gering. Es<br />
können beispielsweise Platinen auf<br />
Kunststoff- oder Metallkernbasis ohne<br />
thermische Schäden bearbeitet werden.<br />
Auch Keramik- und LS-Schalter-Träger<br />
sind nach dem Die-Bonding und vor dem<br />
Wire-Bonding behandelbar. Wir haben<br />
viel Knowhow in unsere Plasmadüsen gesteckt,<br />
damit diese elektrisch neutral arbeiten,<br />
wodurch Chip-Schäden durch<br />
12 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Interview « NEWS & HIGHLIGHTS<br />
elektrostatische Ladungen ebenfalls ausgeschlossen<br />
sind.<br />
<strong>EPP</strong>: Plasmadüsen zur Oberflächenbearbeitung<br />
in der Halbleiterindustrie<br />
werden schon seit einiger Zeit von Ihrem<br />
Unternehmen zur Verfügung gestellt.<br />
Wie kam es jetzt zu der Entscheidung<br />
ein vollständiges System zu bauen?<br />
Nico Coenen: Ein langjähriger Kunde<br />
fragte bei uns an, ob wir ihn mit Komplettsystemen<br />
beliefern können. Bis dato<br />
hat er unsere Plasmadüsen in Anlagen<br />
eingesetzt, die von einem Systemintegrator<br />
hergestellt wurden. Sein bisheriger<br />
Lieferant konnte unseren Kunden aber<br />
nicht weiter beliefern. Da wir auf eine<br />
lange, gute Kundenbeziehung zurückblicken<br />
und wir uns als Komplettsystemlieferant<br />
bereits mit unseren Plasma Treatment<br />
Units (kurz PTU) am Markt etabliert<br />
haben, haben wir diese sehr spezifische<br />
Anforderung gern angenommen.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie genau funktionieren Ihre<br />
PTUs?<br />
Nico Coenen: Unsere PTUs sind individuelle<br />
Fertigungszellen zur nahtlosen Integration<br />
in Produktionslinien, die wir auf<br />
die prozesstechnischen Abläufe beim<br />
Kunden auslegen. Dazu zählen auch verschiedene<br />
Handlings- und Automatisierungsoptionen,<br />
wodurch eine abgestimmte<br />
Prozessautomatisierung aus einer effizienten<br />
Oberflächenbehandlung und einem<br />
passgenauen Handling von Baugruppen<br />
und Bauteilen entsteht. Dank dieser<br />
Vorgehensweise waren wir in der Lage,<br />
die Vorgaben unseres Kunden zielgenau<br />
umzusetzen.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie sahen die Kundenvorgaben<br />
aus der Halbleiterindustrie aus?<br />
Bild: Plasmatreat<br />
Nico Coenen: Das System sollte inline-fähig<br />
sein und eine möglichst hohe<br />
Taktzeit garantieren. Aus diesem Grund<br />
haben wir uns schon in der Konzeptionsphase<br />
darauf konzentriert, mehrere Prozessschritte<br />
in das System zu integrieren.<br />
Dies umfasste die Planung einer parallelen<br />
Behandlung von 2 Ablagevorrichtungen<br />
auf 2 Förderbändern innerhalb eines<br />
Systems. Das Auslesen von Barcodes zur<br />
Rückverfolgbarkeit der einzelnen Chips<br />
wurde auch gleich integriert. Eine weitere<br />
Vorgabe war die selektive Behandlung der<br />
Bauteile, d.h., dass nur einzelne Bereiche<br />
der zu bearbeitenden Teile, wie z. B. die<br />
Oberseite, mit Plasma behandelt werden<br />
sollten. Aus diesem Grund schied auch eine<br />
Verwendung des Vakuumplasmas aus.<br />
<strong>EPP</strong>: Wurde für die Entwicklung und<br />
Umsetzung des Systems seitens Plasmatreat<br />
eine interne<br />
Automatisierungskompetenz<br />
aufgebaut?<br />
Plasmaoberflächenbehandlung von Bauteilen im Dual-lane-concept bei der Halbleiterherstellung<br />
» Wir können neue<br />
Lösungen anbieten,<br />
um Oberflächen<br />
effektiv zu behandeln<br />
und so auch die<br />
Herstellungszeiten<br />
von Bauteilen zu<br />
verkürzen «<br />
Nico Coenen:<br />
Nein. Die Konstruktions-<br />
und Automatisierungskompetenz<br />
in diesem<br />
Bereich haben wir<br />
bereits im Unternehmen.<br />
Wir haben<br />
schon in der Vergangenheit<br />
vollautomatisierte<br />
Systeme<br />
entwickelt und dabei verschiedene<br />
Automatisierungskonzepte und Kinematiken<br />
integriert. Wir haben allerdings unsere<br />
Reinraumkapazitäten am Standort in<br />
Steinhagen aufgebaut. Für solche speziellen<br />
Kundenprojekte haben wir einen<br />
Reinraum der Klasse 6 eingerichtet. Des<br />
Weiteren haben wir umfangreiche Kenntnisse<br />
zum Entwickeln von Systemen für<br />
die Halbleiterindustrie aufgebaut, wie<br />
zum Beispiel die Integration von Vakuumspannvorrichtungen<br />
zum Fixieren der<br />
Bauteil-Trays oder die Nutzung von Protokollschnittstellen,<br />
basierend auf SECS/<br />
GEM.<br />
<strong>EPP</strong>: In welchem Bereich der Halbleiterherstellung<br />
wird Ihr System<br />
eingesetzt und<br />
welche Prozessschritte<br />
werden<br />
dabei durchgeführt?<br />
Nico Coenen:<br />
Wie gesagt, in unserem<br />
System sind<br />
zwei Förderbänder<br />
verbaut, auf denen<br />
parallel gearbeitet<br />
wird, um die Taktzeitvorgaben<br />
des<br />
Kunden zu erfüllen. Mit diesem sogenannten<br />
„Dual-lane-concept“ ist das System<br />
grundsätzlich für verschiedene An-<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 13
NEWS & HIGHLIGHTS » Interview<br />
wendungen ausgelegt, so dass wir einen<br />
maximalen Durchsatz pro Quadratmeter<br />
erreichen. Das System ist für JEDEC Trays<br />
als auch für Leadframes ausgelegt. So<br />
können Ablagefächer mit 8 oder 128 Bauteilen<br />
verarbeitet werden. Bei der jetzt<br />
ausgelieferten PTU wird im ersten Schritt<br />
mittels einer Kamera on the fly der Barcode<br />
auf den Bauteilen, die in einem JEDEC<br />
Tray transportiert werden, ausgelesen. So<br />
stellen wir die Rückverfolgbarkeit jedes<br />
einzelnen Bauteils sicher. Im nächsten<br />
Schritt werden die Bauteile durch Erzeugung<br />
eines Vakuums in den Fächern fixiert.<br />
Anschließend erfolgt die Oberflächenbehandlung<br />
jeweils mit unserer Rotationsdüse<br />
RD1004, wobei die Düsen mit<br />
einer integrierten Absaugung ausgestattet<br />
sind. Nach der Plasma-Oberflächenbehandlung<br />
verlassen die Bauteile das<br />
System, durchlaufen ein externes, selektives<br />
Flux-Modul und werden dann dem<br />
Thermal-Compress-Bonding-Prozess unterzogen.<br />
Openair-Plasmatechnologie lässt sich sowohl<br />
beim Die-Bonding als auch beim Wire-Bonding<br />
einsetzen<br />
<strong>EPP</strong>: Wie erfolgt die Oberflächenbearbeitung<br />
genau, gerade unter dem Gesichtspunkt<br />
des Dual-lane-concepts?<br />
Nico Coenen: Das Dual-lane-concept<br />
ermöglicht ganz unterschiedliche Bearbeitungskonzepte,<br />
je nach gewünschter<br />
Taktzeit. Zwei befüllte Trays fahren über<br />
das erste Förderband hintereinander auf<br />
ihre definierten Positionen, auf denen die<br />
Oberflächenbehandlung stattfindet. Zeitgleich<br />
fahren auf dem zweiten Förderband<br />
ebenfalls zwei beladene Trays ein<br />
Bild: Plasmatreat<br />
Mit Openair-Plasma lassen sich unerwünschten Oxidschichten, beispielsweise von Lead-frames, entfernen<br />
und warten an deren jeweiligen Bearbeitungspositionen.<br />
Die Vakuumfixierung erfolgt<br />
auf der Bearbeitungsposition. Ist der<br />
Prozess auf dem ersten Förderband abgeschlossen,<br />
fahren die beiden Openair-<br />
Plasmadüsen zum zweiten Förderband<br />
und bearbeiten die an der richtigen Position<br />
befindlichen Bauteile. In der Zwischenzeit<br />
verlassen die fertigen Trays das<br />
System und die nächsten rücken nach.<br />
Durch dieses parallele Arbeiten konnten<br />
wir die geforderten Taktzeiten erreichen.<br />
<strong>EPP</strong>: Wie erfolgt die Kommunikation<br />
mit ihrem System innerhalb der Fertigungslinie?<br />
Nico Coenen: Die Kommunikation erfolgt<br />
über die Standard-Equipment-Interface-Protokollschnittstelle<br />
in der Halbleiterindustrie,<br />
SECS/GEM.<br />
<strong>EPP</strong>: Gerade durch die Corona-Pandemie<br />
werden Inbetriebnahmen beim Kunden<br />
vor Ort erschwert. Wie haben Sie<br />
dieses Problem gelöst?<br />
Nico Coenen: Wir haben die Mitarbeiter<br />
des Kunden per Webmeetings geschult.<br />
Auch die Abnahmen fanden digital<br />
statt. Normalerweise wird z. B. die Abnahme<br />
von mehreren Mitarbeitern über<br />
Tage durchgeführt. Aufgrund der digita-<br />
len Vorgehensweise wurden diese Schulungs-<br />
und Abnahmetermine sehr aufwendig<br />
und haben sehr viel Organisation<br />
und Zeit erfordert. Aber in der Pandemie<br />
war das die einzig mögliche und vertretbare<br />
Vorgehensweise.<br />
<strong>EPP</strong>: Bauteilknappheit ist in der Elektronikindustrie<br />
ein immer wiederkehrendes<br />
Thema. Gerade auch durch die<br />
zunehmende Elektromobilität ist hier<br />
wenig Entspannung zu erwarten. Können<br />
Sie mit Ihren Möglichkeiten hier<br />
positiv entgegenwirken?<br />
Nico Coenen: Mit unserem Knowhow<br />
bei der Integration von Plasma-Lösungen<br />
sowie mit unseren Möglichkeiten im Bereich<br />
der Automatisierung und des Maschinenbaus<br />
können wir neue Lösungen<br />
anbieten, um Oberflächen schnell und effektiv<br />
zu behandeln und damit auch die<br />
Herstellungszeiten von Bauteilen zu verkürzen.<br />
Das jetzt ausgelieferte System ist<br />
eine kundenspezifische Lösung und natürlich<br />
können wir hier weitere individuelle<br />
Maschinen für andere Kunden konzipieren<br />
und umsetzen. Somit können wir<br />
eine taktzeitoptimierte Alternative für einen<br />
Prozessbereich in der Herstellung von<br />
Chips und Mikroprozessoren anbieten.<br />
www.plasmatreat.de<br />
Bild: Plasmatreat<br />
14 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
NEWS & HIGHLIGHTS «<br />
„Mein Leben mit Braun“<br />
Ausstellung Privatsammlung<br />
Es ist wahrscheinlich, dass die Lötkolben von Ernst<br />
Sachs (Ersa) einst verwendet wurden, um die später<br />
weltberühmten Produkte eines anderen Firmengründers,<br />
Max Braun, zu fertigen. Beide Jahrgang 1890<br />
gründeten ihre Unternehmen in 1921 in Berlin beziehungsweise<br />
Frankfurt am Main und feiern dieses Jahr<br />
den 100 jährigen Bestand ihrer Marken.<br />
Geräte von Braun – vom legendären „Schneewittchensarg“<br />
SK 4 bis hin zum Trockenrasierer – sind<br />
nicht nur Alltagsgegenstände, sondern haben ihren<br />
Platz in der Geschichte des Industriedesigns gefunden.<br />
Einige sind als Design-Ikonen in Museen auf der<br />
ganzen Welt zu finden.<br />
In Zusammenarbeit mit der Stadt Marktheidenfeld<br />
bekamen die Highlights aus der privaten Braun -<br />
Design Sammlung von Norbert Nolte eine Bühne. Mit<br />
einer persönlichen Note versehen, sollte das Alltagsleben<br />
mit diesen Produkten spürbar gemacht werden.<br />
Die Ausstellung versuchte das Spannungsfeld zwischen<br />
Design-Ikone und Gebrauchsgegenstand aufzulösen<br />
oder zu hinterfragen.<br />
Wegweisendes Produktdesign der Firma Braun, der legendäre<br />
Phonosuper SK 4 aus 1956<br />
Die Exponate führten den Besuchern die Entwicklung<br />
des Braun Design von den ersten Anfängen bis heute<br />
anschaulich vor Augen. Die Ausstellung war in<br />
Marktheidenfeld im Kulturzentrum Franck-Haus zu<br />
sehen.<br />
www.brauncollection.de<br />
Bild: Jörg Nolte<br />
<br />
<br />
‹ Selbstkontrolle durch<br />
<br />
‹<br />
<br />
Koh Young Europe GmbH<br />
<br />
<br />
Tel. 06188 9935663<br />
<br />
<br />
‹<br />
<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 15
» NEWS & HIGHLIGHTS<br />
Vertrieb verbindungstechnischer Komponenten<br />
PEI-Genesis stellt neue Kampagne vor<br />
PEI-Genesis, ein Unternehmen, das kundenspezifischen<br />
Steckverbindern und Kabellösungen<br />
entwickelt und fertigt, stellte<br />
seine neue Kampagne „Mehr als ein Vertriebsunternehmen“<br />
vor. Damit will sich<br />
das Unternehmen von Wettbewerbern im<br />
Vertrieb von verbindungstechnischen<br />
Komponenten abheben.<br />
Die Initiative definiert den selbstgestellten<br />
Auftrag, verbindungstechnische Problemstellungen<br />
von Kunden durch die<br />
Werte Innovation, Integrität und Teamwork<br />
zu lösen, bei der der Dienst am Kunden<br />
im Mittelpunkt steht. PEI-Genesis<br />
verfolgt daher folgende Ziele:<br />
• Der Berater des Vertrauens für Ingenieure<br />
rund um die Welt zu sein und<br />
ihre Designanforderungen nicht nur zu<br />
erfüllen, sondern zu übertreffen<br />
• Die breiteste Auswahl an Verbindungsprodukten<br />
für Beschaffungsexperten<br />
anzubieten<br />
• Eine Kultur zu pflegen, in der Mitarbeiter<br />
wachsen, ihre Ziele erreichen und<br />
inspiriert sein können<br />
„Für mich ist es entscheidend, dass Kunden<br />
mit PEI-Genesis zusammenarbeiten und<br />
darauf vertrauen können, dass wir für sie<br />
viel mehr sein werden als ein typisches<br />
Vertriebsunternehmen“, erklärte Jonathan<br />
Parry, Senior Vice President und MD<br />
Europe bei PEI-Genesis. „Wir werden mit<br />
ihnen zusammenarbeiten, um uns ein Verständnis<br />
ihrer Bedürfnisse, ihrer Herausforderungen<br />
und ihrer betrieblichen Zusammenhänge<br />
zu schaffen.“<br />
Die Kampagne zeigt den Wert des Unternehmens<br />
auf, den es bei Kunden, Ferti-<br />
Mit der Kampagne will sich PEI-Genesis von seinen<br />
Wettbewerbern abheben.<br />
gungspartnern, Mitarbeitern und anderen<br />
wichtigen Interessengruppen genießt.<br />
„Ich freue mich sehr, diese neue Kampagne<br />
starten zu können, um eingehender<br />
zu erklären, wie PEI-Genesis sich von anderen<br />
Vertriebsunternehmen unterscheidet“,<br />
fügte Parry hinzu. (bt)<br />
www.peigenesis.com<br />
Bild: PEI-Genesis<br />
Bild: industrieblick/stock.adobe.com<br />
Bilanzzahlen der Deutschen Elektroindustrie<br />
Juni 2021 mit zweistelligem Auftragseingang<br />
Für die deutsche Elektroindustrie verzeichnet der<br />
ZVEI ein deutliches Plus im ersten Halbjahr gegenüber<br />
dem Vorjahr.<br />
Laut ZVEI haben die Auftragseingänge in<br />
der deutschen Elektroindustrie im Juni<br />
2021 erneut zweistellig zugelegt: Sie übertrafen<br />
das Vorjahresniveau um 23,8 %. Dabei<br />
erhöhten sich die Bestellungen aus<br />
dem Ausland mit plus 36,3 % fast dreimal<br />
so stark wie die Inlandsaufträge (+ 12,8<br />
%). Aus dem Euroraum gingen im Juni 29,9<br />
% mehr neue Order ein als vor einem Jahr.<br />
Die Bestellungen von Kunden aus Drittländern<br />
nahmen um 40,2 % zu.<br />
Die preisbereinigte Produktion elektrotechnischer<br />
und elektronischer Erzeugnisse ist<br />
im Juni 2021 um ein Fünftel gegenüber<br />
Vorjahr gestiegen. In den ersten sechs Monaten<br />
fiel sie damit um 12,2 % höher aus<br />
als im gleichen Vorjahreszeitraum.<br />
Der Umsatz der deutschen Elektroindustrie<br />
erreichte im Juni 17,3 Mrd. Euro. Das<br />
entspricht einem Zuwachs von 17,2 %<br />
gegenüber Vorjahr. Der Inlandsumsatz<br />
stieg um 16,2 % auf 8,2 Mrd. Euro, der<br />
Auslandsumsatz um 18,0 % auf 9,1 Mrd.<br />
Euro. Im Geschäft mit Kunden aus dem<br />
Euroraum wurden im Juni 3,3 Mrd. Euro<br />
erlöst – 18,7 % mehr als im Jahr davor.<br />
Der Umsatz mit Partnern aus Drittländern<br />
lag bei 5,8 Mrd. Euro (+ 17,8 %).<br />
„Nachdem die Auftragseingänge im ersten<br />
Halbjahr 2020 pandemiebedingt um<br />
ein Zehntel geschrumpft waren, konnten<br />
sie in der ersten Hälfte dieses Jahres wieder<br />
um mehr als ein Viertel wachsen“,<br />
sagte ZVEI-Chefvolkswirt Dr. Andreas<br />
Gontermann. Die Bestellungen aus dem<br />
Inland nahmen dabei zwischen Januar<br />
und Juni um 21,3 % gegenüber Vorjahr<br />
zu, die aus dem Ausland um 32,2 %. Bei<br />
den Aufträgen aus der Eurozone belief<br />
sich das Plus auf 30,5 %. Aus Drittländern<br />
kamen 33,2 % mehr Bestellungen als im<br />
ersten Halbjahr 2020.<br />
Im ersten Halbjahr belief sich der aggregierte<br />
Branchenumsatz auf 96,7 Mrd.<br />
Euro, 12,3 % mehr als der entsprechende<br />
Vorjahreswert. Hier stiegen die Inlandserlöse<br />
um 10,8 % auf 45,0 Mrd. Euro und<br />
die Auslandserlöse um 13,7 % auf 51,7<br />
Mrd. Euro. Der Umsatz mit Geschäftspartnern<br />
aus der Eurozone zog zwischen Januar<br />
und Juni um 14,5 % gegenüber Vorjahr<br />
auf 18,9 Mrd. Euro an. Mit Drittländern<br />
wurden gleichzeitig 32,8 Mrd. Euro<br />
erlöst – 13,2 % mehr als im Vorjahr.<br />
Die Kapazitätsauslastung ist zu Beginn des<br />
dritten Quartals 2021 weiter auf 89,2 %<br />
der betriebsüblichen Vollauslastung gestiegen.<br />
„Der höchste Wert seit Ende 2006<br />
– dem Vorabend der Finanzkrise“, so Gontermann.<br />
„Auch die Reichweite der Auftragsbestände<br />
hat sich weiter erhöht.“<br />
Dagegen stellen angebotsseitige Faktoren<br />
weiter eine zunehmende Herausforderung<br />
dar. „Zwar berichtet nur noch ein Zehntel<br />
der Elektrofirmen über Auftragsmangel,<br />
demgegenüber bereiten Materialknappheiten<br />
und Lieferengpässe inzwischen<br />
vier von fünf Unternehmen Schwierigkeiten“,<br />
sagte Gontermann. (eve)<br />
www.zvei.org<br />
16 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
NEWS & HIGHLIGHTS «<br />
Bild: Imec<br />
Xanadu und Imec entwickeln gemeinsam photonische Chips<br />
Für fehlertolerantes Quantencomputing<br />
Xanadu, Komplettanbieter für photonische<br />
Quantencomputer, und Imec, Forschungsund<br />
Innovationszentrum für Nanoelektronik<br />
und digitale Technologien, kooperieren<br />
bei der Entwicklung der nächsten Generation<br />
photonischer Qubits auf der Grundlage<br />
von SiN-Wellenleitern (Siliziumnitrid)<br />
mit extrem geringem Verlust.<br />
Xanadu entwickelt einen Quantencomputer,<br />
der auf Photonik basiert. Diese photonischen<br />
Qubits basieren auf sogenannten<br />
gequetschten Zuständen – einer besonderen<br />
Art von Licht, das von in Chips integrierten<br />
photonischen Komponenten aus<br />
Silizium erzeugt wird.<br />
Bei einem solchen Ansatz werden Licht-<br />
Ein SiN-Wafer mit integrierten photonischen<br />
Schaltkreisen, hergestellt auf der 200-mm-Linie<br />
von Imec.<br />
teilchen zur Übertragung von Informationen<br />
durch photonische Chips verwendet.<br />
Dies bietet die Vorteile der Skalierbarkeit<br />
auf eine Million Qubits über ein optisches<br />
Netzwerk, Berechnungen bei Raumtemperatur<br />
und die Möglichkeit, F&E-Zentren<br />
wie Imec für die Herstellung zu nutzen.<br />
„Eine der größten Herausforderungen<br />
beim Bau eines photonischen Quantencomputers<br />
ist es, den richtigen Fertigungspartner<br />
zu finden, der gleichzeitig<br />
modernste Prozessentwicklung und Volumenfertigung<br />
von hochleistungsfähigen<br />
photonischen Chips gewährleisten kann“,<br />
sagt Zachary Vernon, der das Hardware-<br />
Team von Xanadu leitet.<br />
„Imec ist eines der wenigen Halbleiter-<br />
F&E-Zentren, das modernste Technologieentwicklung<br />
auf hochmodernen<br />
200-mm- und 300-mm-Linien betreibt<br />
und gleichzeitig die Serienfertigung auf<br />
seiner 200-mm-Linie übernimmt, die in<br />
der Lage ist, bis zu 1.000 Wafer pro Jahr<br />
und Kunde auf einigen Plattformen zu<br />
liefern, darunter auch photonische Plattformen<br />
mit minimalen Verlusten. Der von<br />
Imec angebotene nahtlose Transfer neuer<br />
Prozesse in die Produktion ist besonders<br />
wichtig für die schnelle Skalierung unserer<br />
Technologie,“ so Vernon weiter.<br />
Die Verwendung von Siliziumnitrid ermöglicht<br />
die Erzeugung von sogenannten<br />
Squeezed States, die Einzelphotonen als<br />
grundlegende Ressource für die Synthese<br />
von Qubits ersetzen.<br />
Amin Abbasi, Business Development Manager<br />
bei Imec: „Wir freuen uns, dass die<br />
verlustarme SiN-Photonik-Plattform ihren<br />
Weg zu anderen fortschrittlichen Anwendungen<br />
wie dem Quantencomputing<br />
findet sowie auf die Zusammenarbeit, um<br />
die weitere Entwicklung dieser Plattform<br />
für spezielle Bedürfnisse voranzutreiben.“<br />
„Wir freuen uns über die Zusammenarbeit<br />
mit Xanadu, einem der vielversprechendsten<br />
Unternehmen auf dem Gebiet der<br />
Quantencomputer“, betont Philippe Helin,<br />
Specialty Components Program Manager<br />
bei Imec. „Die Mission des Unternehmens,<br />
photonische Quantencomputer zu bauen,<br />
passt perfekt zu Imecs Erfolgsbilanz und<br />
Engagement, die Spitzenforschung im Bereich<br />
der integrierten Technologien voranzutreiben“,<br />
fügt Haris Osman, VP R&D<br />
und Abteilungsleiter, hinzu.<br />
„Die wichtigste Aufgabe von Xanadu ist<br />
es, Quantencomputer zu bauen, die nützlich<br />
und für alle Menschen verfügbar sind.<br />
Um dies zu erreichen, haben wir das ehrgeizige<br />
Ziel, eine Million Qubits mithilfe<br />
der Photonik zu erreichen. Die Zusammenarbeit<br />
mit Imec wird uns dabei helfen,<br />
die richtige Grundlage zu schaffen,<br />
die auf Fehlertoleranz und fehlerkorrigierbaren<br />
Qubits basiert“, erklärt Christian<br />
Weedbrook, Xanadu-Gründer und CEO.<br />
„Einer der besten Aspekte der Zusammenarbeit<br />
mit Imec ist die Flexibilität und die<br />
Fähigkeit, die Produktion auf neuen Plattformen<br />
zu skalieren, indem wir sie in die<br />
besten Produktionsstätten auf der ganzen<br />
Welt transferieren“, fügt er hinzu.<br />
www.xanadu.ai<br />
www.imec-int.com<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 17
Foto: JUKI<br />
Materialmanagement digitalisiert<br />
Die Vision eines bereits digitalen Fertigungsprozesses ist nicht neu. In der Praxis sind viele<br />
Elektronikfertiger bereits in Teilen des Produktionsprozesses gut aufgestellt. Das Materialmanagement<br />
ist dabei noch häufig ein vernachlässigter Sektor. Dabei kann gerade eine Investition<br />
in diesen Bereich einen echten Boost auf ganzer Front geben.<br />
Viele Anforderungen werden an das Materialmanagement<br />
in der Elektronikfertigung gestellt. Manuelle<br />
Prozesse sind oft, auch in modernen Produktionsstätten,<br />
noch an der Tagesordnung. Oftmals<br />
wird das Potential, das in der Automatisierung<br />
und Digitalisierung, das am Beginn der Wertschöpfungskette<br />
steckt, unterschätzt. Andererseits<br />
wird der Aufwand, was dazu führt, das dieser<br />
Bereich heute noch oft ausgeklammert ist.<br />
Eine realistische Aufwands-/Nutzenanalyse fällt<br />
erfahrungsgemäß immer zugunsten eines intelligenten,<br />
automatisierten und integrierten Materialmanagements<br />
aus. Der Nutzen, den dieses bietet, fällt je<br />
nach Ausbaustufe unterschiedlich aus, ist jedoch<br />
immer gewinnbringend.<br />
ROI – von Anfang an<br />
Im Idealfall wird das Materialmanagement softwareseitig<br />
an das Linien-Management-System und<br />
das ERP-System angebunden. Damit können Aufträge<br />
als Kommissionierlisten eingelesen werden,<br />
oder eingehende Lieferungen mit den Bestellungen<br />
abgeglichen werden. Somit arbeiten alle, vom Einkauf<br />
über die Disposition oder Arbeitsvorbereitung<br />
bis zur Produktion, auf dem gleichen, aktuellen Materialbestand.<br />
Doch auch wenn die Einbindung erst zu einem<br />
späteren Zeitpunkt in Betracht gezogen wird, entfaltet<br />
die Investition in eine intelligente automatisierte<br />
Materialmanagementlösung ihre Wirkung von Anfang<br />
an.<br />
Mit einem ROI von durchschnittlich 1,8 Jahren<br />
amortisiert sich diese deutlich schneller als bei allen<br />
anderen Prozessmaschinen.<br />
Mit einem Wareneingangs<br />
tisch beginnt<br />
das integrierte<br />
Material management<br />
Foto: JUKI<br />
18 <strong>EPP</strong> » 09|2021 |
ANZEIGE<br />
Foto: JUKI<br />
ANSPRECHPARTNER<br />
Mit einer Intelli -<br />
genten Storage<br />
Management-<br />
Lösung werden<br />
Materialaufträge<br />
automatisiert einund<br />
ausgelagert<br />
So kann beispielsweise bereits die Anschaffung<br />
eines Wareneingangstisches Arbeitsaufwände reduzieren<br />
und Fehler, welche sich im weiteren Verlauf<br />
zu echten Problemen in der Produktion entwickeln<br />
eliminieren.<br />
Ohne Traceability kein Auftrag<br />
Die Herstellercodes der angelieferten Komponenten<br />
werden mittels Scanner digital ausgelesen und<br />
in einer Datenbank abgelegt. Die Vergabe einer Unique-ID<br />
bildet den Grundstein für lückenlose Traceability.<br />
Traceability ist keine Option mehr, sondern in<br />
vielen Bereichen ein Muss, um gesetzliche Vorgaben<br />
zu erfüllen, bzw. die Anforderungen von Auftraggebern<br />
zu erfüllen. Ohne Traceability kein Auftrag,<br />
so die Kurzformel in immer mehr Branchen.<br />
Andersherum ausgedrückt, wer lückenlose Traceability<br />
nachweisen kann, hat momentan noch die Nase<br />
vorn. Die Überwachung der Offenzeiten feuchtigkeitssensitiver<br />
Bauteile läuft gleichzeitig hochgenau<br />
mit.<br />
Einige weitere Vorteile, für die eine softwareseitige<br />
Integration zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend<br />
ist: durch automatisierte Material-Kommissionierung<br />
wird Personal entlastet. Zwei Drittel der Arbeitszeit<br />
können nicht selten eingespart werden.<br />
Und natürlich ist auch das Produktiveren von<br />
Grundfläche ein Aspekt. Ein Lagerschranksystem<br />
kann bis zu 70 Prozent Platzersparnis gegenüber<br />
konventioneller Lager bringen. Dabei können bestehende<br />
Regale oder Vertikalläger integriert werden.<br />
Ihr Kontakt für eine unverbindliche Lageranalyse:<br />
Andreas Kerl<br />
Technical Sales Manager Intelligent Storage Management<br />
E-Mail: andreas.kerl@juki.com<br />
FIRMENPROFIL<br />
JUKI Automation Systems vertreibt<br />
weltweit führende SMT-<br />
Fertigungslösungen (Bestückungsmaschinen, Inspektionsmaschinen,<br />
automatische Lagersysteme für Elektronikbau -<br />
teile, Software, Screen-Printing Maschinen, Inspektions -<br />
maschinen SPI und AOI, Reflow Lötanlagen, Handling Module)<br />
für die Elektronikindustrie und hat Kunden in den Bereichen<br />
EMS – Electronic Manufacturing Services, Automotive, Industrial<br />
und Consumer Electronics. Vom europäischen Hauptsitz<br />
Nürnberg aus vertreibt die JUKI Automation Systems GmbH<br />
europaweit optimal auf Kundenansprüche abgestimmte<br />
SMT-Lösungen.<br />
Die JUKI Automation Systems GmbH gehört zur JUKI Corporation<br />
– ein börsennotierter, japanischer Konzern mit fast 6.000<br />
Mitarbeitern weltweit in den Geschäftsbereichen Electronic<br />
Assembly Systems und Sewing Machinery. JUKI gilt als<br />
Pionier der modernen, modularen Bestückung und brachte<br />
1987 den ersten Bestückungsautomaten auf den Markt.<br />
JUKI Automation Systems steht für konsequente Marktorientierung,<br />
optimale Produktqualität sowie umfassende Serviceund<br />
Beratungsleistungen. Intelligente, flexible und modulare<br />
Produkte sorgen dafür, bereits heute bestens aufgestellt zu<br />
sein für zukünftige Anforderungen.<br />
Europäischer Hauptsitz:<br />
JUKI Automation Systems GmbH<br />
Neuburger Straße 41<br />
90451 Nürnberg<br />
www.juki-smt.com<br />
<strong>EPP</strong> » 09|2021 | 19
TITEL »<br />
Bild: ASM<br />
ASM Impact – Release 2021<br />
Livestream-Event mit<br />
den Neuerungen 2021<br />
20 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Viele Lösungen für die SMT-Fertigung haben einen<br />
entscheidenden Schwachpunkt: Sie konzentrieren<br />
sich nur auf einzelne Prozessschritte und erlauben<br />
keine durchgängige Optimierung“, erläutert Jérôme<br />
Rousval, SMT Solutions Manager des Unternehmens<br />
und Spezialist für Inspektionstechnologie und<br />
Optimierung von Fertigungsprozessen. „Drucker und<br />
SPI-Systeme, Bestückautomaten und AOI-Lösungen<br />
oder Reflow-Öfen und Post-Reflow-AOI bilden lediglich<br />
sogenannte ‚closed loops‘. Bei ASM konzentrieren<br />
wir uns darauf, diese Silos aufzubrechen. Dafür entwickeln<br />
wir ganzheitliche Lösungen, die eine Prozessoptimierung<br />
über die gesamte Linie vom Druck über Bestückung<br />
bis zum Reflow ermöglichen und dafür auch<br />
die Systeme anderer Anbieter einbeziehen. Die Neuerungen,<br />
die wir auf unserem Release-Event gezeigt<br />
haben, eröffnen Anwendern ganz neue Möglichkeiten<br />
für Prozessverbesserungen.“<br />
Wäre schön wenn wir<br />
hier auch noch eine<br />
Bildunterschrift erhalten<br />
könnten<br />
Mit dem Livestream- „ASM Impact –<br />
Release Summer 2021“ hat Technologieführer<br />
ASM Assembly Systems am 1. September<br />
eine ganze Reihe neuer Lösungen<br />
vorgestellt, die auf Prozessverbesserungen<br />
über die gesamte SMT-Linie hinweg abzielen.<br />
Auffallend dabei: Viele der neuen Lösungen<br />
erlauben es, auch Systeme anderer Hersteller<br />
zu integrieren. Ein weiterer Schwerpunkt<br />
der Präsentationen waren die neuen<br />
Funktionen der Shopfloor Management<br />
Suite ASM Works.<br />
Neue Drucklösungen<br />
DEK All Purpose Clamping (APC), das universelle<br />
und mit Abstand flexibelste Klemmsystem für Druckerlösungen<br />
des Unternehmens, ist nun auch für den<br />
Hochleistungsdrucker DEK TQ verfügbar. Damit kann<br />
flexibel die für die jeweilige Aufgabe geeignete<br />
Klemmung gewählt werden – inklusive Oberseitenklemmung<br />
für verzogene Boards, automatischer Anpassung<br />
an die Leiterplattenstärke sowie Kontrolle<br />
des Klemmdrucks. Die jeweils verwendeten Parameter<br />
können abgespeichert und so für nachfolgende<br />
Produktionen erneut abgerufen werden. Dies spart<br />
Zeit bei Rüstwechseln und minimiert Fehlerzahlen.<br />
Über die Unterstützung von IPC Hermes 9852 ermöglicht<br />
der Hochleistungsdrucker durchgängige<br />
Traceability über die gesamte Linie: Board IDs können<br />
via Standardprotokoll über alle Komponenten<br />
der SMT-Linie weitergegeben werden. Der Einsatz<br />
weiterer Barcodescanner in einer Linie wird damit<br />
überflüssig.<br />
Die Longboard-Option für DEK NeoHorizon eröffnet<br />
Fertigern mit einer auf 620 Millimeter erweiterten<br />
Leiterplattenlänge noch mehr Flexibilität. Darauf<br />
ist jetzt auch das Unterseitenreinigungssystem DEK<br />
Typhoon angepasst, um die effiziente Reinigung des<br />
vollen Druckbereichs zu ermöglichen.<br />
Prozessverbesserungen mithilfe<br />
von Inspektionssystemen<br />
„Als ASM ProcessLens entwickelt wurde, hat sich das<br />
Unternehmen ganz auf ein SPI-System mit höchster<br />
Qualität und Zuverlässigkeit bei der Inspektion konzentriert.<br />
Heute liegt unser Augenmerk auf Prozessverbesserungen,<br />
die wir direkt aus dem Feedback unserer<br />
Kunden erarbeiten. So entwickeln wir neue Funktionen<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 21
TITEL »<br />
ASM Impact – Release<br />
Summer 2021: In der<br />
einstündigen Live -<br />
stream-Veranstaltung<br />
präsentierte ASM eine<br />
Vielzahl an Neuerungen<br />
für 2021. Durch<br />
die Veranstaltung<br />
führten die ASM<br />
Experten Laszlo Sereny,<br />
Alexander Hagenfeldt<br />
und Jérôme Rousval<br />
und bieten ein noch besseres Nutzererlebnis“, erläutert<br />
der Inspektionsspezialist Jérôme Rousval.<br />
So wurden die Zykluszeiten der Inspektion weiter<br />
verkürzt und die Transportbandeinstellungen flexibilisiert.<br />
Diese lassen sich jetzt individuell auf das jeweilige<br />
Produkt abstimmen, inklusive Abbremsen von<br />
einfahrenden Leiterplatten oder das Setup von<br />
Klemmgeschwindigkeit und -kräften. Die Software<br />
unterstützt in der neuesten Version jetzt Multithreading:<br />
Um die großen Datenmengen, die bei der Inspektion<br />
anfallen, optimal verarbeiten zu können,<br />
werden sie an den jeweils nächsten verfügbaren Prozessorkern<br />
geschickt, sodass bis zu vier Verarbeitungen<br />
parallel ablaufen können. Die SPC-Software<br />
(Statistical Process Control) von ASM ProcessLens<br />
kann dazu nun auch auf Offline-Rechnern installiert<br />
werden, was die gleichzeitige Analyse von Daten aus<br />
mehreren SPI-Systemen verschiedener Linien der<br />
Fertigung ermöglicht. Damit sind zusätzlich jetzt<br />
noch mehr Features in der Offline Programming Station<br />
verfügbar. Nahezu das gesamte Inspektionsprogramm<br />
kann offline erstellt und dann an die Maschine<br />
geschickt werden. Dies reduziert Linienstillstände<br />
auf ein Minimum.<br />
„Bisher nutzen viele Anwender SPI-Systeme nur<br />
für die ‚Go‘- oder ‚No-Go‘-Bewertung bedruckter Boards,<br />
nicht aber, um ihre Prozesse effizient zu optimieren“,<br />
sagt Alexander Hagenfeldt, Leiter Global<br />
Product Marketing des Unternehmens. „Da wir Prozessdaten<br />
von Druck und Bestückung zusammen mit<br />
SPI- und AOI-Daten in ASM ProcessExpert erfassen<br />
und auswerten können und das System daraus Prozessverbesserungen<br />
auch vollkommen autonom einleiten<br />
kann, reichen die Vorteile unseres Systems<br />
weit über die normale Lotpasteninspektion hinaus.<br />
Beim Ausbau hat der Elektronikfertiger alle Freiheiten<br />
– alle diese Optimierungsfunktionen sind flexibel<br />
nachrüstbar.“<br />
Erweiterte Möglichkeiten der<br />
Zuführung<br />
Mit der Siplace Tray Unit präsentierte das Unternehmen<br />
beim Impact-Event eine besonders leistungsstarke<br />
Lösung für die Zuführung von Bauteilen<br />
in Trays an der Highend-Bestücklösung Siplace TX,<br />
mit der sich Produktivität in der der Volumenfertigung<br />
stark erhöhen lässt. Das System beinhaltet bis<br />
zu 42 Flächenmagazinträger für jeweils zwei JEDEC-<br />
Trays und wird wie ein Standard-Wechseltisch in die<br />
Maschine eingefahren. Das Besondere dabei: Weitere<br />
Flächenträgermagazine können unterbrechungsfrei<br />
im laufenden Betrieb nachgelegt werden. Durch die<br />
schlanke Konstruktion bleiben bis zu zehn Feederplätze<br />
an der Siplace TX zur zusätzlichen Verwendung<br />
erhalten und der Überstand liegt bei nur etwas<br />
mehr als 13 Zentimetern – das spart wertvollen Platz<br />
vor der Maschine.<br />
Ebenfalls neu ist der Siplace Force Verification<br />
Feeder. Diese Option ermöglicht die zyklische und individuelle<br />
Überprüfung der korrekten Bestückkraft<br />
jedes einzelnen Pipettensegments und optimiert als<br />
externe Verifikationseinheit den Gesamtprozess der<br />
Bestückung. Einsetzbar an unterschiedlichen ASM<br />
Bestückautomaten belegt er lediglich vier Acht-Millimeter-Feederplätze.<br />
Für die Flux-Lösung Siplace<br />
LDU 2X ist nun eine „Auto Refill Unit“ verfügbar, die<br />
den Vorrat an Fluxmittel ohne weiteren Bedienereingriff<br />
konstant hält.<br />
Bild: ASM<br />
22 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Der Highend-Drucker DEK TQ ermöglicht<br />
mit der Unterstützung von IPC Hermes 9852<br />
nun die Nachverfolgbarkeit von Leiterplatten<br />
über die gesamte Linie hinweg<br />
Bild: ASM<br />
» Die Neuerungen, die wir<br />
gezeigt haben, eröffnen<br />
Anwendern ganz neue<br />
Möglich keiten für<br />
Prozessverbesserungen «<br />
Jérôme Rousval<br />
Bild: ASM<br />
Siplace Tray Unit fasst bis zu 42 Träger für je zwei JEDEC Trays<br />
und wird wie ein Standard-Wechseltisch in Siplace TX eingefahren<br />
– der Überstand beträgt lediglich rund 13 Zentimeter<br />
Bild: ASM<br />
Siplace Tray Unit: Durch eine obere Puffer-Sektion für 12<br />
Träger können im unteren Bereich bis zu 30 neue Flächenmagazinträger<br />
unterbrechungsfrei nachgefüllt werden<br />
ASM Works<br />
Einen besonderen Schwerpunkt legte das Release<br />
Summer 2021 auf die Shopfloor Management Suite<br />
ASM Works. So ist nun als weiteres Software-Modul<br />
der ASM Software Equipment Connector verfügbar,<br />
der die Übernahme von Daten von Drittanbieterlösungen<br />
in Works ermöglicht. Die Adapterlösung basiert<br />
auf dem offenen und unabhängigen Standard<br />
IPC CFX. ASM Lösungen können darüber mit Maschinen<br />
und Systemen kommunizieren, die diesen Standard<br />
ebenfalls unterstützen. So lassen sich beispielsweise<br />
Assist-Anforderungen vom Equipment anderer<br />
Hersteller über ASM Command Center auf die mit<br />
dem System verbundenen Smart Devices des Linienpersonals<br />
verteilen. Darüber hinaus wird die Fehlerund<br />
Ursachenanalyse durch die Integration von AOI-<br />
Systemen ermöglicht.<br />
Neu in Works sind zwei Module für ASM Process-<br />
Expert, dem selbstlernenden SPI-Expertensystem, hin-<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 23
TITEL »<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Neue Lösungen zielen auf<br />
Prozessverbesserungen über die komplette<br />
SMT-Linie und erlauben auch<br />
Fremdsysteme zu integrieren. Zudem<br />
werden neue Funktionen einer Shop -<br />
floor Management Suite aufgezeigt.<br />
Bild: ASM<br />
Bild: ASM<br />
Das Modul ASM ProcessExpert Quality Viewer<br />
stellt Prozessanalyse-Charts zur Fehleranalyse<br />
und Ursachenidentifikation über die gesamte<br />
SMT-Linie hinweg zur Verfügung<br />
ASM ProcessLens arbeitet mit<br />
kürzeren Zykluszeiten, und<br />
Verbesserungen der Software<br />
ermöglichen Multithreading<br />
sowie die Offline-Verarbeitung<br />
der Daten von mehreren<br />
Systemen gleichzeitig<br />
zugekommen: Das Placement Module verschickt automatisiert<br />
Nachrichten mit Optimierungsvorschlägen<br />
für Bestückautomaten an die Bediener. Das Modul<br />
Quality Viewer ist ein Tool zur Fehleranalyse und Ursachenidentifikation<br />
über die gesamte SMT-Linie. Dazu<br />
werden die Prozessdaten aus DEK Druckern, ASM ProcessLens,<br />
Siplace Bestückautomaten und Drittanbieter-AOI-Systemen<br />
miteinander korreliert und in Übersichten<br />
dargestellt.<br />
Für eines der zentralen Elemente von Works, Studio,<br />
gibt es ebenfalls Neues: Der Deployment Manager ist<br />
ein Modul von ASM Studio, über das sich die Softwareversion<br />
jedes Geräts, das an das Netzwerk angeschlossen<br />
ist, auslesen und darstellen lässt. Die Zeiten für<br />
Troubleshooting können so erheblich verkürzt und erforderliche<br />
Upgrade-Pläne deutlich einfacher erstellt<br />
werden. Neu hinzugekommen ist ein automatisierter<br />
Workflow: Er legt die notwendigen Schritte fest, mit<br />
denen individuelle Software-Umgebungen der Anwender<br />
auf den aktuellen Stand gebracht werden können<br />
und berechnet dazu gleich auch den erforderlichen<br />
Zeitaufwand für die Aktualisierung.<br />
Die ganzheitliche Shopfloor<br />
Management Suite ASM Works<br />
kommuniziert über IPC CFX nun<br />
noch umfangreicher mit Dritt -<br />
anbieter-Hardware und wurde<br />
mit weiteren Modulen erweitert<br />
Bild: ASM<br />
24 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Bild: ASM<br />
Über den ASM Software Equipment Connector können<br />
auch Assist- Anweisungen von Drittanbietersystemen im<br />
ASM Command Center Cockpit und an verbundenen<br />
Smart Devices empfangen werden<br />
ASM auf der SMT-Leitmesse<br />
productronica 2021<br />
Die im Impact Stream gezeigten und viele weitere<br />
Neuerungen werden vom Unternehmen auch auf der<br />
productronica 2021 in München auf dem Stand 377<br />
in Halle 3 präsentiert. Der Schwerpunkt des Messeprogramms<br />
liegt dabei auf Live-Demonstrationen an<br />
realen Fertigungsumgebungen: Es wird gezeigt, wie<br />
die Produktion weitgehend flexibel automatisiert<br />
und User-Assists dabei deutlich reduziert werden<br />
können. Dies beinhaltet unter anderem auch die<br />
Übernahme von Materialflussprozessen durch autonome<br />
Transportroboter (AIV).<br />
Premiere feiert auf der productronica die neueste<br />
Generation des modularen Automatiklagersystems<br />
ASM Material Tower: Stand-alone als liniennahes<br />
Versorgungsmodul einsetzbar oder als durch Zusammenschluss<br />
mehrerer Module bis zum Hauptlagersystem<br />
ausbaubar, bietet die neueste Generation<br />
spezielle Ein- und Ausgabeports für die Arbeit mit<br />
AIVs.<br />
„Auf der productronica können sich Besucher<br />
überzeugen, wie sie mit ASM Lösungen ihren Weg<br />
zur Integrated Smart Factory beschreiten können<br />
und ihre Fertigungen dabei deutlich produktiver, effizienter<br />
und resilienter gestalten“, beschreibt Alexander<br />
Hagenfeldt. „Unsere Live-Präsentationen werden<br />
durch Zuschaltungen mit Fachbeiträgen aus den<br />
weltweiten ASM Centers of Competence (CoC), Inhouse<br />
Shows in unserem Münchner CoC sowie virtuellen<br />
Messeformaten ergänzt.“<br />
www.asm-smt.com<br />
Mit dem Siplace Force<br />
Verification Feeder<br />
kann die Bestückkraft<br />
jeder einzelnen<br />
Pipette geprüft und<br />
qualifiziert werden<br />
Bild: ASM<br />
productronica 2021<br />
Die im Impact Stream gezeigten sowie<br />
viele weitere Neuerungen werden von<br />
ASM auch auf der productronica 2021<br />
in München am Stand 377 in Halle 3<br />
präsentiert.<br />
Bild: ASM<br />
productronica 2021: Das modulare<br />
Automatiklagersystem ASM Material<br />
Tower präsentiert sich vollständig<br />
neu konzipiert und auf automatisierte<br />
Materialflussprozesse mit AIV vorbereitet<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 25
Systemdiagnostik ist die geheime<br />
Macht und der entscheidende<br />
Motor für eine erfolgreiche<br />
Umsetzung der Industrie 4.0<br />
Bild: Shutterstock / Synostik<br />
Technische Systemdiagnostik beschleunigt Erfolg neuer Technologien<br />
Die geheime Macht der Industrie 4.0<br />
Produktionsprozesse und Kapazitätsauslastungen werden stetig verbessert.<br />
Individuelle Kundenwünsche werden effizienter umgesetzt. Produktionskosten<br />
und Personalkosten werden reduziert. Wartungen, Inspektionen und Anlagenverbesserungen<br />
werden optimiert geplant und durchgeführt. Neue Geschäftsmodelle<br />
und neue Kundengruppen werden schneller erschlossen. Kunden,<br />
Partner und Lieferanten sind direkt in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse<br />
eingebunden.<br />
Diese Ziele für die künftige Produktion sind Basis<br />
von Industrie 4.0. Bei näherer Betrachtung geht<br />
es im Einzelnen um Vernetzung von Systemkomponenten,<br />
Digitalisierung von Prozessketten sowie Ermitteln<br />
und Analysieren von großen Datenmengen.<br />
Bild: Synostik<br />
Der Autor ist Heino<br />
Brose, Geschäftsführer<br />
der Synostik GmbH<br />
Es ist daher zu erwarten, dass die Anzahl<br />
der Systemkomponenten und ihrer<br />
Funktionalitäten stark ansteigt.<br />
Zusätzlich wird sich die Vernetzung<br />
von verteilten Komponenten erhöhen.<br />
Und schließlich sind es nicht nur die<br />
Industrieanlagen selbst, sondern auch<br />
deren Anbindungen an vor- oder<br />
nachgelagerte technische Systeme,<br />
die zu steigender Komplexität führen.<br />
Diese Komplexitätserhöhung hat<br />
Auswirkungen auf das Systemverhal-<br />
ten und fordert weitere Aufgaben in der Systementwicklung.<br />
So müssen z. B. neue, effizientere Strategien<br />
für Instandhaltung, Inspektion und Wartung<br />
entwickelt werden. Neue oder erweiterte Funktionalitäten<br />
für Software-, Daten- und Variantenmanagement<br />
sind notwendig. Die vorhandenen Sicherungsund<br />
Schutzmaßnahmen müssen geprüft und angepasst<br />
werden. Die Lösungen zu diesen Aufgaben liegen<br />
in einem bislang wenig beachteten Gebiet – dem<br />
der Systemdiagnostik.<br />
Die Systemdiagnostik ist die geheime Macht und<br />
der entscheidende Motor für eine erfolgreiche Umsetzung<br />
der Industrie 4.0. Im Gegensatz zu ihrem Ansehen<br />
vor einigen Jahren wird sie heute oft ignoriert,<br />
belächelt, vergessen oder nicht wahrgenommen. Ist<br />
nicht so „sexy“ wie autonomes Fahren, Parkplatz-<br />
Apps, KI, Big Data, IoT oder Digitaler Zwilling.<br />
26 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
BAUGRUPPENFERTIGUNG «<br />
Um die Systemdiagnostik wieder ins verdiente<br />
Blickfeld zu rücken, wagen wir die These: „Im Hintergrund<br />
der Industrie 4.0 macht die technische Systemdiagnostik<br />
Innovationen überhaupt erst möglich.“<br />
Systemdiagnostik in der<br />
Fahrzeugindustrie<br />
Seit der Jahrtausendwende steigt in der Fahrzeugentwicklung<br />
die Anzahl der Funktionen kontinuierlich<br />
an, und mit ihnen die Anzahl der beteiligten Teilkomponenten<br />
und deren Vernetzung untereinander.<br />
Dies führte zu zwei Entwicklungen:<br />
• Zum einen erhöht sich die Anzahl der potenziellen<br />
Fehler. Nicht nur mit der Anzahl der Funktionen,<br />
sondern auch mit dem Grad ihrer Vernetzung, da<br />
hier zusätzliche Fehlerquellen lauern.<br />
• Zum anderen setzen sich Fehler von Teilkomponenten<br />
in diesen ständig komplexer werdenden<br />
Gesamtsystemen – oft schleichend und unbemerkt<br />
– über mehrere Funktionen fort. Über Fehlerspeichereinträge<br />
ist die eigentliche Ursache oft nicht<br />
mehr direkt zu identifizieren.<br />
Im Ergebnis ist der Aufwand für Fehlersuche und<br />
-behebung deutlich angestiegen. Um dem entgegenzuwirken<br />
haben einige Automotive Hersteller bereits<br />
2005 für ihre Steuergeräte und deren Subsysteme<br />
Diagnoseobjekte, -kommunikation und -beschreibungen<br />
standardisiert. Gleichzeitig wurden die Diagnosefunktionalitäten<br />
erweitert. Die Digitalisierung<br />
der Systemdiagnostik war geboren, dem durch Komplexitätserhöhung<br />
steigenden Analyseaufwand<br />
konnte somit gut entgegengewirkt werden.<br />
Was ist die technische<br />
Systemdiagnostik?<br />
Vom Grundgedanken her wurde die Systemdiagnose<br />
entwickelt, um Fehleranalysen von technischen<br />
Systemen zu unterstützen. Ein technisches System<br />
lieferte im Fehlerfall einfache Fehlercodes oder<br />
Messwerte, die von einem Mechaniker unter Zuhilfenahme<br />
eines externen Systems ausgewertet wurden.<br />
Damit hatte sich die Meinung etabliert „Systemdiagnostik<br />
ist Fehlersuche“. Diese Sichtweise hält sich bis<br />
heute. Dabei hat sich die Systemdiagnostik in den<br />
letzten 20 Jahren stark gewandelt, insbesondere<br />
deckt sie heute zahlreiche Aufgaben über den gesamten<br />
Produktentstehungsprozess ab.<br />
So definieren Fachexperten den Begriff der Systemdiagnostik<br />
heute entsprechend umfassend:<br />
Systemdiagnostik ist die Lehre und Kunst, Zustände<br />
von Systemen strukturiert zu erfassen, einzustellen<br />
und zu beschreiben. Darunter werden alle Methoden,<br />
Algorithmen, Datenformate, Prozesse, Verfahren und<br />
Tools verstanden, deren Ziel die Entwicklung, Herstellung,<br />
Reparatur und Wartung einer elektronischen<br />
Komponente ist. Die Anwendung der Systemdiagnostik<br />
umfasst das Konzeptionieren, Spezifizieren,<br />
Entwickeln, Testen und Produzieren sowie das<br />
Funktionieren, das Updaten, das Reparieren und das<br />
Warten des Systems.“<br />
Die technische Systemdiagnostik beinhaltet damit<br />
heute allgemein genommen alle Funktionalitäten,<br />
die ein technisches System nicht in seiner eigentlichen<br />
Funktion ausübt.<br />
Ziele der technischen<br />
Systemdiagnostik<br />
Die zentralen Fragestellungen der Systemdiagnostik<br />
lauten:<br />
• Wie können die Zeiten für Inbetriebnahme und<br />
Update verringert werden?<br />
• Wie können Fehler im System vermieden werden?<br />
• Wie kann die Systemzuverlässigkeit erhöht werden?<br />
• Wie kann die Bedien- und Instandhaltungsfreundlichkeit<br />
erhöht werden?<br />
• Wie können Wartungs- und Instandhaltungskosten<br />
verringert werden?<br />
• Wie können Kundendienst und Support vereinfacht<br />
und beschleunigt werden?<br />
• Wie kann die Kundenzufriedenheit erhöht werden?<br />
Grundsätzliche Module einer prädiktiven Diagnostik<br />
Die wichtigsten Aufgaben der Systemdiagnostik<br />
Bild: Synostik<br />
Bild: Synostik<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 27
» BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Die wichtigsten Stationen des Produktlebenszyklus<br />
Bild: Synostik<br />
Alle Entwicklungen im Bereich der Systemdiagnostik<br />
haben das Ziel, diese elementaren Fragen zu beantworten.<br />
Als Beispiel sei hier die „Prädiktive Diagnostik“<br />
erwähnt. Sie ist in Bezug auf die Erreichung<br />
der Ziele der Systemdiagnostik eine starke Instandhaltungsstrategie.<br />
Sie vermeidet Fehler im System,<br />
erhöht die Systemzuverlässigkeit, Wartungskosten<br />
und Standzeiten werden reduziert sowie Kundenzufriedenheit<br />
wird gesteigert. Der erhöhte Aufwand für<br />
die Analyse und Entwicklung der prädiktiven Diagnostik<br />
zahlt sich insofern schnell aus.<br />
Aufgaben der Systemdiagnostik<br />
Die Anwendungsbereiche der Systemdiagnostik<br />
finden sich im gesamten Lebenszyklus eines technischen<br />
Systems. In der Phase der Produktentwicklung<br />
spielt die Systemdiagnostik eine große Rolle vor allem<br />
beim Testen und Updaten der Systeme.<br />
In der Phase der Herstellung des Produkts sind die<br />
bedeutendsten Anwendungsfälle Datenversorgung,<br />
Versionsverwaltung und Inbetriebnahme.<br />
In speziellen Fällen werden<br />
die Fehlersuche, die Gerätee-<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
instellungen und die Qualitätssicherung<br />
des Produkts mit system-<br />
Durch Systemdiagnostik<br />
ist es möglich, Prozesse<br />
diagnostischen Methoden durchgeführt.<br />
einer hochkomplexen<br />
SMD-Fertigung auch im<br />
In der anschließenden Phase<br />
Fehlerfall zu unterstützen.<br />
von Verkauf und Vertrieb wird die<br />
Systemdiagnostik vor allem dazu<br />
verwendet, um das Produkt zu transportieren und<br />
spezielle Kundenfunktionen freizuschalten.<br />
In der Anwendungsphase werden heute oft Monitoring-Funktionen<br />
aktiviert, um Daten für spezielle<br />
Analysen aufzuzeichnen, die dann für kommende<br />
Entwicklungen herangezogen werden können.<br />
In der Phase des Kundendienstes sind die Hauptaufgaben<br />
der Systemdiagnostik Reparatur, Inspektion,<br />
Wartung, Funktionsupdates und nachträgliche<br />
technische und funktionelle Erweiterungen. Daten-,<br />
Software-, Funktions- und Variantenmanagement<br />
spielen ebenfalls eine größere Rolle, auch das Übersetzen<br />
der Informationen in bestimmte Sprachen,<br />
das Rücksetzen auf Werkseinstellungen und die Systemkalibrierung.<br />
Nicht zu vergessen sind die Aufgaben<br />
zu Safety und Security. In der letzten Phase des<br />
Recyclings werden diagnostische Methoden in Einzelfällen<br />
ebenfalls noch genutzt.<br />
Fazit<br />
Die Komplexität technischer Systeme mit ihren internen<br />
Vernetzungen und Anbindungen an vor- oder<br />
nachgelagerte Systeme wird weiterhin stark zunehmen.<br />
Damit einher geht eine stetig wachsende Anzahl<br />
an Aufgaben und Daten, die nur mit intelligenten<br />
Methoden, Algorithmen und Tools bewältigt<br />
werden kann.<br />
Die Entwicklung der Systemdiagnostik in der Fahrzeugtechnik<br />
in den letzten beiden Jahrzehnten war<br />
darauf ausgerichtet, technische Innovationen über<br />
28 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
BAUGRUPPENFERTIGUNG «<br />
In der Phase der Produktentwicklung<br />
spielt die Systemdiagnostik eine<br />
große Rolle vor allem beim Testen<br />
und Updaten der Systeme<br />
Bild: Synostik<br />
den gesamten Lebenszyklus überhaupt erst zu ermöglichen.<br />
Die Lernerfahrung hier war, dass der Fokus<br />
auf kundenerlebbare Funktionen nicht ausreicht.<br />
Überträgt die Industrie die entwickelten, geprüften<br />
und etablierten Funktionalitäten auf ihre technisch<br />
hochkomplexen Systeme, so ist zu erwarten, dass sie<br />
die Revolution zur 4.0 meistert und sich der Erfolg –<br />
vor allem der wirtschaftliche – schnell einstellt.<br />
www.synostik.de<br />
» Eine regelmäßige Wartung<br />
der SMD- Fertigung kann<br />
durch spezielle Algorithmen<br />
unterstützt werden «<br />
Heino Brose<br />
Industrial Solutions.<br />
Systemlösungen für innovative<br />
Klebeanwendungen<br />
Hightech-Klebstoffe, Glob Tops und Vergussmassen<br />
von Panacol kommen in der Fertigung und Verarbeitung<br />
von PCBs, Chips, Sensoren, Displays und vielen weiteren<br />
Anwendungen in der Elektronik und Optoelektronik zum<br />
Einsatz.<br />
Die auf die UV-Klebstoffe von Panacol perfekt<br />
abgestimmten UV- und LED-UV-Systeme von Hönle<br />
gewährleisten eine zuverlässige Aushärtung in<br />
Sekundenschnelle.<br />
www.hoenle.de<br />
www.panacol.de<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 29
» BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Zuverlässige und genaue Dosierung sichert hohe Qualität<br />
Flexible Dosiersteuerung für alle Fälle<br />
Medien verschiedenster Viskositäten exakt nach konkreten Vorgaben zu dosieren,<br />
ist eine Aufgabe, die in den unterschiedlichsten Industriebereichen erfüllt werden<br />
muss. Je nach hergestelltem Produkt ist die genaue Dosierung relevant für die<br />
zuverlässige Funktion sowie die Sicherheit der Anwender oder wirtschaftliche<br />
Gründe erfordern eine hohe Präzision. Nicht selten spielen mehrere der Faktoren<br />
gleichzeitig eine wichtige Rolle.<br />
In jedem Fall muss ein Dosiersystem, das aus Pumpe,<br />
Antrieb und Dosiersteuerung besteht, exakt<br />
auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt sein.<br />
Das ist meistens sehr aufwendig. Nun erleichtert eine<br />
praxiserprobte, modulare Universallösung die Systementwicklung,<br />
denn sie lässt sich durch Feldbustechnologie<br />
einfach an den jeweiligen Anwendungsfall<br />
anpassen.<br />
Beim Aufbringen von Klebstoffen, Lotpasten oder<br />
Dichtungsmitteln sowie beim Austragen von Vergussmassen<br />
entscheidet die richtige Dosierung über<br />
die Qualität von Produkten, sei es in der Elektronik-,<br />
in der Automobil- oder der Konsumgüter-Fertigung.<br />
In manchen Anwendungsfällen gilt es beim Dosieren<br />
mehrere Komponenten exakt miteinander zu vermischen.<br />
Knifflig wird es, wenn kleinste Mengen hochgenau<br />
dosiert werden müssen. Schon minimales<br />
Nachtropfen kann hier das Ergebnis des Dosiervorgangs<br />
negativ beeinflussen.<br />
Klaus Bütow, Vorstand der Mattke AG: „Wir entkoppeln bei<br />
unserer Lösung bewusst das „Gehirn“ vom Antrieb. So haben<br />
die Anwender die freie Wahl bei der eingesetzten Antriebstechnik<br />
und den Pumpen“<br />
Bild: Mattke<br />
Bild: Mattke<br />
Eine mögliche Pumpen-<br />
Antriebs-Kombination<br />
für die universelle<br />
Dosiersteuerung<br />
Vom Spezialfall zur Universallösung<br />
Die Automatisierungsexperten der Mattke AG mit<br />
Sitz in Freiburg haben bei der Entwicklung einer Mikrodosierlösung<br />
für einen namhaften deutschen Hersteller<br />
umfangreiches<br />
Knowhow in der Mikrodosiertechnik<br />
erworben.<br />
Entwickelt<br />
wurde eine Steuerung<br />
zum präzisen Dosieren<br />
von Zweikomponenten-Flüssigkeiten.<br />
Dazu<br />
galt es einzelne<br />
Anlagenkomponenten<br />
sehr gezielt anzusteuern,<br />
um das Mischungsverhältnis<br />
bis<br />
auf zwei Nachkommastellen<br />
genau einzustellen.<br />
Der Vorstand Klaus Bütow erläutert: „Das exakte<br />
Dosieren sehr kleiner Mengen ist eine besonders herausfordernde<br />
Aufgabe. Abhängig von der Viskosität<br />
des zu dosierenden Stoffes, der Stofftemperatur, der<br />
Umgebungstemperatur und etlichen weiteren Parametern<br />
gilt es, zuverlässig zu dosieren und über einen<br />
exakt angepassten Rückzug ein Nachtropfen zu<br />
verhindern, bzw. den Fadenabriss aktiv zu gestalten.“<br />
Dazu müssen Pumpe, Antrieb und Steuerung perfekt<br />
und reproduzierbar zusammenarbeiten, um vorgegebene<br />
Toleranzen einzuhalten und die notwendige<br />
Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten. Hier haben<br />
die Freiburger lange geforscht und entwickelt,<br />
bis sie eine hochgenaue, zuverlässige Lösung finden<br />
konnten. Im vorliegenden Fall wurde ein eisenloser<br />
Glockenanker-Motor mit Getriebe und Inkrementalgeber<br />
verwendet, der sehr gute Rundlaufeigenschaften<br />
und gute Regelcharakteristiken bietet. Nachdem<br />
sie den Prozess sicher im Griff hatten, wollten sie ihr<br />
Knowhow mit einer modularen Universallösung ei-<br />
30 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
BAUGRUPPENFERTIGUNG «<br />
nem breiten Feld von Anwendern zu Verfügung stellen.<br />
Aus allem angesammelten Wissen und Erfahrungen<br />
entstand nun ein neues Produkt: eine universell<br />
einsetzbare Dosierpumpensteuerung.<br />
Bei Bedarf beraten heute die Automatisierungsexperten<br />
Anwender von Anfang an bei der Entwicklung<br />
von individuellen Dosierlösungen. Das heißt, sie stehen<br />
schon bei der Auswahl der für die Anwendung<br />
passenden Pumpe zur Seite. Fördermengen, Viskosität,<br />
geforderte Geschwindigkeiten und vieles mehr<br />
sind hier entscheidende Kriterien. Dann ist ein geeigneter<br />
Antrieb gefragt. Hier haben die Freiburger in<br />
ihrem eigenen Sortiment eine große Auswahl an<br />
Gleichstrom- oder bürstenlosen Servoantrieben von<br />
wenigen Watt bis hin zu mehreren 100 kW oder auch<br />
Lösungen mit Frequenzumrichtern und Asynchronmotoren<br />
werden angeboten. Da Dosierlösungen oft<br />
auch in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt<br />
werden, bieten die Freiburger auch Pumpen und Antriebe<br />
mit entsprechender ATEX-Zulassung an. Das<br />
Herzstück der Lösung ist dann natürlich die universelle<br />
Steuerung für den Pumpenantrieb.<br />
Flexibel an den Anwendungsfall<br />
anpassen<br />
Um die Steuerung an den jeweiligen Anwendungsfall<br />
anzupassen, muss man in der zugehörigen Software<br />
angeben, welche Pumpe eingesetzt wird. Eine<br />
weitere relevante Angabe ist die benötigte Fördermenge<br />
in Volumen oder Gewicht. Daraus berechnet<br />
die Steuerung dann automatisch die für den Dosiervorgang<br />
notwendigen Parameter. Die Dosiersteuerung<br />
bietet drei Betriebsarten: Dosieren nach Zeit,<br />
Dosieren nach Mengen – also Volumen oder Masse –<br />
und Dosieren im Start/Stopp-Betrieb.<br />
Bütow ergänzt: „Wir haben in der Steuerungslogik<br />
auch verschiedene Tricks und Kniffe abgebildet, die<br />
für das Dosieren unterschiedlichster Stoffe relevant<br />
sind. Diese stehen Anwendern nun einfach zum Abruf<br />
bereit. Zudem sieht die Steuerung auch die Möglichkeit<br />
vor, mehrere Komponenten beim Dosieren<br />
miteinander zu mischen. Bei Klebstoffen oder Vergussmassen<br />
wird das beispielsweise immer wieder<br />
angefragt.“<br />
Das Dosieren von Mehrkomponentenstoffen ist<br />
auch im Master-Slave-Verfahren möglich. Dazu muss<br />
in der Steuerung das Mischungsverhältnis basierend<br />
auf den jeweiligen Medien eingegeben werden. Beide<br />
Pumpenantriebe laufen dann synchron wie bei einem<br />
elektronischen Getriebe und bringen automatisch die<br />
richtige Gesamtmenge aus. Um eine maximale Dosiergenauigkeit<br />
zu ermöglichen, lässt sich auch der<br />
Rückzug am Dosierende flexibel an den jeweiligen<br />
Anwendungsfall anpassen.<br />
Elektronik und Mechanik<br />
aus einer Hand<br />
Die Mattke AG, 1965 als mittelständisches<br />
Unternehmen in Freiburg im<br />
Breisgau gegründet, sorgt mit seinem<br />
Motto Elektronik und Mechanik aus<br />
einer Hand weltweit für zufriedene<br />
Kunden. Fast alle Automatisierungsaufgaben,<br />
von der einfachen Drehzahl -<br />
regelung bis hin zur hochpräzisen Positionierung<br />
mit Linearantrieben, lassen<br />
sich mit dem umfangreichen Liefer -<br />
programm lösen. Die Spezialität der<br />
Antriebsspezialisten sind innovative<br />
Projekte, die Hand in Hand mit dem<br />
Kunden entstehen. Was nicht standardmäßig<br />
verfügbar ist, wird auf Wunsch<br />
von Mechanikern, Elektronik- oder Softwareingenieuren<br />
im Hause entwickelt<br />
oder kann aus dem Partnerprogramm<br />
bereitgestellt werden. Wo Standard -<br />
komponenten nicht mehr ausreichen,<br />
werden Sonderlösungen angeboten,<br />
vom Steuerungs- und Schaltschrankbau<br />
bis hin zum Vorrichtungs-, Apparateund<br />
Sondermaschinenbau.<br />
www.mattke.de<br />
Die universelle Steuerung regelt das perfekte, reproduzierbare Zusammenspiel<br />
von Pumpe und Antrieb entsprechend der jeweiligen Rezepturen, um<br />
vorgegebene Toleranzen einzuhalten und die notwendige Wiederholgenauigkeit<br />
zu gewährleisten<br />
Bild: Mattke<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 31
» BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Bild: Mattke<br />
» Das exakte Dosieren<br />
sehr kleiner Mengen ist<br />
eine besonders herausfordernde<br />
Aufgabe «<br />
Klaus Bütow<br />
Alle notwendigen Parameter unkompliziert eingeben<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Durch eine universelle<br />
Dosiersteuerung für perfektes<br />
Zusammenspiel<br />
von Pumpe und Antrieb<br />
werden vorgegebene<br />
Toleranzen eingehalten<br />
und die notwendige<br />
Wiederholgenauigkeit<br />
gewährleistet.<br />
Das Gehirn der Dosierlösung bildet also die Speicherprogrammierbare<br />
Steuerung (SPS). Diese besteht<br />
aus einem resistiven 4,3“ oder 7“ Touchscreen mit integrierter<br />
Steuerung. Alternativ gibt es eine Steuerung,<br />
die sich auf der Hutschiene montieren lässt.<br />
Letztere wird kombiniert mit einem HMI (Human<br />
Machine Interface) dessen Größe der Anwender frei<br />
wählen kann. Zur Visualisierung wird dann HTML5<br />
über den eingebaute Webserver<br />
genutzt. Sowohl in der Touchscreen-<br />
als auch in der Hutschienenvariante<br />
wird jeweils pro Dosiereinheit<br />
eine Softwarelizenz<br />
mitgeliefert.<br />
Bütow erklärt: „Durch den Einsatz<br />
von Feldbus-Technologie<br />
entkoppeln wir bei unserer Lösung<br />
bewusst das „Gehirn“ von<br />
den Aktoren. So haben die Anwender<br />
die freie Wahl bei der<br />
eingesetzten Antriebstechnik<br />
und den Pumpen und sind auch<br />
mit der SPS flexibel.“<br />
Den Überblick behalten<br />
Damit sich die Steuerung kommunikativ voll in eine<br />
Automatisierungslösung integrieren lässt, ist sie<br />
mit verschiedenen Schnittstellen ausgestattet:<br />
Ethernet, EtherCAT, CAN Bus, RS232, RS485 sowie<br />
vier digitale Ein- bzw. Ausgänge, vier analoge Eingänge<br />
und zwei differenzielle Eingänge. Bütow ergänzt:<br />
„Dank der verschiedenen Schnittstellen kann<br />
die Steuerung mit einer Mikro-Zahnringpumpe in der<br />
Medizintechnik genauso wie mit einer Förderschneckenpumpe<br />
zum Abfüllen von Tomatenketchup verbunden<br />
werden.“<br />
Um die Dosierlösung flexibel an unterschiedliche<br />
Anwendungen anzupassen, werden in der Steuerung<br />
die jeweiligen Rezepturen im internen Speicher hinterlegt.<br />
Damit diese nur von Maschinenbedienern mit<br />
Berechtigung angelegt oder verändert werden können,<br />
hat die Steuerung eine Benutzerverwaltung mit<br />
Passwortschutz. Sie teilt Anwendern die für ihre jeweilige<br />
Aufgabe notwendigen Berechtigungen zu.<br />
Ob Klebstoffe in kleinsten Mengen in der Handyproduktion,<br />
Dichtungsschäume oder Injektionslösungen,<br />
Gele oder pastöse Cremes in der Pharmaindustrie<br />
dosiert abgegeben werden müssen, die universell<br />
einsetzbare Dosiersteuerung kann bei der<br />
Anlagenentwicklung überall helfen, schneller zu<br />
einer zuverlässigen und genauen Dosierlösung zu<br />
gelangen.<br />
Die Autoren sind Dipl.-Ing. (FH)<br />
Nora Crocoll und Dipl.-Wirt. Ing. (FH)<br />
Alex Homburg, beide Redaktionsbüro<br />
Stutensee (www.rbsonline.de)<br />
Bilder: Redaktionsbüro Stutensee<br />
32 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Produkt-News « BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Bild: Photocad<br />
Sichere Bestückung bei kleinsten Bauteilen<br />
Automatische Elektropolierung von SMD-Druckschablonen<br />
Für die Bestückung kleinster Bauteile wie<br />
01005 oder 0201 unterzieht die Photocad<br />
ihre SMD-Druckschablonen der Produktlinien<br />
Advance und Performance standardmäßig<br />
einem mehrstufigen Oberflächenveredelungs-<br />
und Prüfprozess. Nach dem Produktionsvorgang<br />
sichert ein Stencil Check im<br />
Rahmen eines optischen Scans die Umsetzung<br />
der Auftragsdaten zu 100 Prozent.<br />
In einem zweiten Veredelungs-Schritt<br />
werden diese Schablonen auf beiden Seiten<br />
gebürstet und dann folgt die spezifische<br />
Elektropolitur, um die Qualität der<br />
Lötverbindungen den Anforderungen gemäß<br />
IPC-A-610 Klasse 2 und 3 also bei<br />
Industrie- und Kommunikations- und<br />
Schablonen Elektropolieren im Automaten bringt<br />
Bestückungssicherheit<br />
Hochleistungselektronik (HF) zu entsprechen.<br />
Damit ist sichergestellt, dass auch<br />
feinste Grate, Staub und Schmutzpartikel<br />
sowie sämtliche Metallionen beseitigt,<br />
und die Innenwandungen der Pad-Öffnungen<br />
geglättet sind – eine sehr gute<br />
Voraussetzung für eine sichere Bestückung<br />
bei kleineren Stückzahlen. Bei hohen<br />
Stückzahlen empfiehlt das Unternehmen<br />
für die Produktlinie Performance<br />
noch zusätzlich eine hochwertige Silizium-Nanobeschichtung.<br />
Der Druckschablonenhersteller verfügt mit<br />
der Poligrat Elektropolieranlage vom Typ EP<br />
110, L250–25 ein automatisches System<br />
zur elektrochemischen Bearbeitung von<br />
SMD-Druckschablonen für die elektronische<br />
Fertigungsindustrie. Bei der eigens für<br />
das Unternehmen entwickelten Anlage erfolgt<br />
der Poliervorgang in einer geschlossenen<br />
Kammer, gesteuert von einer Siemens<br />
CNC-Steuerung. Verglichen mit dem herkömmlichen<br />
Elektropolieren von Hand ga-<br />
rantiert diese Automatisierung eine gleichbleibend<br />
hohe Qualität – dazu wird die Arbeitssicherheit<br />
erheblich verbessert.<br />
Das Prinzip des Elektropolierens stellt eine<br />
Umkehrung des galvanischen Prozesses<br />
dar, wobei Metallionen an ein Werkstückes<br />
angelagert werden. Die SMD-<br />
Druckschablone wird von einer Elektrolytlösung<br />
umspült und positiv aufgeladen,<br />
so dass sie als Anode (Pluspol) wirkt. Die<br />
Kathode (Minuspol) wandert im Elektrolyt<br />
über die Schablone. Wird Gleichstrom angelegt,<br />
werden Metallionen von der anodischen<br />
Schablone abgetragen und bewegen<br />
sich in Richtung Kathode. So wird die<br />
gesamte Oberfläche – gerade in den lasergeschnittenen<br />
Innenwandungen – perfekt<br />
geglättet und feinst entgratet.<br />
Vorteile des automatischen<br />
Elektropolierens<br />
• Das Elektropolieren wirkt nur im Mikrobereich,<br />
ohne Formen und Makrostrukturen<br />
zu verändern und mit der<br />
Folge, dass diese SMD-Schablonen keinerlei<br />
mechanischer oder thermischer<br />
Belastung ausgesetzt sind<br />
• Die Qualität des Lotpastendruckes in<br />
der Bestückung wird deutlich gesteigert,<br />
da mittels der durchgängig glatten<br />
Wandungen ein verbessertes Auslöseverhalten<br />
der Lotpaste erzielt wird<br />
und Brückenbildung ausgeschlossen ist<br />
• Die Schablonen ist leichter und schneller<br />
zu reinigen<br />
<br />
<br />
<br />
Bewährte Siemens 19 Ampere CNC-Steuerung<br />
• Die Arbeitsergebnisse sind mit hoher Genauigkeit<br />
reproduzierbar und sichern damit<br />
auch das wichtige Traceability<br />
• Das Elektropolieren des Unternehmens<br />
ist nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert<br />
• Die Standzeit wird so bei den Produktlinien<br />
Advanced und Performance<br />
deutlich verlängert.<br />
„Wir haben einen wachsenden Anteil an<br />
elektropolierten SMD-Druckschablonen<br />
festgestellt. Laut unserem ERP-System<br />
waren es in den letzten zwei Jahren genau<br />
25 Prozent von insgesamt 45.300“,<br />
wie Axel Meyer, Leiter Vertrieb und Marketing,<br />
herausstellt. „Bereits Ende Juni<br />
2021 liegt der Anteil bei 30 Prozent und<br />
wir erwarten eine Steigerung auf 50 Prozent<br />
bis Ende 2023. Die erhöhte Fertigungssicherheit<br />
bei kleineren Losen und<br />
unseren günstigen Konditionen wird für<br />
Kunden immer wichtiger.“<br />
www.photocad.de<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bild: Photocad<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 33
» BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Bild: IEF-Werner<br />
Mehrschachtpalettierer für unterbrechungsfreie Prozesse<br />
Mehr Autonomie<br />
in der Fertigung<br />
Die Mehrschachtpalettierer von IEF-Werner GmbH eignen sich<br />
für eine automatisierte und unterbrechungsfreie Produktion.<br />
Dazu rüstet der Automatisierungsspezialist die Baureihe vario -<br />
STACK je nach Bedarf mit bis zu sechs Schächten aus. Mit einem<br />
Drei-Schacht-Palettierer erhält der Betreiber beispielsweise die<br />
gleiche Autonomie wie mit einer Anlage, die vier Stellplätze<br />
benötigt – und spart dazu noch Platz.<br />
IEF-Werner bietet Mehrschachtpalettierer, die in<br />
ganz verschiedenen Branchen zum Einsatz kommen<br />
können und sich individuell an Kundenanforderungen<br />
anpassen lassen. Betreiber profitieren damit<br />
vor allem durch eine hohe Autonomie: Standardpalettierer,<br />
die zum Beispiel Trays mit unterschiedlichen<br />
Bauteilen bearbeiten, haben in der Regel zwei<br />
Schächte: einen für die Roh- und einen für die Fertigteile.<br />
Arbeitet die Anlage den letzten Tray mit<br />
Rohteilen ab muss der Bediener den Stapel schnell<br />
wechseln können, um die Produktion nicht zu lange<br />
zu unterbrechen. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu<br />
umgehen, ist der Einsatz von zwei oder mehr Palettierern.<br />
Das ist nicht nur teurer, sondern erfordert auch<br />
Platz in der Halle. Um Anwender hier zu unterstützen,<br />
rüstet das Unternehmen ihre Baureihe varioSTACK als<br />
Mehrschachtpalettierer auf – je nach Bedarf mit drei,<br />
vier, fünf oder sogar sechs Schächten.<br />
34 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
BAUGRUPPENFERTIGUNG «<br />
Palettiersystem varioSTACK<br />
mit Transportwagen und<br />
drei Schächten<br />
Generell lassen sich die Paletten über Transportwägen<br />
oder Transportbänder bereitstellen. Gerade<br />
unter dem Gesichtspunkt des Flächenbedarfs werden<br />
die Vorteile des Mehrschacht-Palettierers mit Wagenlader<br />
ersichtlich. Bei gleicher Autonomie hat beispielsweise<br />
ein Drei-Schacht-Palettierer mit Wagenlader<br />
einen geringeren Flächenbedarf als ein Standard<br />
Zwei-Schacht-Palettierer dieser Baureihe mit<br />
Bandbeladung. Durch die vorgesetzten Transportbänder<br />
benötigt diese Anlage in Summe etwas mehr<br />
Platz.<br />
Mit den Mehrschachtpalettierern – egal ob als<br />
Band- oder Wagenlader – lassen sich Trays wechseln,<br />
ohne den Automatikbetrieb zu unterbrechen. Die<br />
Produktion läuft einfach am nächsten freien Schacht<br />
weiter. Für den Wagenwechsel hat der Bediener so<br />
viel Zeit, bis der nächste Schacht ebenso voll -respektive<br />
leer- ist.<br />
Der Betreiber kann mit einem Mehrschachtpalettierer<br />
auch mehrere Produktvarianten gleichzeitig<br />
verarbeiten. Dazu hat die Anlage einen zweiten Palettentisch.<br />
Beide Bauteiltypen sind auf den jeweiligen<br />
Tischen abgelegt.<br />
Ohne Taktzeitverlust lässt sich so zwischen den<br />
zwei Varianten wechseln. Im laufenden Betrieb kann<br />
der Bediener zudem ein zweites Produkt vorrüsten:<br />
Er schiebt einfach ein neues Produkt in einen leeren<br />
Schacht ein. In der Steuerung weist er dann dem<br />
Schacht das neue Programm zu.<br />
Die Palettierung von Trays oder Kleinladungsträgern<br />
auf handelsüblichen Bodenrollern ist ebenso<br />
möglich wie auch die Anbindung an fahrerlose<br />
Transportsysteme.<br />
www.ief.de<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Durch Aufrüstung von<br />
Palettierer mit bis zu<br />
sechs Schächten wird<br />
ein automatisierter und<br />
unterbrechungsfreier<br />
Betrieb realisiert.<br />
Standardpalettierer vario -<br />
STACK mit Transportwagen<br />
und Transportband zur<br />
Palettenbereitstellung<br />
Bild: IEF-Werner<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 35
BAUGRUPPENFERTIGUNG » Produkt-News<br />
Foto: Fotolia/Dualis<br />
Von der Fabrikplanung bis zur Prozessoptimierung<br />
Industrie 4.0 mit Digital Twins und 3D-Simulation<br />
Die Simulation und der Digitale Zwilling<br />
(Digital Twin) erhalten einen immer höheren<br />
Stellenwert in der Industrie 4.0. Dadurch<br />
entsteht ein virtuelles, von einer<br />
Software generiertes Abbild physischer<br />
Assets und Prozesse – ohne dabei in die<br />
Realität eingreifen zu müssen. Mit der<br />
Die Vorteile von Digital Twins und 3D-Simulation<br />
für die Industrie 4.0<br />
von der Dualis GmbH IT Solution angebotenen<br />
3D-Simulationsplattform Visual<br />
Components können digitale Zwillinge erstellt,<br />
verwaltet und genutzt werden. Sie<br />
unterstützen beispielsweise Planungsprozesse,<br />
Konstruktion, Inbetriebnahme und<br />
Wartung in der Fabrik.<br />
Ob für Komponenten, Maschinen oder Fertigungsabläufe<br />
– der Digitale Zwilling spielt<br />
mittlerweile eine große Rolle in der Industrie<br />
4.0. Digital Twin-Anwendungen dienen<br />
zum einen der visuellen Nachbildung von<br />
Maschinen, Gebäuden oder Anlagen, zum<br />
anderen lassen sich mit ihnen reale Abläufe<br />
und Prozesse visuell besser verstehen und<br />
optimieren. Da mit der Industrie 4.0 auch<br />
zahlreiche neuartige Technologien entstehen,<br />
lassen sich unter anderem diese im<br />
Vorfeld detailgetreu testen.<br />
Die potenziellen Vorteile von Digital<br />
Twin-Anwendungen sind unter anderem<br />
verbesserte Effizienz, bessere Produktqualität,<br />
weniger ungeplante Ausfallzeiten<br />
und kürzere Anlaufzeiten.<br />
„Digitale Zwillinge sind im gesamten Produktionslebenszyklus<br />
vielfältig anwendbar.<br />
So können sie bereits bei den ersten Planungsschritten<br />
für eine Fabrik zum Einsatz<br />
kommen. Aber auch die Konstruktion, Inbetriebnahme<br />
und Wartung unterstützen<br />
sie. Der Vorteil dabei ist, dass weder ein<br />
reales System noch eine reale Roboterzelle<br />
in Betrieb genommen werden muss, sondern<br />
das Modell in einer realitätsgetreuen<br />
simulierten Umgebung getestet und geprüft<br />
wird“, erklärt Heike Wilson, Geschäftsführerin<br />
des Unternehmens.<br />
Digitale Zwillinge erstellen, verwalten<br />
und nutzen<br />
Dualis hat sich auf die Entwicklung von<br />
Software und Dienstleistungen zur Planung<br />
und Optimierung von Produktion<br />
und Fabriken spezialisiert und fungiert für<br />
Visual Components als spezialisierter Dis-<br />
tributor. Das Unternehmen entwickelt zudem<br />
Add-ons und Dienstleistungen rund<br />
um die Plattform. Mit Visual Components<br />
können digitale Zwillinge erstellt, verwaltet<br />
und eingesetzt werden, um das Experimentieren<br />
und die Entscheidungsfindung<br />
über den gesamten Produktionslebenszyklus<br />
hinweg zu unterstützen. Dies<br />
geschieht alles auf einer Plattform.<br />
Visual Components ist vielfältig einsetzbar.<br />
So kann die 3D-Simualtionsplattform unter<br />
anderem für die Layoutplanung, Leistungsanalyse<br />
(simulative Bewertung und Materialflussanalyse),<br />
Robotik und virtuelle Inbetriebnahme<br />
sowie für Virtual Reality (VR),<br />
Monitoring und Digital Twin angewandt<br />
werden. „3D-Simulationen mit der Plattform<br />
von Visual Components als virtuelles<br />
Testbed komplexer Systeme sind ein nützliches<br />
Werkzeug, um die Planung, Kommunikation<br />
und Umsetzung von intelligent vernetzten<br />
Fertigungsanlagen zu unterstützen.<br />
Der Digital Twin ist dabei eine zentrale<br />
Anwendung, die von unseren Kunden zunehmend<br />
nachgefragt und eingesetzt wird.<br />
Denn so lassen sich zum Beispiel neue Maschinen<br />
und Abläufe testen, ohne dass dabei<br />
hohe Investitionen wie im Live-Betrieb<br />
entstehen. Ebenso können diese Lösungen<br />
zur Fehler- und Ursachenanalyse im laufenden<br />
Prozess eingesetzt werden“, erklärt<br />
Heike Wilson.<br />
www.dualis-it.de<br />
Schirmauflagen mit guten EMV-Eigenschaften<br />
Leiterplatten-Steckverbinder für<br />
Leistungselektronik<br />
Für die mit Hebel bedienbaren Leiterplatten-Steckverbinder LPC<br />
6 / LPCH 6 von Phoenix Contact stehen jetzt Schirmauflagen mit<br />
guten EMV-Eigenschaften zur Verfügung.<br />
Durch den zuverlässigen Schutz vor elektromagnetischen Störeinflüssen<br />
erweitert sich das Einsatzspektrum der Leiterplatten-<br />
Steckverbinder um Anwendungen im Bereich der Leistungselektronik,<br />
etwa bei Servomotoren oder Frequenzumrichtern.<br />
Die Schirmauflagen erfüllen die Anforderungen für einen uneingeschränkten<br />
Einsatz bis 1.000 V (IEC) bzw. 600 V (UL). Die Kontaktierung<br />
mit dem Gerätegehäuse erfolgt zeitsparend direkt<br />
mit dem Steckvorgang. Dadurch entfallen separate Aufwände<br />
zur Anbringung des Leitungsschirms.<br />
Die Schirmauflagen eignen sich besonders für Anwendungen in<br />
kompakten Geräten. Sie bieten verschiedene Befestigungsmög-<br />
lichkeiten für den äußeren und den inneren Schirm von Hybridleitungen.<br />
www.phoenixcontact.com<br />
Für die mit Hebel bedien -<br />
baren Leiterplatten-Steckverbinder<br />
LPC 6 / LPCH 6<br />
stehen jetzt Schirmauflagen<br />
mit guten EMV-Eigenschaften<br />
zur Verfügung<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
36 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Produkt-News « BAUGRUPPENFERTIGUNG<br />
Bild: Rehm Thermal Systems<br />
Optimales Lötergebnis durch exakt gesteuerten Kühlprozess<br />
Konvektionslötsystem mit verschiedenen Arten der Kühlung<br />
Das Prinzip der Unterseitenkühlung<br />
nen Kühlmodulen. Diese ermöglichen einen<br />
exakt zu steuernden Kühlprozess sowie<br />
eine individuelle Beeinflussung des<br />
Kühlgradienten. Für den Kühlprozess wird<br />
zunächst ein kleiner Teil der durch den<br />
Lötvorgang vorhandenen warmen und<br />
beladenen Luftmenge in den unteren Teil<br />
der Anlage abgesaugt. Über mehrere<br />
Kühlmodule hinweg wird sie dort gereinigt<br />
und auf die gewünschte Temperatur<br />
(meist unter 20 °C) gekühlt. Von oben<br />
wird die Luftmenge dann wieder auf die<br />
Baugruppe geblasen, was zur eigentlichen<br />
Kühlung führt. Dank des Closed Loop<br />
Prinzips ist ein geschlossener Kreislauf<br />
der verwendeten Atmosphäre garantiert.<br />
Die standardmäßige Kühlstrecke besteht<br />
aus aktiven und passiven Kühlmodulen.<br />
Die aktiven Kühlmodule werden mit externem<br />
Wasser über einen Wärmetauscher<br />
versorgt. Die Kühlfilter können an<br />
der Anlagenrückseite<br />
einfach gereinigt<br />
und gewartet<br />
werden: Ein Öffnen<br />
der Prozesskammer<br />
ist hierzu nicht nötig.<br />
Schonende Kühlung<br />
durch Power<br />
Cooling Unit<br />
Um eine schonende<br />
Kühlung vor allem<br />
für komplexe Baugruppen<br />
zu ermöglichen,<br />
kann an die<br />
VisionXP+ optional<br />
eine verlängerte Kühlstrecke angeschlossen<br />
werden. Diese ist als Erweiterung der<br />
Standardkühlzonen unter Stickstoffatmosphäre<br />
realisierbar oder als separates,<br />
nachgelagertes Modul (Power Cooling<br />
Unit) für eine höhere Kühlleistung unempfindlicher<br />
Materialien unter Luftatmosphäre<br />
erhältlich. Der Vorteil der luftgekühlten<br />
Variante: Während im Prozessbereich<br />
der Konvektionsanlage Stickstoff<br />
benötigt wird, um Oxidationen zu vermeiden,<br />
muss die verlängerte Kühlstrecke<br />
nicht mehr mit Stickstoff geflutet werden,<br />
was zu Stickstoffeinsparungen führt.<br />
Kühlstrecke mit regelbarem Lüftersystem<br />
Unterseitenkühlung für gleichmäßiges<br />
Kühlen<br />
Für besonders massereiche oder große<br />
Baugruppen oder Boards mit Warenträgern<br />
kann die VisionXP+ außerdem zusätzlich<br />
mit einer Unterseitenkühlung<br />
Grafik der Kühlzonen<br />
Bild:Rehm Thermal Systems<br />
Bei dem Konvektionslötsystem VisionXP+<br />
von Rehm Thermal Systems endet der<br />
Lötprozess nicht mit dem Aufschmelzen<br />
des Lotes. Für ein optimales Lötergebnis<br />
ist ein ebenso stabiler wie zuverlässiger<br />
Kühlvorgang besonders wichtig, der bei<br />
diesem Anlagentyp flexibel gestaltet werden<br />
kann. Neben der Standardkühlung<br />
mit bis zu vier Kühlmodulen können Kunden<br />
optional eine verlängerte Kühlstrecke<br />
(Power Cooling Unit“), eine Unterseitenkühlung<br />
oder eine energiesparende Kühlvariante<br />
wählen. Zudem wird mit Rehm<br />
CoolFlow ein innovatives Kühlprinzip mit<br />
flüssigem Stickstoff angeboten.<br />
Die standardmäßig in allen Konvektionslötanlagen<br />
der Vision-Serie eingebaute<br />
Kühlstrecke besteht aus bis zu vier einzelausgestattet<br />
werden. Der eigentliche<br />
Kühlprozess ist identisch zur standardmäßigen<br />
Kühlstrecke, jedoch strömt hier die<br />
abgesaugte, gereinigte und gekühlte Luft<br />
nicht nur von oben auf die Baugruppe,<br />
sondern gleichmäßig auch von unten.<br />
Stufenweise Kühlung zur<br />
Energieeinsparung<br />
Als weitere Option bietet Rehm für das<br />
VisionXP+-Konvektionslötsystem eine<br />
energiesparende Kühlstreckenvariante an:<br />
Hierbei wird die Luft nicht nur an einer<br />
Stelle, sondern an mehreren Stellen abgesaugt.<br />
Dies führt zu einer stufenweisen<br />
Kühlung und bietet deutliche Energiesparpotenziale.<br />
Verringerter Energieeinsatz durch<br />
flüssigen Stickstoff<br />
Gemeinsam mit seinem Partner Air Liquide<br />
entwickelte das Unternehmen ein<br />
Kühlprinzip (Rehm CoolFlow), bei dem der<br />
zur Inertisierung verwendete Stickstoff<br />
noch effizienter genutzt werden kann.<br />
Hierbei gibt der –196 °C kalte, flüssige<br />
Stickstoff seine Energie in der Kühlstrecke<br />
ab, verdampft anschließend und kann<br />
dann im gasförmigen Zustand zur Inertisierung<br />
der Prozessatmosphäre verwendet<br />
werden. Das bisher durch hohen Energieeinsatz<br />
rückgekühlte Kühlwasser inklusive<br />
Kühlaggregat und Kältemittel entfällt<br />
komplett.<br />
www.rehm-group.com<br />
Bild: Rehm Thermal Systems<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 37
Bild: Supplyframe<br />
Die Herstellung von Wafer ist anspruchsvoll<br />
und dauert bis zu einem<br />
halben Jahr vom Produktionsstart<br />
bis zu versandfertigen Chips<br />
Steigerung der Halbleiter-Produktion von heute auf morgen?<br />
Technologielösung für die<br />
Automobilbranche<br />
Der weltweite Halbleitermarkt sitzt auf dem Trockenen. Die Lager leeren sich,<br />
die Preise steigen und eine schnelle Aufstockung der Kapazität lassen die<br />
spezifischen Produktionsbedingungen der Halbleiterindustrie nicht zu. Was aus<br />
der Krise führen kann, sind neue Partnerschaften und die Neugestaltung der<br />
Beziehungen zwischen den Unternehmen entlang der Lieferkette. Schnell geht<br />
auch das nicht, aber das Umdenken hat begonnen.<br />
Elektronische Geräte und Tools, vom Smartphone in unserer<br />
Tasche bis zu den autonomen Funktionen in Fahrzeugen, werden<br />
durch Halbleiter ermöglicht. Sie sind die Schlüsselkomponente<br />
aller elektronischen Geräte, aller integrierten Schaltkreise und aller<br />
speziellen Komponenten. Da sie in so vielen Bereichen eingesetzt<br />
und ständig nachgefragt werden, sollte man meinen, dass sie<br />
leicht verfügbar sein sollten. Seit dem vierten Quartal 2020 gibt es<br />
jedoch Engpässe, die voraussichtlich das ganze Jahr 2021 und noch<br />
darüber hinaus andauern werden. Den jüngsten Prognosen nach,<br />
Bild: Supplyframe<br />
Autor Sascha Bütterling<br />
verantwortet bei Supply -<br />
frame den Bereich DSI<br />
Enterprise SaaS in der<br />
DACH-Region.<br />
ist hier vor Mitte 2023 keine Besserung in Sicht. Verursacht wurden<br />
sie durch Nachfragesteigerungen in der Automobilindustrie<br />
und in der Unterhaltungselektronik, die beide auf Halbleiter für die<br />
Herstellung ihrer Produkte angewiesen sind.<br />
Automobilindustrie treibt Nachfrage<br />
In der Automobilindustrie kommt der Nachfrageschub daher,<br />
dass Fahrzeuge zunehmend mit elektrischen Komponenten ausgestattet<br />
werden. Es geht dabei nicht nur um den Halbleiterbedarf<br />
für die E-Mobilität. Das moderne Automobildesign nutzt eine<br />
enorme Zahl von Komponenten vom Infotainment über fahrerunterstützende<br />
Sicherheitsfunktionen bis zu elektrischen<br />
Fensterhebern und Sitzen, und dafür werden sehr viele unterschiedliche<br />
Arten von Halbleitern benötigt.<br />
Hohe Investitionen für neue<br />
Fertigungsanlagen<br />
Die naheliegende Lösung, mehr zu produzieren, ist im Fall von<br />
Halbleitern nicht so einfach, denn die Fertigung ist teuer, kom-<br />
38 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
PACKAGING «<br />
plex und langwierig und lässt sich nicht einfach skalieren, oder<br />
zumindest nicht schnell.<br />
Die Schwierigkeiten fangen schon bei den Anlagen für die Herstellung<br />
von Silizium-Wafern an: Sie sind extrem teuer und werden nur<br />
auf Bestellung gefertigt. Wenn sehr viele Abnehmer denselben Wafer-Typ<br />
benötigen, ist eine entsprechende Investition sinnvoll. Allerdings<br />
ist die Automobilindustrie insofern ein Sonderfall, als dass zusätzliche<br />
Kapazitäten nicht nur für einen einzigen Typ von Halbleitern<br />
benötigt werden, sondern für eine sehr breite Palette. Und für<br />
jeden einzelnen Typ wird eine andere Anlage benötigt. Die Investitionen<br />
dafür sind exorbitant, und unterm Strich wird die Gesamtkapazität<br />
nur um einen kleinen Prozentsatz erhöht.<br />
Vom Rohstoff zum Wafer<br />
Halbleiter liegen als Material irgendwo zwischen einem Leiter<br />
und einem Isolator; sie steuern und kontrollieren den Stromfluss<br />
in der Elektronik. Meist werden sie aus Rohstoffen wie Silizium<br />
und Germanium und anderen chemischen Elementen hergestellt.<br />
Diese Basiselemente werden in einem als „Dotierung“ bezeichneten<br />
Prozess verunreinigt; Art und Intensität der Verunreinigung<br />
beeinflusst die Leitfähigkeit des Ergebnisses. Mit Ausnahme<br />
von Galliumnitrid werden alle Halbleiter auf einkristallinen<br />
Materialien in einer Art Czochralski-Verfahren hergestellt,<br />
das 1915 erfunden wurde. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes<br />
polykristallines Halbleitermaterial mit einem Dotierstoff<br />
kombiniert und dann ein Impfkristall eingebracht, nach dem sich<br />
die einzelnen Atome ausrichten. Anschließend wird der Kristall<br />
gezogen, poliert und in Wafer geschnitten, die auf atomarer<br />
Ebene fast vollständig eben sind.<br />
Schaltkreise in Schichten<br />
Im nächsten Schritt folgt die Photolithographie. Dabei werden<br />
Strukturen in der Form der gewünschten Schaltkreise und anderer<br />
Komponenten von einer Photomaske auf einen lichtempfindlichen<br />
Photolack auf dem Substrat übertragen. Die Oberfläche des Wafers<br />
erhält eine Beschichtung, die alles abdeckt, was nicht dem<br />
UV-Licht ausgesetzt werden soll. Nach der Belichtung wird der<br />
belichtete Teil abgelöst, so dass ein Teil der Oberfläche geschützt<br />
bleibt und andere Teile zum Ätzen freigelegt sind. So entsteht eine<br />
einzelne Schicht einer Schaltung; der Prozess muss entsprechend<br />
der Anzahl der Schaltkreisschichten, die der fertige Halbleiter-<br />
Wafer aufweisen soll, unzählige Male wiederholt werden. Nach<br />
den 14 bis 20 Wochen für die Herstellung werden die Wafer bestückt,<br />
beschriftet und verpackt, was weitere sechs Wochen in<br />
Anspruch nehmen kann. Die Herstellung dauert also bis zu einem<br />
halben Jahr vom Produktionsstart bis zu versandfertigen Chips.<br />
Knifflige Produktionsumgebung<br />
Da schon kleinste Partikel in der Umgebungsluft die Struktur<br />
der Schaltkreise stören können, finden Strukturierung und Beschichtung<br />
in abgetrennten Bereichen des Halbleiterwerks in<br />
Rein- bzw. Reinsträumen statt. Dort transportieren Roboter die<br />
Wafer in speziellen versiegelten Boxen, den sogenannten Front<br />
Opening Unified Pods (FOUPs), von einer Bearbeitungsstation<br />
zur nächsten. Nur hermetisch abgeschlossene Stickstoffumgebungen,<br />
für deren Aufrechterhaltung die Werke große Mengen<br />
an flüssigem Stickstoff benötigen, stellen dabei eine optimale<br />
Ausbeute des Endprodukts sicher.<br />
Angesichts der hochkomplexen Produktionsanlagen und der<br />
langwierigen Produktionsprozesse ist es verständlich, dass Engpässe<br />
nicht einfach durch Kapazitätsanpassungen zu beheben<br />
sind. Dennoch wird die weltweite Kapazität der Werke langfristig<br />
steigen müssen, da die Nachfrage nicht allein durch eine höhere<br />
Auslastung der bestehenden Fabriken gedeckt werden kann.<br />
Die Unternehmen in der Lieferkette denken deshalb um. Im<br />
Hinblick auf die Finanzierung gehen Überlegungen dahin, die<br />
hohen Vorlaufkosten<br />
aufzuteilen. Da Chip -<br />
fabriken ihre Kapazität<br />
in Schüben, aber nicht<br />
jedes Jahr, erhöhen können,<br />
könnten Partnerschaften<br />
mit Kunden<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Die Automobilbranche<br />
macht schmerzhafte Erfahrung<br />
mit der riesigen<br />
Nachfrage und derzeit<br />
schwierigen Beschaffung<br />
von Halbleitern.<br />
Das moderne Automobildesign benötigt sehr viele unterschiedliche Arten<br />
von Halbleitern<br />
oder Regierungen ein Weg für den Aufbau zusätzlicher Kapazitäten<br />
sein. Weitere Lösungsansätze setzen darauf, dass die Automobilindustrie<br />
die Beziehungen zu ihren Foundry-Partnern<br />
anders gestalten muss, und dass Halbleiterhersteller sich künftig<br />
stärker auf Technologielösungen für bestimmte Branchen, beispielsweise<br />
auf Automobilanwendungen, konzentrieren.<br />
Fazit<br />
Nur eine Kombination aus erheblichen Investitionen in Produktion<br />
und F&E, intelligenteren Partnerschaften und neuen Ansätzen<br />
in der Beschaffung wird aus der derzeitigen Halbleiterknappheit<br />
herausführen. Allerdings hat sich die Lieferkette in<br />
der Automobilindustrie in mehr als 40 Jahren der Halbleiterproduktion<br />
nicht mit diesem Thema befasst, so dass es auch dafür<br />
Zeit und eine konstante Nachfrage braucht, um alle Interessen<br />
unter einen Hut zu bringen.<br />
www.supplyframe.com<br />
Bild: Supplyframe<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 39
» TEST & QUALITÄTSSICHERUNG<br />
Strukturwandel der API in der Prüftechnik<br />
Hohe Qualitätssicherung<br />
elektronischer Baugruppen<br />
Ein vollumfängliches Prüfkonzept für komplexe elektronische Baugruppen enthält in<br />
der Regel verschiedene Test- und Messverfahren. Schließlich sollen alle Verbindungen<br />
und Funktionen einer Leiterplatte für ihren späteren Einsatz sichergestellt werden.<br />
Jede Prüftechnologie und jedes Messinstrument bietet dafür eine eigene Bedienoberfläche<br />
in Form von Software-Tools oder Steuerelementen direkt am Gerät, die eine autonome<br />
Steuerung ermöglichen.<br />
Dipl. -Ing. David Werner, Göpel electronic GmbH + Dipl.-Ing. Eric Schumann, Phytec Messtechnik GmbH<br />
40 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021<br />
Solch unmittelbarer Zugriff mag in der Entwicklungs-<br />
oder Debug-Phase durchaus praktikabel<br />
sein, um die Ressourcen manuell zu verwenden und<br />
Ergebnisse sofort einsehen zu können. Für den Einsatz<br />
im Fertigungsbereich ist dies jedoch nicht geeignet,<br />
denn hier geht es darum, große Mengen an Prüflingen<br />
einem definierten Testplan zu unterziehen und<br />
die Ergebnisse strukturiert zu protokollieren. Dieser<br />
sich ständig wiederholende und aus vielen Einzelschritten<br />
bestehende Vorgang birgt ein erhebliches<br />
Potential für Bedienfehler und kann zudem sehr<br />
langwierig sein. Nachlässige Ausführung oder falsch<br />
abgelegte Testergebnisse stellen Risiken für die Qualität<br />
des Endprodukts dar.<br />
Automatisierung für mehr Qualität<br />
Abhilfe schafft hier eine automatisierte Steuerung<br />
der Testschritte durch Nutzung einer entsprechenden<br />
API. Die Abkürzung API steht für Application Programming<br />
Interface und wird häufig mit umständlicher<br />
Programmierung assoziiert, für die erfahrene<br />
Entwickler benötigt werden. In der Praxis bedeutet es<br />
jedoch nichts anderes, als eine Möglichkeit, eine<br />
Software oder ein Instrument fernzusteuern – also<br />
die Funktionen von außen aufrufen zu können. Wie<br />
umständlich diese Aufrufe tatsächlich sind, liegt im<br />
Wesentlichen am Anbieter selbst. Beispiele<br />
sind auf Hardware-Seite bestimmte<br />
RS-232-Befehlssätze oder spezielle<br />
Instrumenten-Treiber und auf IM ÜBERBLICK<br />
Software-Seite DLL-Schnittstellen<br />
oder verschiedene Varianten<br />
der Interprozesskommu-<br />
Time-to-Market und<br />
SOM-Module verkürzen<br />
nikation. So unterschiedlich reduzieren Entwicklungskosten<br />
sowie<br />
diese Methoden auch sind, haben<br />
sie den Grundgedanken ge-<br />
Designrisiko auf ein<br />
Minimum<br />
meinsam, dass Funktionen aufgerufen und Ergebnisse<br />
abgeholt werden sollen. Mit einer geeigneten<br />
Steuer-Software, die auch als Sequencer bezeichnet<br />
wird, können einzelne Testschritte und ein gesamter<br />
Testplan erstellt werden, der unter Verwendung der<br />
jeweiligen API die festgelegten Prüfungen durchführt.<br />
Diese Form der Automatisierung ist längst zum<br />
Standard geworden, um zuverlässige Testergebnisse<br />
zu erhalten und einen bestimmten Linientakt sicherzustellen.<br />
Das Personal in der Fertigung benötigt nur<br />
noch eine Bedienoberfläche und muss sich nicht um<br />
die Details der einzelnen Ressourcen kümmern.<br />
Fortschrittliche Programmierschnittstelle<br />
Die Architektur der API hat sich dabei im Laufe der<br />
Zeit weiterentwickelt, neue Schnittstellen wurden<br />
eingeführt, Standards definiert und teilweise ganze<br />
Befehlssätze für bestimmte Geräteklassen vereinheitlicht.<br />
Der Fokus verlagerte sich immer mehr von<br />
der ursprünglichen Offline-Kommunikation innerhalb<br />
eines Rechners hin zu netzwerkbasierten Technologien.<br />
Während diese Neuerungen stets darauf ausgelegt<br />
waren, die Einbindung in eine Steuer-Software und<br />
den Zugriff auf die einzelnen Funktionen zu vereinfachen,<br />
blieb eine dezentrale Grundstruktur des<br />
Gesamtsystems lange Zeit bestehen: Ein<br />
Prüfrechner wird eingerichtet, indem<br />
die Steuer-Software sowie sämtliche<br />
weitere Prüfprogramme und Gerätetreiber<br />
installiert und konfiguriert<br />
werden. Mit diesem in sich geschlossenen,<br />
stationären System<br />
wird die Prüfaufgabe gemäß der<br />
Spezifikationen ausgeführt.
TEST & QUALITÄTSSICHERUNG «<br />
Dieser Aufbau wirkt auf den ersten Blick schlüssig<br />
und war ursprünglich auch der API und den Hardwareschnittstellen<br />
geschuldet, die eine andere Organisation<br />
schlicht unmöglich machten. Daraus ergeben<br />
sich jedoch einige Nachteile, die mit steigender<br />
Anzahl an Komponenten immer deutlicher hervortreten.<br />
Die Inbetriebnahme und Wartung des Prüfrechners<br />
wird aufwändiger, die Rechner-Belastung steigt<br />
und die vielen Systemeingriffe gefährden schlussendlich<br />
auch die Stabilität. Ausfälle oder Verzögerungen<br />
sollen jedoch in der Produktion vermieden<br />
werden. Hinzu kommt, dass für jeden weiteren Testplatz<br />
der komplette Prüfrechner dupliziert werden<br />
muss und dass auch die Betriebssystemarchitektur<br />
eine Rolle spielt – so muss jedes Prüfprogramm und<br />
jeder Gerätetreiber überhaupt erst mit dem Prüfrechner<br />
kompatibel sein.<br />
Um diesen Punkten entgegen zu wirken, wird diese<br />
kombinierte Verwaltung aller Komponenten auf einem<br />
System aufgelöst. Aus Sicht der Hardware ist<br />
das in vielen Bereichen bereits durch die Implementierung<br />
einer Ethernet-Schnittstelle erfolgt. Anstelle<br />
von USB oder auch Einsteckkarten im PCIe-Format,<br />
für die ein Gerätetreiber installiert werden muss, erfolgt<br />
der Anschluss über eine Netzwerkverbindung,<br />
die unmittelbar einsatzbereit ist. Um nun auch die<br />
Software zu entkoppeln, wird eine API benötigt, die<br />
entsprechende Netzwerktechnologien unterstützt<br />
und somit die Verteilung der Systeme ermöglicht.<br />
Wandel erfordert Überarbeitung<br />
Einen solchen Strukturwandel hat die Firma Phytec<br />
Messtechnik GmbH durchlaufen. Dort wurde ein<br />
Prüfkonzept entwickelt, mit dem unterschiedliche<br />
System on Module (SOM) Baugruppen am Ende der<br />
Produktionslinie getestet werden. Als Teststrategien<br />
kommen JTAG / Boundary Scan der Firma Göpel<br />
electronic GmbH und Funktionstest zum Einsatz. Am<br />
Ende der Prüfung werden die Baugruppen mit einem<br />
Bootloader programmiert und mit einer Seriennummer<br />
versehen. Die aktuelle Systemkonfiguration ist<br />
seit 10 Jahren im Einsatz und besteht aus einem<br />
Prüfrechner, einer Master-Einheit mit Adaption für<br />
den speziellen Prüfling sowie einem JTAG Controller.<br />
Als Betriebssystem des Testplatzes kommt Microsoft<br />
Windows zum Einsatz. Die Ablaufsteuerung wird<br />
als VBA Script unter Microsoft Access ausgeführt.<br />
Die Boundary Scan Software System Cascon wird lokal<br />
auf dem Prüfrechner installiert und greift auf den<br />
über USB angeschlossenen JTAG Controller zu. Zur<br />
Steuerung wird eine DLL-API eingebunden, mit der<br />
das Projekt und die einzelnen Testschritte oder kompletten<br />
Batches ausgewählt und gestartet werden.<br />
Anhand der Rückgabewerte wird das Testergebnis<br />
Einführung verschiedener Kommunikationsverfahren<br />
Dezentraler Testplatz<br />
Bisheriger (dezentraler) Testplatz bei Phytec Messtechnik<br />
Neuer Testplatz bei Phytec Messtechnik mit Netzwerksteuerung<br />
Bild: Göpel electronic<br />
Bild: Göpel electronic<br />
Bild: Göpel electronic<br />
Bild: Göpel electronic<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 41
» TEST & QUALITÄTSSICHERUNG<br />
Bild: Göpel electronic<br />
generiert und zur Dokumentation in der Datenbank<br />
gespeichert. Für den anschließenden Funktionstest<br />
werden die Dienste eines Linux-Betriebssystems benötigt,<br />
welches als Gast-System in einer virtuellen<br />
Maschine eingerichtet und über Telnet von der Ablaufsteuerung<br />
angesprochen wird. Nach den bisherigen<br />
Erfahrungen des Unternehmens für Embedded<br />
Systeme ist Windows als grafisches Betriebssystem<br />
für eine automatisierte Ablaufsteuerung ungeeignet,<br />
VBA schwer zu verwalten und das Gesamtsystem<br />
sehr pflegeaufwändig bei Updates. Daraus ergab sich<br />
die Notwendigkeit einer Umgestaltung der Software-<br />
Landschaft mit folgenden Anforderungen:<br />
• Betriebssystem Linux<br />
• Ablaufsteuerung mit der Scriptsprache Python<br />
• Auslagerung von System CASCON auf einen Server<br />
und Steuerung per Netzwerk-API<br />
• Verbindung des JTAG Controllers über Ethernet.<br />
Prüfplatz bei<br />
Phytec Messtechnik<br />
In diesem neuen Konzept wurde der Prüfrechner<br />
aus Sicht des Boundary Scan Tests auf einen Thin<br />
Client reduziert, der keine Ressourcen mehr bereitstellen<br />
muss, sondern lediglich mit dem zentral organisierten<br />
Server-Rechner kommuniziert. Eine solche<br />
Verwaltung setzt eine entsprechende API voraus, die<br />
durch einen SOAP Webservice zur Verfügung steht.<br />
SOAP steht für Simple Object Access Protocol und ist<br />
ein auf XML-Nachrichten basierendes Netzwerkprotokoll,<br />
welches als industrieller Standard des W3C<br />
gilt. Was für einen einzelnen Testplatz als übermäßiger<br />
Overhead erscheinen mag, bietet selbst dafür<br />
entscheidende Vorteile. Der Prüfrechner wird nicht<br />
durch zusätzliche Software belastet und ist dementsprechend<br />
weniger störanfällig. Zudem ist die Inbetriebnahme<br />
und Wartung von zwei getrennten, dedizierten<br />
Rechnern deutlich einfacher als bei einem<br />
kombinierten System mit allen Komponenten.<br />
Weitere Vorteile ergeben sich bei der Einrichtung<br />
zusätzlicher Testplätze. In der hier beschriebenen<br />
Umgebung werden aktuell 18 JTAG Controller einge-<br />
Testaufbau<br />
setzt, von denen Drei bereits auf die Webservice-<br />
Steuerung umgestellt wurden. Mit der Einführung<br />
neuer Produkte werden weitere dezentrale Testplätze<br />
in die Netzwerkstruktur aufgenommen. Da ein CAS-<br />
CON-Server mehrere JTAG Controller verwalten<br />
kann, ist dort lediglich die interne Konfiguration anzupassen.<br />
Somit wird nur der schlanke Prüfrechner<br />
sowie der eigentliche Prüfaufbau bestehend aus der<br />
Mastereinheit und dem JTAG Controller dupliziert.<br />
Auch andere Formen der Skalierung wie beispielsweise<br />
die Steuerung mehrerer JTAG-Controller über<br />
einen Prüfrechner sind auf diese Weise realisierbar<br />
und bieten somit weitere Freiheitsgrade.<br />
Eine API ist wesentlicher Bestandteil in der Prüftechnik<br />
und ermöglicht zuverlässige, automatisierte<br />
Abläufe, die für die Qualitätssicherung von elektronischen<br />
Baugruppen zwingend notwendig sind. Dabei<br />
dient sie nicht nur als Steuereinheit für die jeweiligen<br />
Prüftechnologien und Messinstrumente, sondern<br />
hat auch einen erheblichen Einfluss auf die Konzeptionierung<br />
des gesamten Prüfaufbaus und der damit<br />
zusammenhängenden Infrastruktur. Das Angebot der<br />
verfügbaren Schnittstellen sowohl in der Hardware<br />
als auch in der Software entscheiden darüber, wie die<br />
Ressourcen verwaltet und miteinander vernetzt werden<br />
können. Es lohnt sich, diese Möglichkeiten in Betracht<br />
zu ziehen und der API mehr Bedeutung zuzumessen.<br />
www.goepel.com | www.phytec.de<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Ein Partner für Embedded System<br />
zeigt, dass API als Bestandteil in der<br />
Prüftechnik zuverlässige, automatisierte<br />
Abläufe ermöglicht, die für die<br />
Qualitätssicherung von elektronischen<br />
Baugruppen zwingend notwendig<br />
sind.<br />
Bild: Göpel electronic<br />
42 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
» Produkt-News<br />
Der Test von elektronischen Flachbaugruppen<br />
braucht bezahlbare Adaptionen<br />
Hochmoderne berührungslose Messung<br />
Hoher Durchsatz für fortschrittliche<br />
Produktionsverfahren<br />
Bild: Mitutoyo<br />
Die neu entwickelte Quick Vision Pro-Serie von Mitutoyo bietet<br />
eine reiche Produktpalette mit einer großen Auswahl an Messbereichen<br />
und Genauigkeiten, die sich für die Qualitätskontrolle<br />
in jeder Branche eignen. Durch die Kombination eines Bildverarbeitungsmesssystems<br />
mit berührungslosen oder taktilen Sensoren<br />
und einem Weißlichtinterferometer lassen sich die Messanwendungen<br />
erweitern. Die Varianten bieten unterschiedliche<br />
Genauigkeitsstufen: 1,5 μm, 0,8 μm und 0,25 μm. Durch weiterentwickelte<br />
Beobachtungs- und Beleuchtungseinheiten konnte<br />
der Messdurchsatz gesteigert werden. Dazu trägt der Tracking-<br />
Autofokus (TAF) bei,<br />
Die Quick Vision Pro- durch den Höhenunterschiede<br />
bei Werk-<br />
Serie eignet sich für<br />
die Qualitätskontrolle<br />
in jeder Branche stücken schnell mittels<br />
Laser erfasst und<br />
durch Verfahren der<br />
Z-Achse ausgeglichen<br />
werden können, um so<br />
das Bild im Fokus zu<br />
halten. Ein weiterer<br />
wichtiger Faktor, der<br />
die Messzeit verkürzt,<br />
ist StrobeSnap, eine<br />
die durch die Kombination von Strobo-neuskoplicht<br />
und Bildaufnahme Messungen liefert, bei denen so-<br />
Messfunktion,<br />
wohl der Durchsatz als auch die Genauigkeit hoch sind.<br />
Die Geräte der neuen Generation sind zudem mit zahlreichen<br />
Dokumentationsfunktionen ausgestattet, eignen sich bestens<br />
für Hochgeschwindigkeitsmessungen an kleinsten Teilen und ermöglichen<br />
dort eine ausgezeichnete Qualitätskontrolle, wo berührende<br />
Messverfahren an ihre Grenzen stoßen.<br />
Zusätzliche Funktionen der Serie:<br />
• RGB-Farbbeleuchtung – Kantenkontraste können durch Änderungen<br />
der emittierten Lichtfarbe hervorgehoben werden<br />
• DDPAK für QV – Die Fehlerprüfsoftware wird zur Prüfung<br />
auf Fehler eingesetzt und führt gleichzeitig hochgenaue berührungslose<br />
Messungen aus<br />
• Stream-Funktion – Durch Synchronisation von Kamerabewegung<br />
und Stroboskoplicht kann ein hoher Durchsatz durch<br />
kontinuierliche Messung erreicht werden. So können Fehler<br />
bei der Massenproduktion verhindert werden<br />
• QVGraphics – Diese Funktion hilft bei der Durchführung/Erstellung<br />
von komplexen Berichten, wie Berechnungen zwischen<br />
Elementen und PCD-Messungen durch einfache Auswahl<br />
der gewünschten Diagramme<br />
• MiCAT Reporter – Die Software dient der direkten Ausgabe<br />
von Daten in eine PDF-Datei, wodurch Bediener problemlos<br />
Berichte, z. B. für medizinische Komponenten, erstellen können.<br />
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<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 43
» TEST & QUALITÄTSSICHERUNG<br />
PCI 100 zur Prüfung konformer<br />
Beschichtungen<br />
Bild: Parmi<br />
Fluoreszierende Beschichtungen durch gleichzeitige Bildaufnahme<br />
über UV- und weiße LEDs<br />
Bild: Parmi<br />
Optische Inspektion von Conformal Coatings<br />
Volle Funktionsfähigkeit von<br />
Baugruppen sichern<br />
Conformal Coatings sind notwendig, um Komponenten, Schaltungselemente<br />
etc. auf Leiterplatten vor physischen Einwirkungen oder einer äußeren Umgebung<br />
mit hoher Feuchtigkeit und Staub zu schützen. Wenn die Beschichtung<br />
nicht ordnungsgemäß aufgebracht wird, können die Komponenten beeinträchtigt<br />
werden, was zu einer Fehlfunktion des Produkts führt.<br />
Insbesondere Beschichtungsfehler können im<br />
Herstellungsprozess eines elektrischen Geräts wie<br />
zum Beispiel im Auto die Sicherheit der Passagiere<br />
gefährden. Umgekehrt können Conformal Coatings<br />
genauso die zuverlässige Funktion der Baugruppe<br />
beeinträchtigen, wenn diese an Stellen aufgebracht<br />
wurden, die frei bleiben müssen (z. B. Kontakte).<br />
Schon jetzt führen die Bediener in einigen Prozessen<br />
die Inspektion der Schutzlackierung manuell<br />
durch. In solchen Fällen können, je nach Grad ihrer<br />
Fähigkeit und Ermüdung, menschliche Fehler auftreten.<br />
Zur Reduzierung solcher Fehler und die<br />
Verbesserung der Qualität ist es möglich, entsprechende<br />
Maschinen zur Prüfung der Beschichtung<br />
auf Unregelmäßigkeiten und Schichtdicken einzusetzen.<br />
44 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
TEST & QUALITÄTSSICHERUNG «<br />
Hohe Qualität durch automatisierte<br />
Prüfung<br />
Der Schlüsselpunkt bei der Erkennung von Beschichtungsfehlern<br />
ist die Beleuchtung. In aller Regel<br />
sind Schutzlacke transluzent und somit schwierig auf<br />
dem direkten Weg optisch inspizierbar. Deshalb sind<br />
den meisten Lacksystemen UV-aktive Substanzen<br />
untergemischt. Werden diese mit UV-Licht angeregt,<br />
führt dies zu einer Fluoreszenz – was wiederum mit<br />
einem geeigneten Kamerasystem aufgenommen und<br />
ausgewertet werden kann.<br />
Zwar sind die UV-LED zwingend notwendig für<br />
die Prüfung der UV-aktiven Beschichtungen, für<br />
Bilder im Bereich der normalen Wellenlängen des<br />
Tageslichts, sind weitere entsprechende Beleuchtungssysteme<br />
notwendig – die auch zum Programmieren<br />
und Lesen von Passermarken und Barcodes<br />
benötigt werden.<br />
Im Testsystem PCI 100 von Parmi findet die Inspektion<br />
der Schutzbeschichtung und die Aufnahme von<br />
Bildern im optisch sichtbaren Bereich gleichzeitig<br />
statt. Hierfür werden die UV und RGB-LED zwar zeitlich<br />
versetzt getriggert – der Clou ist dabei, dass<br />
während die Baugruppe abgescannt wird, die unterschiedlichen<br />
Bilder quasi simultan aufgenommen<br />
werden können. So kann in einen einzigen Scanvorgang<br />
sowohl der Schutzlack auf Homogenität überprüft<br />
und normale Bilder aufgenommen werden.<br />
Hierbei sind die vorrangigen Inspektionskriterien Homogenität<br />
der Fluoreszenz, was auf eingeschlossene<br />
oder offene Blasen sowie unbeschichtete Bereiche<br />
hinweist. Und natürlich auch umgekehrt: Bereiche,<br />
die vom Schutzlack frei sind, müssen genauso zuverlässig<br />
überprüft werden. Auf diese Weise können je<br />
nach Randbedingungen Auffälligkeiten ab etwa<br />
10μm detektiert werden.<br />
Miniaturisierung beeinflusst<br />
Beschichtungsdicke<br />
Da mobile Geräte und Wearables immer kleiner<br />
und dünner werden, muss die Beschichtungsdicke<br />
streng kontrolliert werden. Die Beschichtung sollte<br />
dick genug sein, um die Komponenten zu schützen<br />
und dünn genug, um bei der Tragbarkeit wettbewerbsfähig<br />
zu sein. Um die empfindlichen Standards<br />
der Schichtdicke zu erfüllen, kann die PCI 100<br />
optional mit einer Lasersensorik zur Schichtdickenmessung<br />
ausgestattet werden. Die Messsicherheit<br />
wird verbessert, indem zunächst die Messobjekthöhe<br />
mit dem Lasermodul ermittelt wird und anschließend<br />
die Z-Achse auf den genauen Fokusabstand<br />
eingestellt wird.<br />
Oftmals werden Baugruppen mit einem Conformal<br />
Coating nicht nur einseitig, sondern auf beiden Seiten<br />
beschichtet. Hierfür verfügt das System über eine<br />
integrierte Wendestation: direkt innerhalb der Maschine<br />
wird die Baugruppe gewendet. Dies maximiert<br />
die Produktionseffizienz durch Vermeidung von unnötigem<br />
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<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 45
» TEST & QUALITÄTSSICHERUNG<br />
Bild: Ergotron<br />
Ein lebenswerter Arbeitsplatz<br />
Das Büro in und nach der Pandemie<br />
Mitarbeiter haben sich in den Zeiten von Corona gut zuhause eingerichtet. Viele<br />
Unternehmen möchten aber ihre Angestellten wieder im Büro sehen. Auf der<br />
Agenda steht daher, das Office wieder attraktiv zu machen.<br />
Frank Knäsche, DACH Sales Manager, Ergotron<br />
Laut einer repräsentativen Umfrage der Hans-Böckler-Stiftung<br />
haben Ende Januar 2021 rund ein Viertel der Erwerbstätigen<br />
in Deutschland (24 Prozent) vorwiegend oder ausschließlich<br />
im Homeoffice gearbeitet. Das war offenbar ein Effekt<br />
des neuen Lockdowns, denn laut der Studie arbeiteten im<br />
November 14, im Dezember 17 Prozent von zu Hause aus. Im<br />
April des Vorjahrs lag<br />
der Anteil allerdings<br />
KURZ & BÜNDIG<br />
Ein Spezialist für die Gestaltung<br />
ergonomischer<br />
Arbeitsumgebungen<br />
zeigt Trends auf, die das<br />
Aussehen des Büroarbeitsplatzes<br />
bestimmen<br />
werden.<br />
noch bei 27 Prozent.<br />
Wer aber zuhause arbeiten<br />
kann, hat sich<br />
daran gewöhnt und<br />
will nicht so gerne<br />
zurück in die Firma.<br />
Laut einer Studie des<br />
Instituts für Arbeitsmarkt-<br />
und Berufsforschung<br />
vom März<br />
2021 gefällt drei von<br />
vier Befragten die Arbeit zuhause. 70 Prozent der Angestellten<br />
mit Möglichkeit auf Homeoffice wünschten sich für die Zukunft<br />
flexible Regeln oder regelmäßiges Homeoffice an zwei oder drei<br />
Tagen in der Woche.<br />
Die Entscheider sehen das offenbar anders. Vom Institut der<br />
deutschen Wirtschaft (IW) befragt haben zwei Drittel von 1.200<br />
Unternehmen offenbar nicht vor, nach der Coronakrise mehr<br />
Homeoffice zu ermöglichen als vor der Krise. Die Mehrheit will,<br />
dass die Mitarbeitenden wieder in die Büros zurückkehren. An<br />
eine vollständige Rückkehr des Vor-Corona-Alltags denken sie<br />
aber nicht. Große Unternehmen bevorzugen einen Mix aus<br />
Homeoffice und Büro – so eine Umfrage von t3n unter den<br />
deutschen Dax-30-Firmen.<br />
Ganz gleich, wie und ob sich das neue Arbeitsnormal anpasst:<br />
Der Schreibtisch in den eigenen vier Wänden hat die Notwendigkeit<br />
des Arbeitsplatzes im Büro für viele in Frage gestellt. Andere<br />
vermissen aber gerade jetzt das Zusammenarbeiten von<br />
Angesicht zu Angesicht und den sozialen Kontakt. Gerade dies<br />
macht die Attraktivität des Firmenschreibtischs in Zukunft aus.<br />
46 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
Die LX Monitor Arm-Tischhalterung gewährt<br />
optimale Ansicht und spart Platz auf der Arbeits -<br />
fläche. Nicht gebraucht lässt sich die Halterung<br />
zusammenklappen und zur Seite schieben. Ein<br />
lebenswerter Arbeitsplatz – zuhause wie im Office<br />
TEST & QUALITÄTSSICHERUNG «<br />
Das weltweite monatelange Work-from-Home-Experiment<br />
drängt die Verantwortlichen, den Zweck und die Funktion des<br />
Büros neu zu definieren.<br />
Trends von morgen<br />
Wer seine Angestellten wieder in die Firma locken will, sollte<br />
daher zunächst seine Räumlichkeiten besser und flexibler gestalten.<br />
Fünf Trends werden daher 2021 die Zukunft und das<br />
Aussehen des Büroarbeitsplatzes bestimmen.<br />
Den Arbeitsraum und die Büropräsenz flexibel gestalten<br />
Unternehmen müssen dem Wunsch der Mitarbeiter nach Flexibilität<br />
entgegenkommen. Daher werden sie auch die Büroarbeitsplätze<br />
entsprechend umgestalten. Die feste Sitzordnung<br />
löst sich auf. Mitarbeiter buchen im Vorfeld ihren Schreibtisch<br />
für den Tag, an dem sie ins Büro kommen wollen.<br />
In der Folge sind in Zukunft weniger Menschen gleichzeitig<br />
vor Ort. Experten vermuten, dass sich die Schreibtischfläche pro<br />
Mitarbeiter um die Hälfte oder mehr verringert. Unternehmen<br />
überprüfen bereits, wieviel Fläche sie dann noch benötigen oder<br />
wie der vorhandene Raum genutzt werden kann, um die Arbeit<br />
angenehm zu gestalten.<br />
Bürolayouts für jede Form der Zusammenarbeit<br />
Das Büro wird zu einem Treffpunkt umgestaltet, um sein soziales<br />
Kapital, den Wissensaustausch und den Teamgeist zu fördern.<br />
Freie Bürolayouts ersetzen auch das fixe Nutzen von Räumen:<br />
Eine Kantine ist nicht mehr nur zum Essen da, Etagen oder<br />
Bereiche bleiben nicht mehr nur dem C-Level vorbehalten. Ein<br />
flexibles Nutzen von Räumen fördert die produktive Zusammenarbeit<br />
mit den unterschiedlichen Ansprechpartnern. Auch der<br />
direkte Kontakt zu anderen Teams ist ganz einfach – in einem<br />
flexiblen und ideal ausgestatteten Arbeitsumfeld.<br />
Mitarbeiter mit Büroatmosphäre binden<br />
In Zeiten des Fachkräftemangels können Arbeitsbedingungen<br />
den letzten Ausschlag geben. Spitzenkräfte entscheiden sich<br />
dann für ein Unternehmen, das Teilnahme, Zugehörigkeit oder<br />
auch nur ein angenehmes Arbeiten verspricht. Das Büroumfeld<br />
spielt aber eine Rolle, um bestehende Mitarbeiter zu binden.<br />
Junge Talente wollen im persönlichen Kontakt mit ihren Mentoren<br />
oder anderen Angestellten lernen. Schon länger für das Unternehmen<br />
arbeitende Beschäftigte erwarten, dass sich der Weg<br />
in die Zentrale lohnt. Und selbst wenn sie sich nur einmal in der<br />
Woche auf den Weg machen: Gerade dann muss die Situation<br />
vor Ort stimmen.<br />
Unternehmenszentralen werden also zu Gemeinschaftsräumen<br />
mit der notwendigen Technologie. Zu Clubräumen, in denen<br />
Kollegen und Kunden sich treffen und austauschen können. Zu<br />
Orten, die durch persönlichen Kontakt das ultimative Gegenteil<br />
einer Videokonferenz darstellen. Denn kein Bildschirm kann den<br />
persönlichen Kontakt ersetzen.<br />
Biosphäre Büro<br />
Covid hat allen die Rolle der Gesundheit vor Augen geführt.<br />
Daher wächst die Aufmerksamkeit für das körperliche und geistige<br />
Wohl der Büroangestellten. So bieten viele Firmen Duschen,<br />
Umkleideräume und Schließfächer für Mitarbeiter an, die den<br />
öffentlichen Nahverkehr nun meiden und zu Fuß oder mit dem<br />
Fahrrad zur Arbeit kommen.<br />
Auch das Arbeitsumfeld hat einen tiefgreifenden Einfluss auf<br />
die Mitarbeiter. Licht, Atemluft und die Geräuschkulisse spielen<br />
eine zunehmende Rolle. Akustische Decken und Trennwände<br />
helfen, den Lärm zu reduzieren.<br />
Um Stress und Burnout entgegenzuwirken, werden Unternehmen<br />
in Zukunft verstärkt biophile Designelemente mit Grünflächen,<br />
natürliche Oberflächen und Farbschemata einsetzen. Aktuelle<br />
Studien belegen den Zusammenhang zwischen biophilem<br />
Design und dem Wohlbefinden sowie der Produktivität der Mitarbeiter.<br />
Ein flexibler Arbeitsplatz: Der WorkFit Z Mini verwandelt jede Tischplatte in<br />
ein höhenverstellbares Stehpult. Gearbeitet wird, wo gerade Platz ist und die<br />
Bedingungen am besten sind – im Stehen wir im Sitzen<br />
Ergonomie am flexiblen Arbeitsplatz<br />
Das flexible Büro der Zukunft verlangt ergonomisch gestaltete<br />
Arbeitsplätze, die der mitunter täglich wechselnde Mitarbeiter<br />
vor Ort schnell an sich und seine Arbeitsweise anpassen kann.<br />
An der Wand montierte Arbeitsplätze nutzen den Raum optimal.<br />
Mobile Arbeitsplätze und Sitz-Steh-Tische kann der Mitarbeiter<br />
zum nächsten Arbeitstreffen ganz einfach mitnehmen.<br />
In den kommenden Monaten werden sich die Büros für die<br />
Welt nach der Pandemie neu erfinden. Arbeitgeber müssen die<br />
sich schnell verändernden Ansprüche ihrer Mitarbeiter berücksichtigen.<br />
Büros sind in Zukunft kein eindimensionaler Arbeitsplatz<br />
mehr. Sie sollen zu innovativen neuen Arbeitsweisen inspirieren,<br />
Energie ausstrahlen und die Produktivität erhöhen.<br />
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Bild: Ergotron<br />
<strong>EPP</strong> » 09 | 2021 47
TEST & QUALITÄTSSICHERUNG » Produkt-News<br />
Bild: steute Technologies<br />
Prozessqualität und -geschwindigkeit verbessert<br />
Inspektionssystem für lange<br />
Produktlebensdauer<br />
Die Schaltgeräte und Sensoren der steute Technologies GmbH &<br />
Co. KG müssen selbst in extremen Einsatzumgebungen zuverlässig<br />
ihre Leistung bringen und schlag- sowie vibrationsfest, hitzebeständig<br />
und korrosionsgeschützt sein. Um langfristig höchste<br />
Qualität und eine lange Produktlebensdauer zu garantieren,<br />
investierte das Unternehmen mit einem 3D SPI und einem 3D<br />
AOI von Koh Young in umfassende Qualitätskontrolle.<br />
Bei Auftragsgrößen von 4 bis 3.000 Leiterplatten und rund fünf<br />
Produktwechseln pro Tag braucht es ein Inspektionssystem, das<br />
Achouri Mehdi am 3D AOI von Koh Young<br />
Die AOI- und SPI-Systeme<br />
vermessen Bauteile, den Lot -<br />
anflusswinkel am Bauteil<br />
und den Lotpastenauftrag<br />
in 3D und liefern dabei<br />
absolute Messergebnisse.<br />
auch im Inline-Betrieb die Taktzeit halten kann. Insofern fiel die<br />
Wahl 2016 auf 3D Inspektionssystemen von Koh Young.<br />
Die AOI- und SPI-Systeme des Herstellers vermessen Bauteile,<br />
Lotanflusswinkel am Bauteil sowie Lotpastenauftrag in 3D und<br />
liefern dabei absolute Messergebnisse. Durch Einsatz der patentieren<br />
Piezo-Technologie und der Multi-Wege-Projektion<br />
haben Abschattungen und Leiterplattenverwölbungen keinen<br />
Einfluss auf die Messergebnisse. Nach knapp fünf Jahren im<br />
Einsatz in der Produktionslinie sieht Spiro Andriotis, Abteilungsleiter<br />
der Elektronikfertigung bei steute, seine Erwartungen<br />
an die Systeme voll erfüllt: „Bei der Produktqualität haben<br />
wir immense Verbesserungen bemerkt. Auch ist unser Prozess<br />
insgesamt viel schneller geworden.“<br />
Die Prüfergebnisse von SPI und AOI laufen an zentraler Stelle<br />
zusammen: Über die KSmart-Tools werden die Ergebnisse erfasst<br />
und ausgewertet. Schwachstellen im Prozess werden so<br />
sichtbar gemacht und es können gezielte Maßnahmen zur Prozessverbesserung<br />
getroffen werden. Da alle Messergebnisse<br />
mitsamt Messbild abgelegt werden, können Fehler nicht nur<br />
eingesehen, sondern vollständig nachvollzogen werden.<br />
Auch mit dem technischen Support durch die SmartRep GmbH<br />
zeigt Spiro Andriotis sich zufrieden: „Der Support funktioniert<br />
reibungslos. Mit den Schulungen oder den Anwendertagen<br />
bleiben wir über Neuerungen an den Systemen informiert.“<br />
www.smartrep.de<br />
Bild: Koh Young<br />
Beim nicht korrekten UV-Bonding kann lokal die Benetzung im Laufe der<br />
(Anwendungs-)Zeit immer schlechter werden – und sich unerwünschte<br />
deutlich sichtbare und damit störende Artefakte ausbilden. Die zerstörungsfreie<br />
Analyse macht dies deutlich<br />
Schnelle und zerstörungsfreie Prüfung<br />
Sichere Qualität von UV-gehärteten<br />
Optical Bondings<br />
Wammes und Partner entwickeln eine neue Methode, mit der<br />
die Qualität von UV-gehärteten Optical Bondings getestet<br />
werden kann, ohne diese zu zerstören. Die Untersuchung direkt<br />
nach dem Bonding-Prozess bietet die Chance, Probleme<br />
schnell zu erkennen und bei Bedarf nachzubessern. Möglich<br />
wird das durch die Verwendung des sogenannten Pattern-Approach,<br />
der durch leistungsfähige mathematische Algorithmen<br />
unterstützt wird. Denn, die spezielle Auswertung der<br />
Messung optisch klarer Strukturen ergibt prinzipbedingt nur<br />
ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis. Bei derart verrauschten<br />
Signalen ist es sehr schwierig, ein Signal nach seiner<br />
Amplitude zu bewerten und ein stabiles Muster zu finden.<br />
Der Pattern-Approach liefert sehr leicht verständliche RAW-<br />
Daten, aus denen durch leistungsstarkes Computing die relevanten<br />
Informationen aus dem Rauschen heraus gefiltert<br />
werden.<br />
Die nicht-destruktive Analyse richtet den strikten Fokus auf<br />
die Klebeschicht samt den Grenzflächen und liefert ein breites<br />
Spektrum an hochauflösenden Details, sowohl bei mikroskopischer<br />
als auch makroskopischer Anwendung. Die sehr<br />
hohe Verlässlichkeit der Ergebnisse konnte bisher an mehr als<br />
2.000 unterschiedlichen Problemfällen aus dem Feld bewiesen<br />
werden. Zudem ist die neue Analyse auch für sehr viele<br />
andere Bonding-Probleme als nur für Verklebungen auf UV-<br />
Harzbasis verwendbar.<br />
Eine nachträgliche Analyse der Qualität des Optical Bondings<br />
eines gegebenen Displays war bis dato ziemlich sinnlos, da<br />
sie entweder wenig aussagekräftig war oder aber bei genauer<br />
Untersuchung das Display zerstörte. Durch unsere neue Methode<br />
können nun Halbzeuge und Geräte auf ihr Bonding<br />
analysiert werden, ohne sie zu zerstören, zu delaminieren<br />
oder das integrierte Display zu beeinträchtigen“, erklärt Geschäftsführer<br />
Klaus Wammes.<br />
www.wammes.eu<br />
Bild: Wammes& Partner<br />
48 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
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Doris Jetter, Phone +49 7021 53 609<br />
E-Mail: doris.jetter@konradin.de<br />
Redaktionsassistenz: Carmelina Weber,<br />
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Druck:<br />
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Printed in Germany<br />
© 2021 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen<br />
<strong>EPP</strong> 10|2021 erscheint am 12.10.2021<br />
50 <strong>EPP</strong> » 09 | 2021
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