10. PCB-Designer-Tag

Mai 2022
Innovationspark Augsburg

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PCB-Entwicklung und -Design: Aktuelle Trends und Herausforderungen

Von der PCB-Entwicklung über das Design bis hin zur Fertigung: Wer Fehler vermeiden, Kosten reduzieren und Termine halten will, muss mit allen Beteiligten in der Wertschöpfungskette frühzeitig kommunizieren und sein Fachwissen auf Stand halten. Dies gilt umso mehr in der aktuell angespannten Liefersituation mit massiven Materialengpässen.

Der 10. PCB-Designer-Tag des FED bietet eine Plattform für den Austausch und Wissenstransfer zwischen allen, die am Entstehungsprozess einer Leiterplatte beteiligt sind. Praktiker mit langjähriger Erfahrung im Leiterplatten- und Baugruppen-Design erläutern und diskutieren aktuelle Trends und Herausforderungen in der Branche.

Die Themen im Einzelnen:

  • PCB-Roadmap und Zukunftstrends
  • Prototyping
  • Temperatur Management
  • PCB-Komplexität
  • ESD-Schutz für Automotive

Seien Sie unser Gast und nutzen Sie die Gelegenheit zur Weiterbildung, zur Diskussion und zum persönlichen Austausch mit Referenten und Teilnehmern. Nach Ende des Fachprogramms bietet der Elektronik-Dienstleister BMK die Möglichkeit zur Firmenbesichtigung.

Augsburg Innovationspark
Technologiezentrum
Saal Innovation E22
Am Technologiezentrum 5
86159 Augsburg

Anfahrtsbeschreibung

Anfahrt (Google Maps)

Parkplätze
Auf den ausgewiesenen Parkplätzen des TZA sind genügend kostenlose Stellplätze vorhanden.

08:00 Uhr   Registrierung

08:30 Uhr   Begrüßung durch FED / BMK
                    Prof. Dr. Rainer Thüringer, FED-Vorstandsvorsitzender
                    Dieter Müller, BMK-Gesellschafter

08:40 Uhr   Roadmap der europäischen Leiterplatten-Technologie und die wichtigsten Zukunftstrends
                    Referent: Dipl.-Ing. (FH) Ralph Fiehler, KSG

09:15 Uhr   „Ich möchte meinen Prototypen aber morgen!“
                    Referent: Tim Sievers, BMK

09:50 Uhr   Kaffeepause & Networking

10:20 Uhr   Temperatur-Management auf der Leiterplatte
                    Referent: Dr. Christoph Lehnberger, Andus

10:55 Uhr   SMD-Embedding Technologie für Prototypen und Serienfertigung
                    Referent: Lars Böttcher, IZM Berlin

11:30 Uhr   Auswahl und Implementierung von ESD Schutzkomponenten für Automotive Applikationen
                    Referent: Dr. Andreas Hardock, Nexperia

12:05 Uhr   Mittagspause & Networking

13:20 Uhr   Bustransfer zu BMK (ca.10 min)

13:35 Uhr   Begrüßung bei BMK

13:45 Uhr   BMK-Werksführung (gruppenweise) Dauer ca. 2 Std.

16:00 Uhr   Ende der Veranstaltung
                    Rücktransfer zum Innovations Park Augsburg

Dipl.-Ing. (FH) Ralph Fiehler, Leiter Entwicklung / Investitionen, KSG GmbH

Ralph Fiehler wurde 1963 in Cottbus geboren. 1991 beendete er erfolgreich sein Fachschulstudium zum Maschinenbauingenieur. Sein beruflicher Werdegang führte ihn über verschiedenste leitende Positionen in der Fertigung und dem Qualitätsmanagement der FUBA Printed Circuits GmbH in Dresden im Jahr 2002 zur KSG GmbH. Hier trägt er als Prokurist Verantwortung für die Fachbereiche Forschung / Entwicklung und Investitionen.

Roadmap der europäischen Leiterplatten-Technologie und die wichtigsten Zukunftstrends

Nach einer kurzen Einleitung mit Informationen zur Stellung der europäischen Leiterplattenindustrie (Produktionszahlen, Technologie- und Branchenverteilung) gibt der Vortrag einen umfassenden Überblick zum derzeitigen und in den nächsten 5 Jahren zu erwartenden technischen Leistungsvermögen der europäischen Leiterplattenindustrie (Schwerpunkt Deutschland) in den Technologie-Hauptgruppen:

  • HDI-SBU-Leiterplattentechnologien (inkl. Kurzüberblick Integration von Funktionalitäten)
  • Leiterplattentechnologien für HF-Anwendungen
  • Leiterplattentechnologien für Hochstrom-/ Wärmemanagement
  • Flexible-/ Starrflex-Leiterplattentechnologien

Die im Vortrag vorgestellten technologischen Trends und Beispiele basieren auf den Aussagen der führenden deutschen Leiterplattenfertiger unter Berücksichtigung der gesamtgesellschaftlichen Megatrends und den sich daraus ableitenden Entwicklungen in der Elektronikindustrie sowie der technologischen Ausrichtung einzelner Leiterplattenfertiger.

Tim Sievers, Business Development, BMK

Tim Sievers studierte an der Universität Stuttgart Luft- und Raumfahrttechnik. Nach einem zusätzliche betriebswirtschaftlichen Master-Studium an der Steinbeis Hochschule Berlin arbeitete er in verschiedenen technischen Funktionen in Startup- und mittelständischen Unternehmen der Schifffahrtindustrie. Später war er als Berater für Lean Production und Lean Logistics weltweit für die Porsche Consulting GmbH in diversen Firmen der Luftfahrt unterwegs. Seit 2011 ist er in verschiedenen Funktionen für BMK tätig. Anfangs in Leitungsfunktionen in Logistik und Produktion, später verantwortlich für die internationalen Tätigkeiten von BMK und die Betreuung internationaler Großkunden. Seit 2021 ist er für den Aufbau neuer Geschäftsbereiche im Leistungsspektrum der Elektronikdienstleistungen verantwortlich, mit einem Hauptaugenmerk auf dem Aufbau digitaler Geschäftsprozesse.

„Ich möchte meinen Prototypen aber morgen!“

In der heutigen Zeit, mit schnellen iterativen Entwicklungszyklen in der Elektronikentwicklung, ist eine sehr schnelle Verfügbarkeit von Prototypen essenziell. Häufig werden bis zum letzten Tag Änderungen am Baugruppendesign vorgenommen, die in die ersten Prototypen oder Testmuster mit einfließen müssen. Danach entsteht zwangsläufig eine Wartezeit im Entwicklungsprozess durch die Beschaffung der Rohteile und die Fertigung der Prototypen. Oft wird diese Zeit, zusätzlich verlängert durch die notwendige Aufbereitung der Entwicklungsdaten für die Produktion und notwendigen technischen Klärungen.

Der Vortrag beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, wie die Wartezeit auf die Prototypen möglichst kurzgehalten werden kann und wie moderne digitale Software-Schnittstellen zwischen Elektronikentwicklern, Elektronikherstellern, Bauteil- und PCB-Lieferanten helfen, die unnötigen Kommunikationszeiten für Datenübermittlung, -aufbereitung und Angebotserstellung von mehreren Tagen auf Minuten zu reduzieren. Darüber hinaus soll im Anschluss mit den Anwesenden erörtern werden, was die Anforderungen von Entwicklerseite an einen solchen Prozess sind bzw. was für diese einen Mehrwert darstellen würde.

Dr. Christoph Lehnberger, ANDUS

Christoph Lehnberger studierte in Konstanz und Dresden Chemie. Von 1998 – 1999 war er Produktmanager in einem Startup-Unternehmen in Berlin-Adlershof. Seit 2000 ist er als Technologe beim Leiterplattenhersteller ANDUS. Schwerpunktthemen sind: Starrflex, Thermalmanagement und Hochfrequenz-Leiterplatten.

„Temperatur Management auf der Leiterplatte“

Der Vortrag orientiert sich an den spezifischen Herausforderungen der Elektromobilität, der Beleuchtungstechnik sowie einer Anwendung in der medizinischen Laboranalytik in Bezug auf das Temperaturmanagement.

Umrichter benötigen für die vollelektrische Antriebstechnik und das Batteriemanagement Lösungen für das verlustarme Schalten und Steuern von hohen Strömen. In der LED-Technik steht dagegen das gezielte Abführen von Verlustleistung im Vordergrund.

Die vorgestellten technischen Lösungen sind auf der einen Seite für beide Anwendungen überraschend vielfältig, auf der anderen Seite greifen beide Bereiche ähnliche Technologien mit bauteilspezifischen Ausprägungen auf.

So werden neben IMS-Substraten weit effizientere Heatsink-Systeme sowie mehrlagige Dickkupfer und Inlay-Varianten mit ihren spezifischen Merkmalen zur Regulierung der Temperatur an den Bauteilen vorgestellt. Vor allem die ganzheitliche Bewertung des thermischen Pfades hilft bei der Planung effizienter Konstruktionen und Designs.

Schließlich wird ein medizindiagnostisches Analysesystem vorgestellt, das ein aktives und genaues Temperaturmanagement beinhaltet.

Dipl.-Ing. Lars Böttcher, IZM

Lars Böttcher ist in der Forschung und Entwicklung am Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin tätig, und leitet hier die Gruppe „Einbettung- und Substrattechnologien.

Er blickt auf 21 Jahre Berufserfahrung in den Bereichen Systemintegration und Verbindungstechnologien zurück und ist spezialisiert auf die Entwicklung neuer Gehäuse- und Substrattechnologien. Der Schwerpunkt liegt hier in Verfahren zur Leiterplattenherstellung. Er ist zudem verantwortlich für Projekte mit industriellen Partnern sowie nationale und EU-Förderprojekte, bezogen auf neue Gehäuseentwicklungen, die auf der Chipeinbettungs-Technologie und neuen Substrattechnologien basieren. Lars Böttcher ist aktives Mitglied der IMAPS und der SMTA, wo er als Mitglied des Technischen Komitees für die „SMTA International Conference“ und die „IMAPS Device Packaging Conference“ tätig ist.

SMD-Embedding Technologie für Prototypen und Serienfertigung

Das Einbetten von aktiven und passiven Bauelementen auf Substratebene unter der Verwendung von Leiterplattentechnologien, wird seit vielen Jahren intensiv untersucht und entwickelt.

Zusätzlich hat das Interesse, solche Technologien in einem Volumenfertigungsumfeld umzusetzen, stark zugenommen, und erste Produkte mit eingebetteten Bauteilen sind bereits seit einigen Jahren erhältlich.

Nachfolgende aktuelle Entwicklungen dieser Technologien werden in der Präsentation dargestellt:

  1. Überblick zur Einbett-Technologie zur Herstellung von Gehäusen und Modulen mit eingebetteten Bauelementen (Nacktchips und SMD) und die dabei verwendeten Verbindungstechnologien
  2. Prozesse und Materialien für die Einbettung von Bauelementen
  3. Anwendungsbeispiele der Einbett-Technologie mit speziellem Fokus auf SMD Bauelemente

Die Präsentation erklärt die Prozess Technologie zur Bauteil-Einbettung und beschreibt die Herausforderungen insbesondere für die Herstellung von Gehäusen und Modulen. Durch die Einbettung der Bauteile lassen sich sehr kompakte Aufbauten realisieren und mit der Möglichkeit der dreidimensionalen Verdrahtung zwischen Ober- und Unterseite der Gehäuse/Module, eröffnen sich vielseitige Freiräume für die Verdrahtung. Diese Eigenschaften bieten auch eine gute Möglichkeit, die Gehäuse/Module zusätzlich auch zu stapeln.

In der Präsentation wird ein allgemeiner Überblick über die Technologien gegeben und zusätzlich die Entwicklungen und Ergebnisse aktueller Projekte unterschiedlicher Anwendungsbeispiele dargestellt.

Dr. Andreas Hardock, Application Marketing Manager, Nexperia

Andreas Hardock studierte Nanostrukturtechnik an der Julius-Maximilian-Universität Würzburg und hat im Bereich funktionaler Vias an der Technischen Universität Hamburg-Harburg bei Prof. Christian Schuster promoviert. Seine berufliche Laufbahn startete er im Automotive Bereich als EMV-Ingenieur bei Behr-Hella Thermocontrol. Von 2016 bis 2020 war er bei der Continental Automotive GmbH in Babenhausen, wo er in der Rolle als Hardwarearchitekt im Rahmen der Produktentwicklung die Themen SI/PI, EMV und ESD betreut hatte. Seit 2020 ist er bei Nexperia als Application Marketing Manager für applikative, als auch generische Themen in ESD Applikation und EMV verantwortlich.

Auswahl und Implementierung von ESD Schutzkomponenten für Automotive Applikationen

Große Trends in der Automotive Branche verändern die Autos der Zukunft ganz entscheidend. Neben der Elektrifizierung des Antriebsstrangs, sind das autonome Fahren und der große Bedarf an Infotainment die größten Treiber dieser Trends. Dies führt dazu, dass Datenverarbeitung im Fahrzeug intern als auch nach außen enorm steigt. Als Beispiel dafür sind die stark steigenden Anzahlen an Displays und Kameras zu nennen. Bis 2030 wird eine Vervierfachung der Videosysteme prognostiziert, was konkret 30 bis 40 Displays und Kameras pro Fahrzeug bedeutet. Zur Unterstützung dieser Videosysteme werden sowohl die klassischen Automotive Busse wie CAN/CAN FD verwendet, wie auch High-Speed Video Links. Die Datenraten solcher Systeme reichen von ca. 500kBps bis hin zu 13Gbps und mehr.

Die Physical Layer (PHY) Technologie benötigt für solche Systeme häufig einen speziellen externen ESD Schutz, um eine robuste Funktionalität im Feld unter allen Automotive-Konditionen zu gewährleisten. Dieser ESD Schutz muss neben sehr guten ESD Eigenschaften weitere wichtige Kriterien wie Signalintegrität und Elektromagnetische Verträglichkeit erfüllen. Da durch ein optimales Routing und passendes Pakage die entscheidenden Common Mode Ströme verringert werden.

In diesem Vortrag wird auf praktische Art die Auswahl der richtigen ESD Schutzkomponenten für die gängigen Automotive Applikationen wie LIN/CAN, High-Speed Video Links, GMSL, FPD Link und APIX gezeigt. Dabei wird auf wichtige Parameter der ESD Schutzkomponenten eingegangen und deren Einfluss auf die Signalintegrität gezeigt.

FED-Mitglieder: 250,00 € + MwSt.
Nichtmitglieder: 330,00 € + MwSt.

Am 04. Oktober 2021 laden wir Sie um 18:30 Uhr zum gemeinsamen Abendessen mit Networking ein.

Bitte buchen Sie Ihre Übernachtung selbst.

Hotelempfehlungen: 

Hotel Ibis Augsburg Hauptbahnhof **
Hotel am Rathaus ***
Villa Arborea *** 
Arthotel Ana Style****
Dorint an der Kongresshalle Augsburg****
Hotel Maximilian´s ****

In unmittelbarer Nähe zum Technologiepark:

NinetyNine Hotel Augsburg

Für den PCB-Designer Tag wurde ein umfassendes Hygiene- und Sicherheitskonzept erstellt, das effektiv Risiken minimiert.

Schutz- und Hygienekonzept

Die Teilnahme am PCB-Designer Tag setzt grundsätzlich voraus:

  • den Nachweis eines höchstens 24h Stunden alten negativen Antigen-Schnelltests oder
  • den Nachweis eines vollständigen COVID-19 Impfschutzes oder
  • den Nachweis einer Genesung

Der FED stellt Antigen-Schnelltests zur Eigenanwendung („Selbsttests“) zur Verfügung, die vor Ort von den Teilnehmern – unter Aufsicht des FED – selbst durchgeführt werden können.

Weitere Maßnahmen im Überblick

  • Erhöhung der Sitzabstände nach behördlicher Vorgabe
  • Aufstellung Desinfektionsspender
  • Nutzung von FFP2-Masken, Abstandsgebot
  • Einhaltung aller empfohlenen Maßnahmen des Robert-Koch-Instituts (RKI) und der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BzgA)

PCB-Designer-Tage im Überblick