Technische Herausforderungen im Elektronikmarkt

Das Ziel ist eindeutig: mehr Funktionen auf kleinerem Raum. Dies stellt eine Herausforderung dar, die die Technologie stetig an ihre Grenzen bringt. Was ist entscheidend, um diese Grenzen zu überwinden?

Technische Herausforderungen

Mit jeder neuen Generation müssen elektronische Geräte mehr Funktionen auf kleinerem Raum unterbringen. Die Entwicklungsziele bestehen darin, das Gewicht und die Größe von Geräten zu reduzieren, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und den neuen gesetzlichen Vorschriften zu entsprechen.

Zur Überwindung technischer Designgrenzen ist nicht nur eine stetige und ganzheitliche Optimierung von Materialien und deren Zusammenspiel erforderlich, vielmehr müssen auch Prozesse und Verfahren angepasst werden. Gelingt dies nur teilweise, entstehen neue Herausforderungen und Engpässe an anderer Stelle. Um diese zu verhindern, muss schon viel früher im Prozess angesetzt werden. Es erfordert fachübergreifende Teamarbeit, eine bessere Integration von Materialien und Systemen sowie eine stärkere Zusammenarbeit zwischen Kunden und Lieferanten.

Elektronische Bauteile bestehen aus vielen Materialien: Substraten, Konnektoren, aktiven und passiven Komponenten, Loten, Klebstoffen, Bonddrähten, Isolations- und Abformmaterialien sowie Gehäusen. Einzeln ist jedes Material leicht zu handhaben und zu kontrollieren. Doch in Kombination entstehen Wechselwirkungen, die die Komplexität erhöhen.

Die größte Herausforderung stellen die Übergänge zwischen den Materialien dar – insbesondere wenn Materialien von verschiedenen Lieferanten verwendet werden. Ist ein Problem mit Lieferant A gelöst, führt dies häufig zu neuen Herausforderungen mit Material von Lieferant B. Am Ende steht oft ein Kompromiss anstelle einer optimierten Komplettlösung aus einer Hand.

Viele technische Herausforderungen können durch perfekt aufeinander abgestimmte Materialien von einem Lieferanten gelöst werden.

Thermomanagement

Thermomanagement

Mehr Funktionalität auf kleinerem Raum führt zu erhöhter Leistungsdichte. Die Wärme, die durch Energieverluste erzeugt wird, muss abgeleitet werden. Um Auswirkungen auf die Lebensdauer des Endgeräts oder eine Beschädigung zu verhindern, ist effizientes Temperaturmanagement von großer Bedeutung. Dabei ist die Wärmeleitfähigkeit einzelner Materialien bekannt, während der thermische Widerstand zwischen den verschiedenen Materialien anwendungsspezifisch und prozesstechnisch variiert.

Hier haben aufeinander abgestimmte Materialsysteme von einem einzigen Lieferanten große Vorteile. Zum einen kann das Entwicklungsteam mit den Spezifikationen des Gesamtsystems arbeiten. Zum anderen ist das System leistungsfähiger, da der Lieferant sowohl die Einzelmaterialien als auch das Materialsystem optimiert. Die dadurch gewonnene Zeit kann der Kunde für andere wichtige Entwicklungstätigkeiten nutzen.