Wenn Fertigung Teil der Innovation wird

Roland Weiniger: Herr Leicht, herzlichen Dank, dass Sie sich die Zeit für dieses Interview nehmen. Bei Elektronik denken viele zuerst an Bauteile, Schaltungen oder Software. Ob daraus am Ende tatsächlich ein zuverlässiges Produkt werden kann, entscheidet sich aber oft erst in der Fertigung. Wie oft wird die Fertigung selbst zum Teil der Innovation? Gibt es Produktideen, bei denen nicht die elektronische Funktion das eigentliche Problem ist, sondern erst die Frage, ob und wie sich die Baugruppe zuverlässig herstellen lässt?

Armin Leicht: Je nach Problemstellung gibt es unterschiedliche Ansätze und Lösungswege. Entsprechend kann die Innovation aus jedem Bereich der Herstellung kommen. Bei uns als Maschinenbauer nähern wir uns von beiden Seiten: Was ist elektrisch der einfachste und beste Weg? Was ist mechanisch umsetzbar beziehungsweise wie sieht ein alternatives Konzept dazu aus? Durch diesen beidseitigen Ansatz versuchen wir, die optimale Lösung für unsere Anlagen zu finden. Das Ziel muss immer der Mehrwert und der Nutzen für den Kunden sein.

Roland Weiniger: Wie stark verändert die zunehmende Miniaturisierung bei gleichzeitig steigender Leistung die Möglichkeiten der Produktentwicklung? Entstehen dadurch neue technische Freiräume – oder zunächst vor allem neue Grenzen und Fertigungsprobleme?

Armin Leicht: Beides zugleich: neue Freiräume und neue Grenzen. Kleinere Bauformen bei gleichzeitig höherer Leistungsdichte bedeuten enge Temperaturfenster und hohe Anforderungen an die Wärmeübertragung. Klassische Konvektionsverfahren stoßen hier zunehmend an ihre Grenzen. Genau deshalb hat sich das Dampfphasenlöten in Bereichen wie SiC- und IGBT-Leistungsmodulen als bevorzugter Prozess etabliert. Hierbei können wir die Vorteile unseres Verfahrens gezielt ausspielen.

Roland Weiniger: Wie früh sollte bei einer neuen Produktidee über die spätere Fertigung nachgedacht werden? Welche Entscheidungen in Konstruktion und Entwicklung bestimmen schon sehr früh, ob ein Produkt später reproduzierbar, wirtschaftlich und in größerer Stückzahl hergestellt werden kann?

Armin Leicht: Sehr früh – idealerweise schon im Konstruktionsstadium. Bauteilhöhen, Massenverteilung, Materialkombinationen und thermische Empfindlichkeit legen oft schon in der Entwicklung fest, ob ein Produkt später reproduzierbar und wirtschaftlich in Stückzahl gefertigt werden kann. Zuerst muss man die Idee ausarbeiten. Sobald hierzu ein belastbares Konzept existiert, muss die Umsetzung desselben geprüft werden. In diesem Schritt muss nicht jedes Detail geklärt werden. Grundlegende Entscheidungen und Entwicklungsschritte müssen aber definiert werden, um unnötige Mehrarbeiten zu verhindern. Nachträgliche Korrekturen sind ungleich aufwändiger als eine frühzeitige Abstimmung mit der Fertigungsseite.

Roland Weiniger: Gibt es Entwicklungen, die durch moderne Löt- und Fertigungsverfahren überhaupt erst möglich werden? Also Produkte oder Konstruktionen, die mit früheren Verfahren kaum oder nicht zuverlässig realisierbar gewesen wären?

Armin Leicht: Ja, etwa Baugruppen mit sehr hohem Mix aus kleinen und großen Bauteilen, komplexe BGA-Anwendungen oder die moderne Leistungselektronik. Auch unsere Vakuum-Dampfphasentechnologie, die praktisch lunkerfreie Lötstellen ermöglicht, gibt dem Kunden neue Möglichkeiten in den Anwendungsbereichen. Um ehrlich zu sein, sind der Markt und die Fertigungsanlagen gemeinsam gewachsen. Die Entwicklungen bei den Bauteilen und der Leistung der elektrischen Einheiten haben erst den Bau der modernen Anlagen ermöglicht. Dies stellt eine schöne Symbiose dar.

Roland Weiniger: Wenn ein Unternehmen aus einer anderen Branche gerade ein neues Produkt mit Elektronik entwickelt: An welcher Stelle kann ein Spezialist wie IBL konkret beim nächsten Entwicklungsschritt helfen? Geht es dabei erst um die spätere Fertigung – oder beispielsweise schon um Versuche, Machbarkeit und Prozessentwicklung?

Armin Leicht: Oft schon deutlich vor der eigentlichen Serienfertigung – bei Machbarkeitsuntersuchungen, ersten Lötversuchen und der Prozessentwicklung für ein neues Bauteil oder eine neue Materialkombination. Unsere Anwendungstechniker arbeiten eng mit Entwicklungsteams der Kunden zusammen, um Lötprofile gezielt auf die jeweilige Anwendung abzustimmen, bevor überhaupt die Frage nach der Serienanlage ansteht. In einem frühen Stadium kann der Kunde seine Produkte perfekt für das jeweilige Verfahren auslegen, um im Nachhinein die besten Resultate zu erreichen.

Roland Weiniger: Was verändert sich, wenn Anlagen Prozesse nicht mehr nur ausführen, sondern immer stärker selbst überwachen, bewerten und nachregeln? Ist das vor allem ein Qualitätsthema – oder verändert diese Entwicklung langfristig auch, wie Produkte entwickelt und Fertigungsprozesse geplant werden?

Armin Leicht: Das ist deutlich mehr als ein Qualitätsthema. Sensorgesteuerte, selbstregelnde Prozesse – bei uns etwa die Advanced Gradient Control (AGC) mit temperaturgeführter Profilerzeugung – verschieben die Fertigungsplanung insgesamt: weg von starren, einmal festgelegten Rezepten hin zu Prozessen, die sich an das jeweilige Produkt anpassen. Dies gibt dem Kunden mehr Sicherheit für die Prozesse, ohne sich bis ins kleinste Detail in die jeweiligen Anlagen und deren Funktion und Arbeitsweise denken zu müssen. Dies bedeutet für den Kunden eine erhebliche Zeitersparnis und gleichzeitig einen stabilen und sicheren Lötprozess.

Herr Leicht, vielen Dank für das Gespräch und für den Einblick in einen Teil der Produktentwicklung, der für Außenstehende oft kaum sichtbar ist: die Frage, wie aus einer technischen Idee ein zuverlässig herstellbares Produkt wird.

Das Interview führte Roland Weiniger für den Taktgeber der Peter-Henlein-Gesellschaft.