Elektronikfertigung 101

Ohne Elektrogeräte können wir uns ein Leben kaum vorstellen und dieser Blogbeitrag könnte weder gelesen, noch geschrieben worden sein. Die Elektrofertigung hat in den letzten Jahrzehnten, spätestens seit der Erfindung des Computers, einen enormen Aufschwung erlebt. Nicht nur die Industrie, sondern auch immer mehr Privathaushalte benötigen elektronische Bauteile und Geräte. Für die Massenproduktion von elektronischen Bauteilen ist eine entsprechende Elektro-Fertigungsindustrie notwendig und es werden elektronische Bauteile und Geräte für die verschiedensten Bereiche hergestellt.

Vor allem die Miniaturisierung der Bauteile ist ein revolutionärer Schritt, fordert aber auch Innovation in der Produktion. Die Branche hat in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung durchgemacht und ist heute ein entscheidender Faktor für die globale Wirtschaft. Produziert wird weltweit, so ist zum Beispiel Mexiko achtgrößter Hersteller in der Elektronikfertigung.

Doch was genau ist Elektronikfertigung? In diesem Beitrag wollen wir einen kleinen Überblick über die Elektrofertigung geben.

Was ist Elektronikfertigung?

Elektrofertigung ist ein Sammelbegriff für alle Verfahren, mit denen elektronische Bauteile hergestellt werden und umfasst die Fertigung von elektronischen Bauteilen aller Art: Dies geht von Kleinteilen wie Mikrocontrollern, Sensoren oder Leiterplatten und Autoteilen über Großteile wie Fernseher oder Computer. Dabei können es Elektronikgeräten für den Heim- sowie den gewerblichen Einsatz sein. Herausforderungen sind dabei heutzutage vorrangig, die immer kleiner werdenden Bauteile, Just-in-time-Produktion und kleinere Margen bei steigender Anzahl verschiedenster Bauelemente. Die Elektronikbranche ist fest eingebettet in die globalen Lieferketten der Welt.

Die Entwicklung der Elektrofertigungsbranche ist eng mit der allgemeinen Entwicklung verknüpft. Industrialisierung und Technifizierung schreiten immer weiter voran. Elektrogeräte, die in unserem Alltag eine immer größere Rolle spielen, erfordern hochwertige und zuverlässige Produktion.

Die Elektrofertigung umfasst eine Unmenge von Teilbereichen. Beispiele dafür sind:

  • Nanotechnologie
  • Automatisierungstechnik
  • Telekommunikation, Internet und Kommunikationstechnologie
  • Haushaltsgeräte
  • Medizintechnik

Fast jede Produktionsstätte hat automatisierte Prozesse oder die Hilfe von Elektrowerkzeugen oder Maschinen. Fast nichts wird mehr in reiner Handarbeit hergestellt, sodass die Elektrofertigung im klassischen Sinne die Produkte dafür bereitstellt – Leitplatten und Kabel für die Maschinen für zum Beispiel die Automobil-, Maschinenbau- und Kommunikationsindustrie.

Die Elektrofertigung hat in den letzten Jahren einen immer größeren Stellenwert gewonnen. Nicht nur, weil die Anforderungen an elektronische Geräte und Produkte immer höher werden, sondern auch, weil diese zunehmend in unserem Alltag eine entscheidende Rolle spielen. Sie ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Gesellschaften geworden und eine Schlüsselindustrie.

Was sind Electronic Manufacturing Services (EMS)?

Die Electronic Manufacturing Services (EMS) umfassen alle Dienstleistungen, die für die Fertigung elektronischer Bauteile benötigt werden. Angefangen bei der Design- und Entwicklungsphase über die Produktion von Prototypen bis hin zur Serienproduktion. Ferner gehört auch der Vertrieb sowie der After Sales Service zu den Aufgaben eines EMS-Anbieters.

Was sind SMD-Verfahren?

SMD steht für Surface Mounted Devices und beschreibt die Art der Montage von Bauteilen auf Oberflächen, die Bestückung von Leiterplatten. Dabei werden Halbleiter-Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren oder Transistoren mithilfe einer SMD-Lötmaschine auf die Leiterplatte gelötet. Leiterplatten sind wichtige Grundbausteine für weitere, größere Elektronikprodukte wie Computer oder hochtechnische Maschinen wie CNC-Fräsen. Sie bestehen aus einem Trägermaterial wie Glasfaser oder Kunststoff, auf dem die elektronischen Schaltungen aufgebracht sind.

SMD-Lötmaschinen kommen zum Einsatz, weil mit ihnen Oberflächen sehr präzise bearbeitet werden können. Die Herstellung von elektronischen Leiterplatten ist ein Kerngeschäft der Elektronikfertigung.

Welche Prozesse werden dabei angewandt?

Es gibt viele verschiedene Maschinen und Prozesse, die in der Elektrofertigung zum Einsatz kommen. Grundsätzlich lassen sich drei Bereiche unterscheiden: Die Massenfertigung von elektronischen Bauelementen, die Fertigung von Leiterplatten sowie die Montage von Elektronikgeräten.

In der Massenfertigung werden häufig automatisierte Produktionslinien eingesetzt. In kürzester Zeit können die gleichen Teile gefertigt werden, dies geschieht vor allem für die Auto- und Heimelektronikindustrie.

Bei der Fertigung von Leiterplatten wird hingegen manchmal noch manuell gearbeitet. Vor allem kleine und mittelständische Betriebe setzen hier auf Handarbeit, da die Maschinenkosten sehr hoch sind. Die Leiterplatten werden in der Regel mithilfe von Siebdrucken hergestellt und bestehen aus mehreren Schichten.

Die Grundstoffe für die Elektronikfertigung von Leiterplatten sind meist Kunstharz oder Epoxid-Glas. Diese werden in der Regel mit Chemiefaser verstärkt und umhüllt, anschließend mit metallenen Ioden, Kabeln und Leitern verlötet.

Die Montage von Elektronikgeräten erfolgt schließlich in den meisten Fällen in Asien oder Mexiko. Dabei gibt es verschiedene Herstellungsprozesse, die je nach Gerätetyp variieren.

Die Herstellung von Elektronikgeräten wird immer komplexer und die Anforderungen an die Bauelemente steigen.

Die Industrie der Zukunft ist elektronisch

Die Branche gilt als zukunftsträchtig und wichtig für die weitere Entwicklung der Industrie. Sie lässt sich in die Bereiche Massenproduktion, Leiterplattenfertigung und -montage, SMD und EMS unterteilen. Hier sind viele verschiedene Branchen beteiligt, allen voran die Automobilindustrie und die Unterhaltungselektronik. Durch die Miniaturisierung von Bauelementen steigen die Anforderungen an Präzision und Qualität. Gleichzeitig sinken die Produktionskosten, was zu einem harten Wettbewerb unter den Herstellern führt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Elektrofertigung ein wichtiger Industriezweig ist, der in den kommenden Jahren eine immer wichtigere Rolle spielen wird. Die Maschinen und Anlagen in diesem Sektor sind hochkomplex und erfordern ein hohes Maß an Fachwissen bei den Bedienern. Wer hier arbeitet, muss über umfassende Kenntnisse verfügen. Nur so kann er den immer steigenden Herausforderungen gerecht werden, daher ist gut geschultes Personal im Bereich Elektrotechnik gefragter den je.

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(©co-si)

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