Elektronik: Warum technologische Entwicklung Kleb-Qualifizierung braucht

Kleinere Bauteile, höhere Leistungsdichten, neue Materialkombinationen und steigende Anforderungen an Zuverlässigkeit: Elektronische Baugruppen werden komplexer. Das betrifft auch die Verbindungstechnik. Klebstoffe übernehmen längst nicht mehr nur die Aufgabe, zwei Bauteile miteinander zu verbinden. Sie können Wärme übertragen, elektrisch isolieren oder leiten, vor Umwelteinflüssen schützen und mechanische Spannungen ausgleichen.

Mit den technischen Möglichkeiten steigen allerdings auch die Anforderungen an diejenigen, die Klebprozesse entwickeln, planen, durchführen und überwachen. Denn eine zuverlässige Klebung entsteht nicht allein durch die Auswahl eines geeigneten Klebstoffs. Entscheidend ist, dass die Zusammenhänge des gesamten Prozesses verstanden und beherrscht werden.

Komplexere Anwendungen erfordern mehr Prozessverständnis

In der Elektronik zeigt sich diese Entwicklung besonders deutlich. Beim Flip-Chip-Underfill beispielsweise muss der Klebstoff Spannungen zwischen Chip und Substrat aufnehmen. Beim Die-Attach in der Leistungselektronik müssen unter anderem Wärmeableitung, elektrische Eigenschaften und mechanische Anforderungen berücksichtigt werden.

Damit verändern sich auch die Anforderungen an die beteiligten Fachkräfte. Es reicht nicht, einen Klebstoff nach vorgegebenen Parametern zu verarbeiten. Wer einen Klebprozess sicher beherrschen will, muss verstehen, wie Werkstoff, Oberfläche, Konstruktion, Klebstoff und Fertigungsbedingungen zusammenwirken. Dieses Wissen wird umso wichtiger, je kleiner Klebflächen und Klebstoffmengen werden und je enger die Prozessfenster sind. Abweichungen bei der Oberflächenvorbehandlung, Dosierung oder Aushärtung können die Qualität der Verbindung unmittelbar beeinflussen.

Klebtechnik betrifft unterschiedliche Funktionen im Unternehmen

Klebtechnisches Wissen wird deshalb nicht nur in der unmittelbaren Fertigung benötigt. Bereits in der Entwicklung werden wesentliche Entscheidungen für den späteren Klebprozess getroffen. Die Konstruktion definiert beispielsweise Klebflächen und Fügespalte. In der Arbeitsvorbereitung werden Anforderungen in einen industriellen Prozess überführt. Die Qualitätssicherung muss beurteilen können, welche Prozessgrößen relevant sind und wie diese überwacht werden. Die Aufgaben unterscheiden sich – die technische Verantwortung für einen beherrschten Prozess verteilt sich jedoch über mehrere Funktionen. Genau deshalb muss auch die klebtechnische Qualifizierung differenziert betrachtet werden. Nicht jeder Beschäftigte benötigt dasselbe klebtechnische Wissen. Entscheidend ist, dass Qualifikation und Verantwortung zueinanderpassen.

Weiterbildung schafft eine gemeinsame technische Grundlage

Für die Klebtechnik stehen dafür etablierte Qualifizierungswege zur Verfügung. Mit dem Europäischen Klebpraktiker (EAB), der Europäischen Klebfachkraft (EAS) und dem Europäischen Klebfachingenieur (EAE) existieren unterschiedliche Qualifizierungsstufen für verschiedene Aufgaben und Verantwortungsbereiche. Dabei geht es nicht darum, möglichst viele Beschäftigte umfassend auszubilden. Es geht darum, an den relevanten Stellen im Prozess die notwendige Kompetenz aufzubauen.

Ein wesentlicher Punkt ist aus meiner Sicht das Verständnis der Zusammenhänge. Wer weiß, warum eine Oberfläche vorbereitet werden muss, warum ein bestimmtes Prozessfenster einzuhalten ist oder weshalb eine Änderung der Konstruktion Auswirkungen auf die Klebung haben kann, kann Abweichungen anders beurteilen und geeignete Maßnahmen ableiten. Damit schafft Aus- und Weiterbildung eine gemeinsame technische Grundlage zwischen Entwicklung, Planung, Fertigung und Qualitätssicherung und sorgt dafür, dass alle Beteiligten „die gleiche Sprache sprechen“ und effizient kommunizieren können.

Normen machen Kompetenz zum Bestandteil der Qualitätssicherung

Diese Bedeutung von Qualifikation findet sich auch in den klebtechnischen Regelwerken wieder. Normen wie die ISO 21368 betrachten Kleben als speziellen Prozess, dessen Qualität nicht allein am fertigen Produkt abgesichert werden kann. Deshalb müssen Unternehmen nicht nur Werkstoffe und Fertigungsparameter beherrschen. Auch Zuständigkeiten, Prozessüberwachung und die Qualifikation des eingesetzten Personals spielen eine wesentliche Rolle. Qualifizierung ist damit kein vom eigentlichen Fertigungsprozess losgelöstes Weiterbildungsthema. Sie ist Bestandteil eines systematischen Qualitätsmanagements für Klebprozesse.

Neue Anforderungen machen vorhandenes Wissen nicht überflüssig

Gerade in der Elektronik entwickeln sich Materialien, Bauformen und Fertigungsverfahren kontinuierlich weiter. Gleichzeitig kommen neue Anforderungen hinzu – beispielsweise durch höhere Leistungsdichten, zunehmende Miniaturisierung oder Anforderungen an Reparatur und Kreislauffähigkeit. Das bedeutet jedoch nicht, dass klebtechnisches Grundlagenwissen ständig ersetzt werden muss. Im Gegenteil: Je schneller sich Anwendungen verändern, desto wichtiger wird ein solides Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge. Wer lediglich einen einzelnen Prozessschritt kennt, kann auf Veränderungen nur begrenzt reagieren. Wer dagegen verstanden hat, welche Wechselwirkungen zwischen Werkstoffen, Oberflächen, Konstruktion und Prozess bestehen, kann dieses Wissen auch auf neue Anwendungen übertragen.

Genau darin liegt für mich eine wesentliche Aufgabe der Weiterbildung: nicht nur vorhandene Prozesse zu erklären, sondern Menschen dazu zu befähigen, klebtechnische Zusammenhänge zu verstehen und auf neue Aufgabenstellungen anzuwenden.

Technologische Entwicklung und Kompetenzentwicklung gehören zusammen

Die Klebtechnik bietet für elektronische Baugruppen viele Möglichkeiten. Ob diese Möglichkeiten industriell genutzt werden können, hängt jedoch nicht allein von neuen Klebstoffen, Anlagen oder Fertigungsverfahren ab. Entscheidend ist auch, ob in den Unternehmen das notwendige Wissen vorhanden ist, um daraus sichere und reproduzierbare Prozesse zu entwickeln und diese dauerhaft zu beherrschen.

Deshalb sollten technologische Entwicklung und Kompetenzentwicklung nicht getrennt voneinander betrachtet werden. Wenn sich Anwendungen, Materialien und Prozesse verändern, muss sich auch das Wissen der beteiligten Menschen weiterentwickeln.

Weiterbildung ist damit keine nachgelagerte Maßnahme. Sie ist eine Voraussetzung dafür, dass aus den technischen Möglichkeiten der Klebtechnik zuverlässige industrielle Anwendungen werden.