25 Jahre ThinkPad verändern die Welt
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Lenovo bringt umweltfreundlichere Zukunft für die Elektronikbranche

Die meisten Menschen, die ihr Handy fallen lassen, sorgen sich als Erstes, ob das Display beschädigt wurde. Sie denken nicht über das Innenleben des Telefons nach – ob etwa durch den Sturz die Hauptplatine verbogen wurde und sich dadurch Bauteile gelöst haben. Solche Gedanken macht sich nur eine besondere Gruppe von Menschen – die Produktionsingenieure der Welt. Menschen, die Dinge im Auge haben, die den meisten von uns unwichtig sind. Menschen, die unsere Produkte testen, damit sie im Alltag bestehen.

Diese Gruppe sucht Antworten auf Fragen, die sich der Technikbranche seit mehr als einem Jahrzehnt stellt: Wie können wir die PC-Fertigung verbessern und dabei nicht nur Energie sparen, sondern auch die Zuverlässigkeit erhöhen. Ein Team von Lenovo Ingenieuren gab nach jahrelanger intensiver Beschäftigung einen Durchbruch bekannt. Das neue Lötverfahren LTS (Low Temperature Solder) kommt mit geringerer Hitze aus und reduziert die CO2-Emissionen.

Seit mehr als 20 Jahren werden Milliarden von Geräten – darunter auch Telefone – auf dieselbe Weise hergestellt. Im ersten Schritt entwerfen Ingenieure die Hauptplatine, die eine Vielzahl von Komponenten beherbergt. Diese wird dann maschinell mit winzigen Metallpunkten versehen, den sogenannten Lötpunkten. Eine Art hochgenauer Computerarm setzt alle Bauteile ein, sodass diese auf kleinen Metallteilen sitzen. Im letzten Schritt werden die Hauptplatinen in einem Ofen ca. fünf bis sechs Minuten lang erhitzt. Dabei schmelzen die Lotpunkte und verbinden die Tausenden von Komponenten mit der Platine und untereinander.

 Tadashi Kosuga and Nobutuki Kamei, memory and component, ECAT and Components, Platform Subsystem Development, showing a motherboard using the low temperature solder process.
Tadashi Kosuga, Nobutuki Kamei

Bis hinein in die 2000er Jahre wurde in der Branche mit bleihaltigem Lötzinn gearbeitet. Es hatte eine niedrigere Schmelztemperatur, war aber auch giftig. Nach einer weltweiten Initiative zur Verbannung von Blei aus der Fertigung begannen die Unternehmen mit der Verwendung anderer Metalle. Dadurch musste aber auch die Temperatur in den Öfen auf 250 Grad Celsius erhöht werden. Das Lötmittel aus dem neuen Metall war zwar umweltfreundlicher. Gleichzeitig wuchsen aber der Energieverbrauch und die Gefahr, dass sich Bauteile bei der großen Hitze verbiegen.

Somit war allen klar, dass ein neues Fertigungsverfahren mit geringeren Temperaturen sinnvoll wäre. Die Frage war nur, wie. Der Prozess ließ sich nicht einfach modellieren. Ein Team aus den klügsten Köpfen bei Lenovo stellte sich dieser Aufgabe und testeten 3.000 Hauptplatinen jeweils zwei oder drei Wochen für eine Dauer von 30 Sekunden.

Nach zwei Jahren intensiver Forschung mit experimentellen und empirischen Methoden fanden unsere Ingenieure schließlich heraus, wie sich die Temperatur um 70 Grad Celsius senken ließ. Um sicherzustellen, dass der neue Prozess dem Qualitätsstandard von Lenovo entsprach, verbrachten die Ingenieure ein weiteres Jahr mit der Auswertung ihrer Erkenntnisse.

 Using surface mount technology (SMT), the solder and flux mixture is printed on the face of the circuit board. Then components are added and heat applied to melt the solder mixture, securing and connecting the components to the board used in the ThinkPad X1 Carbon 5th generation

Die anstrengenden Wochen, Monate und Jahre haben sich gelohnt: Das neue Niedertemperatur-Lötverfahren wird die Herstellung von Elektronikgeräten erheblich beeinflussen. Das neue Fertigungsverfahren wird erstmals bei ThinkPads der laufenden Produktion eingesetzt, nämlich der ThinkPad E-Serie und der fünften Generation des ThinkPad X1 Carbon. Lenovo wird dadurch nach eigenen Berechnungen bis zu 35 Prozent CO2-Emissionen einsparen. Als angenehmer Nebeneffekt verbesserte sich dadurch auch die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit in den Frühphasen der Entwicklung. Die Zahl der verzogenen Platinen ging um 50 Prozent zurück. Ebenso sank auch die Anzahl der fehlerhaften Teile pro Million im Fertigungsprozess.

Mit Plänen zur Einführung des LTS-Prozesses in der gesamten weltweiten Fertigungsindustrie bis zum Ende 2018 unterstreicht Lenovo auch sein Engagement zur Offenlegung von Know-how, das die Zukunft verändern kann. Damit profitieren die Menschen von unserer und Entwicklung und Innovation in ihren Geräten, auch wenn es nicht direkt sichtbar ist.

Lenovo plans to reduce annual CO2 emissions by 5956 metric tons

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