Seit dem Aufkommen elektronischer Bauteile in Konsumgüter-, Industrie-, Kommerz- und Militärprodukten sowie -systemen stellt der Umgang mit zunehmend raueren Umgebungen ein Problem dar. Dies liegt größtenteils an der Leistungssteigerung, die die Elektronik vielen Systemen bringen kann, wodurch ihr Nutzen, ihre Beliebtheit und schließlich ihre Notwendigkeit in allen Arten von Anwendungen stetig zunehmen.   

1897 erfand J.A. Fleming die Vakuumdiode und läutete damit das Zeitalter der Elektronik ein. Es folgten Trioden sowie Tetroden- und Pentodenröhren, bis zum Zweiten Weltkrieg. Viel wurde über den Antrieb geschrieben, den Kriege der technologischen Entwicklung verleihen, und die Kriegsanstrengungen trugen dazu bei, mit der Erfindung des Sperrschichttransistors im Jahr 1948 eine neue Ära der Elektronik einzuläuten.

In den 1950er-Jahren folgten integrierte Schaltkreise, die das Design noch weiter revolutionierten, indem sie einen ganzen Schaltkreis auf einem einzigen Chip unterbrachten. Dies bedeutete enorme Einsparungen bei Kosten, Größe und Gewicht – was natürlich bedeutete, dass immer mehr Funktionalität in Produkte und Systeme sowohl für den militärischen als auch den industriellen Sektor integriert werden konnte. Die Entwicklung von JFETs und MOSFETs in den 1950er-Jahren erhöhte die Zuverlässigkeit und Leistung von Transistoren.

In den darauffolgenden 20 Jahren stieg die Dichte von Bauteilen und Schaltkreisen auf einem einzigen Chip, im Gleichschritt mit dem Fortschritt bei den Fertigungstechnologien, der die Massenproduktion digitaler und analoger integrierter Schaltkreise ermöglichte. 1969 führte Intel den Mikroprozessor ein, was zur Einführung von Computerintelligenz in eigenständige Produkte sowie zum Aufstieg von Personal Computern und mobilem Computing führte.

Im Gleichschritt mit der Entwicklung der Rechenleistung kam es zu einer regelrechten Explosion bei den umgebenden Systemkomponenten, die all diese Verarbeitungsleistung beherbergen, schützen, unterstützen, kommunizieren lassen, kühlen, verbinden und versorgen.

Diese Entwicklung grundlegender elektronischer Bauteile hat die Funktionalität von Produkten und Systemen weiter verändert und erweitert, sodass diese wesentlich mehr Aufgaben erfüllen können, oft in rauen und unwirtlichen Umgebungen. Die gesteigerte Verarbeitungsintelligenz und Bauteilfunktionalität hat zudem die Liste der praktischen Anwendungen für Systeme mit elektronischem Inhalt erheblich erweitert, was die Entwicklung immer kleinerer, robusterer und kosteneffizienterer Bauteile und Systeme erforderlich macht. In gewissem Sinne fördert die Technologie ihr eigenes Wachstum.

Heutzutage kann eine raue Umgebung eine Polizei-Bodycam bedeuten, mit einer robusten Leiterplatte, die Stößen, Vibrationen, Feuchtigkeit und Hitze standhalten muss. Es kann auch ein Sensornetzwerk an einer Roboter-Montagelinie sein, das Funken, Vibrationen, Schmutz, Dämpfen und Chemikalien standhalten soll. Oder auch die robusten Kabel, Steckverbinder, Verkabelungen, Sensoren, Relais und Schalter, die den Betrieb eines modernen Stahlwerks unterstützen und steuern.

Als Beispiel sei der Automobilbereich für Verbraucher genannt, der normalerweise nicht als Beispiel für eine raue Umgebung gilt, in dem Bauteile jedoch buchstäblich unter extremen Bedingungen funktionieren müssen. Automobilsysteme arbeiten in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +160 °C und in einem Feuchtigkeitsbereich von 0 % bis 100 %, wobei die angestrebte Ausfallrate, insbesondere bei Sicherheitssystemen, bei 0 % liegt. Da der Anteil elektronischer Systeme an Verbraucherfahrzeugen bis zum Jahr 2030 voraussichtlich 50 % der Gesamtkosten eines Autos erreichen wird, lässt sich leicht erahnen, wie viel Bauteilentwicklung dafür noch erforderlich sein wird.

Branchenübergreifend haben Entwicklungsingenieure, unterstützt von Materialwissenschaftlern, Softwareingenieuren und Fertigungsspezialisten, Kreativität, Anpassungsfähigkeit und harte Arbeit eingesetzt, um Herausforderungen zu meistern und Fortschritte zu erzielen – insbesondere bei Produkten mit fortschrittlichen elektronischen Systemen, die unter anspruchsvollen Bedingungen funktionieren. Diese Nachfrage nach fortschrittlicher Leistung in einer wachsenden Zahl von Anwendungen wird nur weiter zunehmen.