Prozesssicherheit

SMD-Bestücken zwischen Preis und Präzision

| Autor / Redakteur: Rainer Schoppe * / Franz Graser

Kein Spielraum für Fehler: Die Prozesskontrolle gleicht einem engmaschigen Netz. Präzisionsverfahren zur Lotpastenkontrolle und zur Baugruppeninspektion sind Pflicht.
Kein Spielraum für Fehler: Die Prozesskontrolle gleicht einem engmaschigen Netz. Präzisionsverfahren zur Lotpastenkontrolle und zur Baugruppeninspektion sind Pflicht. ( bebro)

Mit der Miniaturisierung wächst das Fehlerrisiko beim SMD-Bestücken. Wer hier mithalten will, braucht gute Nerven und technisches Know-how, damit der Bestückungsprozess lückenlos stabil und sicher bleibt.

Die bebro electronic, EMS-Dienstleister für Entwicklung und Produktion aus Frickenhausen, hat sich darauf eingestimmt, die Prozessführung vor und nach dem Bestücken gleich in mehreren Etappen mit Argusaugen unter die Lupe zu nehmen. „Der Verlust einer einzigen hochwertigen Leiterplatte kann die Marge einer Tagesproduktion zunichte machen. Wir setzen uns die Null-Fehler-Quote als Standard“, meint Peter Sommer, Leiter des technischen Vertriebs bei bebro electronic: „Erst wenn jede Schwachstelle aufgedeckt wird, lassen sich darauffolgende, nicht revidierbare Prozessschritte starten.“

Befindet sich die Leiterplatte erst im Reflow-Ofen, ist das Ergebnis „in Stein gemeißelt“. Eine Korrektur wäre nur mit erhöhtem Aufwand und Marge mindernden Mehrkosten verbunden. Das, so meinen die Frickenhäuser, rechtfertigt die Akribie.

Tausend Komponenten – Tausende kritischer Lötfallen

Schon beim Lotpastenauftrag geht bebro sensibel mit der Korngröße und seiner Beschaffenheit, mit dem Flussmittelanteil und dessen Zusammensetzung ans Werk. Da Abweichungen ihren Ursprung möglicherweise in vom Hersteller bezogenen Wareneigenschaften haben, wird auch der Lieferant notiert und ins Kalkül einbezogen. Die Paste wird im 7/24-Turnus selbst in der verarbeitungsfreien Zeit kontrolliert, kühl gelagert und von einem Datenlogger überwacht. Vor dem Einsatz auf Raumtemperatur gebracht, wird die Lotpaste ohne Luftbeimengung gerührt, um eventuelle Separierungen und Sedimentierungen zu beseitigen.

Bevor es an den Auftrag geht, betreibt bebro auch an den Schablonen gehörigen Aufwand. Elektropoliert und mit einer Nanoschicht versehen, will man vermeiden, dass selbst kleinste Mengen der Paste an der Schablone haften. Mit dieser Akribie mindert man das Risiko, dass Lotkugeln als so genannte Primärkugeln zwischen Kupfer und Stopplack hängenbleiben. Gelingt dies nicht, wäre die notwendige Reinigung der Leiterplatte um ein Vielfaches teurer als der ganze Schablonenschutzprozess.

Bei der Verarbeitung von Lotpaste auf der Leiterplatte und beim Bestücken befinden wir uns im Promille-Bereich - ein Größenvergleich wie der zwischen Fußball und Fußballstadion, mit dicht gedrängten SMD-Bauteilen. Das erlaubt gerade eine Fehlerquote, die unter dem einstelligen ppm-Zahlenbereich liegt. bebro ist in der ppb-Sphäre angelangt. Um Fehlerfallen zu vermeiden, geht es längst nicht mehr nur um abweichende Pastenflächen. Das Programm, das für höchste Präzision verantwortlich ist, misst auch die Höhe und die Positionsgenauigkeit. Hierfür erfordert es hochpräzise Druckmaschinen, die langfristig konstante Arbeit leisten.

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