Gebündeltes Prozesswissen

Gut ist nicht gut genug, ein Wahlspruch, der zur Firmenphilosophie bei Christian Koenen gehört. Insofern hatten die Technologietage ihren Schwerpunkt auf Sicherheit respektive bessere Qualität beim Herstellungsprozess in der Elektronikindustrie.

Der Trend zur Miniaturisierung ist ungebrochen und führt nach wie vor zu höheren Ansprüchen an die Prozesse. Im Schablonendruckbereich erfordern die feineren Raster und Bauformen mit hohem Lotbedarf eine Anpassung an den Pastenbedarf sowie die Kompensation von Substratunebenheiten mit einem Drucken auf unterschiedlichen Ebenen. Einflussgrößen wie Öffnungs- und Flächenverhältnis sowie die Lotkugelregel bestimmen eine Druckqualität maßgeblich. So verhindern Unebenheiten der Substrate, entstanden durch Lötstopplack, Viafillings oder Verunreinigungen, eine Abdichtung der Schablonenöffnungen durch die Pads. Die Stufenschablonentechnologie als erster Lösungsschritt hat somit zunehmend in der elektronischen Baugruppenfertigung an Bedeutung gewonnen. Ist die Pastenauftragsmenge nicht mehr ausreichend über die Anpassungen der Aperturen regulierbar oder verschiedene Höhen auf der Leiterplattenoberfläche müssen ausgeglichen werden, erhält diese Technologie eine große Bedeutung. Die Höhenunterschiede werden durch Aussparungen auf der Schablonenunterseite ausgeglichen, womit ein künstlicher Absprung und die damit verbundene Druckverschmierung vermieden werden. Heute existiert bereits die Schablonentechnologie in der dritten Dimension, welches sich von der normalen Stufentechnik unterscheidet. Mit der 3D-Technologie wird der simultane Druck auf mehreren Ebenen eines Substrates ermöglicht und Substratunebenheiten ausgeglichen. Somit eröffnet der Schritt in die dritte Dimension neue Chancen für den Schablonendruck. Durch gezielte Auswahl von Schablonenoptionen können Prozesse erheblich verbessert werden. Der Praxisteil wurde live vor Ort im Application Center mittels der 3D-Ebenheitsvermessung, Drucken mit 3D-Schablonen mit Sicherung der Produktionsparametern und Auswertung der 3D-Pasteninspektion, begleitet durch die Prozesse der Restlotabsaugung, des BGA-Reballing sowie der Schablonenreinigung, eindrucksvoll demonstriert.

Wirtschaftlich erfolgreiche Ideen und Erfindungen werden häufig Nachahmer finden. Schutzrechte wie Patente und Gebrauchsmuster stellen somit ein effektives Vorgehen gegen Plagiate und Imitationen dar. Gewerbliche Schutzrechte, die für den Wirtschaftsstandort Deutschland von großer Bedeutung sind, da sie wesentlich zur Wettbewerbsfähigkeit beitragen. Schlüssel dazu ist das Deutsche Patent- und Markenamt (DPMA), das den Auftrag hat, gewerbliche Schutzrechte zu erteilen, einzutragen, zu verwalten und darüber zu informieren. So wird ein Patent mit maximaler Laufzeit von 20 Jahren für eine technische Erfindung erteilt, die neu ist, auf einer erfinderischen Tätigkeit beruht und gewerblich anwendbar ist. Es schützt damit in erster Linie Produkte und Verfahren vor der Nachahmung. Der Inhaber eines Patents kann durch diese rechtliche Absicherung für einen definierten und begrenzten Zeitraum gewiss sein, dass er sein Produkt exklusiv auf dem deutschen Markt anbieten kann und nicht durch Konkurrenten bedrängt wird. Doch nicht nur der Patentinhaber profitiert letztendlich davon, sondern auch die Gesellschaft. Patente tragen dazu bei, die häufig hohen Entwicklungskosten abzusichern. Der wirtschaftliche Gewinn durch die Vermarktung ermöglicht neue Investitionen in Forschung und Entwicklung. Dies ist jedoch keine Garantie für einen wirtschaftlichen Gewinn, denn ob eine Erfindung sich gut vermarkten lässt und Erfolg bringt, entscheidet schlussendlich der Markt. Spitzenpositionen an Patentanmeldungen haben in Deutschland Unternehmen wie Robert Bosch, Daimler oder Siemens.

Der Bestückprozess verlangt durch die ständig neuen Anforderungen wie sehr kleine neben großen Bauteilen oder auch sehr kleine Bauteile wie 02010 und 01005 in sehr dichter Bestückung stets höhere Präzision und Sicherheit. Den Überblick bewahren, wenn auf einem sehr dicht bestückten Submodul hunderte solcher Bauteile von Hand in die passende Reihenfolge gebracht werden müsste, ist fast unmöglich. Dafür gibt es heute automatisierte Bestücker, die wissen, welche Bauteile auf welcher Spur zugeführt werden sollen oder wann sich die Komponentenzuführung geändert haben könnte. Grundsätzlich gilt, dass je kleiner die Bauteile werden, umso genauer und lückenloser muss jeder Schritt im Bestückablauf möglichst zeitneutral überwacht werden. So wird die Bestückrate nicht negativ beeinflusst. Um die Kosten auf einem erträglichen Level zu halten, sollte die Überwachung möglichst mit vorhandener Sensorik bewältigt werden. Die Eingaben benötigen eine Verifizierung sowie Prüfung auf Plausibilität mittels der verwendeten Software.

Die Vorstellung der Supply Chain vom Lieferant bis zum Kunden über alle Bereiche bei Pilz verdeutlichte die Einflüsse in der Fertigung bzw. das Arbeitssystem des Unternehmens. Um Fertigungsziele mit hoher Liefertreue und zuverlässiger Qualität der Produkte sicher zu stellen, müssen Rahmenbedingungen in einem Fertigungsprozess planbare Größen in der Personalpolitik sein. Personal- und Betriebszeiten sowie Arbeitszeitmodelle sind planbar, zuverlässig und flexibel ausgelegt, die Mitarbeiter motiviert, gefordert und gefördert. Das Equipment muss den Produktions- sowie Mengenanforderungen genügen sowie die Materialversorgung sicher gestellt sein. Stimmen nun noch externe und interne Bestimmungen überein, steht einer Erreichung der Fertigungsziele nichts mehr im Wege.

Korrektes Messen als Voraussetzung für umsetzbare Maßnahmen wurde anhand einer Wertstromanalyse in der Elektronikfertigung erklärt. Die Wettbewerbsfähigkeit kann auch in einem Hochlohnland wie Deutschland systematisch, nachhaltig und kontinuierlich verbessert werden. Dienlich dazu ist das Projekt des Wertstromansatzes, das als Daueraufgabe verstanden, für nachhaltigen Erfolg und kontinuierlicher Verbesserung in einer SMD-Fertigung sorgt. (dj)