Gesamte SMT-Prozesskette erfolgreich auf 01005 optimiert Siemens AG, München

Entwicklung und Produktion von Oberflächenwellen-Filtern (Surface Acoustic Waves (SAW) Components) gehören zu den Kernkompetenzen der Epcos AG. Das Münchner Unternehmen produziert in seinen Werken in Deutschland, Singapur und China jährlich mehr als zwei Milliarden SAW-Komponenten. Diese werden als Bauteil oder in Modulen integriert an Kunden in den Bereichen Telekom, Multimedia/Consumer Electronics und Automotive geliefert. Teil dieser Module sind zukünftig 01005-Bauteile. Der Wettbewerb der Hersteller auf dem Gebiet der SAW-Komponenten ist hart: „Als einzig verbliebener europäischer Hersteller in diesem Segment müssen wir uns einem großen internationalen Wettbewerbs- und Kostendruck stellen. Die Produkt-Lebenszyklen haben sich auf zwölf bis maximal 18 Monate verkürzt“, so Michael Fleischmann, Director Sourcing Epcos.

„Die Bestückung von 01005-Bauteilen und damit die zuverlässige Beherrschung der 01005-Prozesse ist für uns von zweifachem Nutzen. Zum einen entsprechen wir damit den Anforderungen vieler Kunden, die eine immer höhere Funktionsdichte auf Filtermodulen wünschen. Hierbei werden 01005-Komponenten künftig eine Schlüsselrolle spielen. Zum anderen hilft uns die Miniaturisierung mit ihren Rationalisierungseffekten dabei, den Materialaufwand und die Produktionskosten zu senken und so unsere Wettbewerbsfähigkeit zu steigern“, beschreibt Michael Fleischmann die Bedeutung der erfolgreichen Prozessoptimierung für den Geschäftsbereich.

„Die Einführung neuer Technologien und Prozesse wird bei Epcos stets auf Basis der vorhandenen Systeme und Prozesse vorangetrieben. Dies schafft eine kosteneffiziente Balance zwischen Innovation und bewährten Verfahren. Ziel ist es, den Entwicklern freie Hand beim Design der zumeist kundenspezifischen Lösungen zu geben und diese dann mit standardisierten Prozessen zu möglichst niedrigen Kosten produzieren zu können. Die dank der hohen Fertigungstiefe und der Bandbreite an Fertigungstechnologien (SMT, Die-/Wire-Bonding und Flip Chip) vorhandene Flexibilität gegenüber kundenspezifischen Anforderungen ist neben der Technologieführerschaft ein wichtiger Erfolgsfaktor von Epcos im internationalen Wettbewerb“, so Stephan Barthel, der bei Epcos für das Engineering der Backend-Module zuständig ist.

Für Günter Herbold, Siplace-Vertriebspartner im 01005-Projekt, war dies wichtig für den Projekterfolg: „Von Beginn an wurde 01005 nicht als Eigenschaft der Bestückautomaten, sondern als eine Qualität des Gesamtprozesses gesehen.“ So wurden die SMT-Linien nicht nur mit neuen Siplace X4-Bestückautomaten aufgerüstet, sondern auch Lotpasten und Lotpastendruck sowie Reflow-Profil kamen auf den Prüfstand. Knapp neun Monate nahm sich das Team Zeit für die Aufgabe, den gesamten SMT-Prozess auf das Niveau für eine zuverlässige 01005-Bestückung zu heben. Die hierbei gemessenen Leistungsdaten sind nicht nur für die laufenden Entwicklungsprojekte mit 01005-Komponenten eine gute Nachricht: Die deutlich erhöhte Genauigkeit beim Schablonendruck und bei der Bestückung sowie die neuen Erfahrungen in Bezug auf die Lotpaste und den Reflow-Prozess verbessern auch die Fertigungsqualität bei den aktuellen Produkten, in denen 0201-Bauelemente den Löwenanteil des Bestückvolumens stellen. Beim Einfahren und bei den derzeit laufenden Optimierungen leistete das Siplace-Team wichtige Unterstützung. So wurden beispielsweise die allerersten 01005-Tests noch im Siplace Applications Center in München gefahren. Dort geben Siplace-Spezialisten Experten-Beratung nicht nur für die gesamte 01005-Prozesskette, sondern für alle in der SMT verwendeten Technologien und Prozesse, dem Drucken, Bestücken, AOI-Test und Löten.

Seit August fertigt das Epcos-Werk in München neben der laufenden Produktion die ersten 01005-Musterdesigns aus Kundenprojekten. Alle SAW-Module werden zu 100 Prozent im Prüffeld am Ende der Linie auf die jeweilige elektrische Spezifikation des Kunden getestet. Zusätzlich werden in der Linie und nach dem Reflow Siplace AOI-Systeme für die dreidimensionale optische Kontrolle eingesetzt. So werden Lage und Höhe der bestückten Elemente überprüft. Insbesondere bei der Höhe erlauben viele Kunden in ihren Design-Spezifikationen nur geringste Toleranzen. „Die Siplace-Systeme haben hier einfach die höchste Taktrate. Innerhalb von nur 40 Sekunden werden Lage und Höhe von 5000 Bauelementen geprüft. Wenn die AOI-Software weiter in die Siplace Pro Software integriert wird, erhoffen wir uns zusätzlichen Komfort und weitere Geschwindigkeitsvorteile bei der Programmierung“, erläutert Stephan Barthel. Die gewonnenen Testdaten werden für die systematische Verbesserung der Prozesse genutzt. Parallel laufen derzeit die Stresstests für die 01005-Bauelemente und damit die Qualifizierung der Lieferanten.

„Nicht nur die Leistungsfähigkeit der neuen Siplace X4 Bestückautomaten, auch die gute Unterstützung durch das Siplace-Team haben wesentlich dazu beigetragen, dass wir die 01005-Prozesse jetzt beherrschen und damit unseren Kunden einen neuen Qualitätsstandard in der Fertigung bieten können“, freut sich Stephan Barthel über das gelungene Projekt. (dj)

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Die Epcos AG ist ein führender Hersteller von elektronischen Bauelementen und Modulen mit Sitz in München. Mit seinem sehr breit gefächerten Produktportfolio bietet Epcos ein umfassendes Angebot aus einer Hand und konzentriert sich auf schnell wachsende und technologisch anspruchsvolle Märkte insbesondere im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Automobil-, der Industrie- und der Konsum-Elektronik. Das Unternehmen verfügt über Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsstätten in Europa, in Asien sowie in Nord- und Südamerika. Im Geschäftsjahr 2006 hat Epcos mit weltweit rund 17 900 Mitarbeitern einen Umsatz von 1,31 Milliarden EUR erzielt.