Juki meets Friends

Ende Oktober fand die Veranstaltung im ISIT Fraunhofer Institut Siliziumtechnologie, direkt an der Autobahn A23, Abfahrt Itzehoe Nord und ca. 45 Kilometer nordwestlich von Hamburg statt. Mehr als 30 Teilnehmer fanden sich morgens zum Begrüßungskaffee und der anschließend einführenden Worte durch Stephan Brandt von Juki und Dr. Thomas Ahrens vom Fraunhofer Institut ein. Der Gruppenleiter Qualität und Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen im Fraunhofer Institut erläuterte das Institut, und es war zu erfahren, dass wenige Wochen zuvor, am 01. Oktober 2008, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Benecke die Leitung des Itzehoer Fraunhofer übernommen hat. Zugleich ist er Inhaber des Lehrstuhls für „Technologie Silizium-basierter Mikro- und Nanosysteme“ innerhalb der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität in Kiel. Damit löste er Dr. Wolfgang Windbracke ab, der seit Frühjahr 2007 nach dem Ausscheiden von Prof. Dr. Anton Heuberger das Institut kommissarisch geleitet hatte. Der neue Leiter hat es sich zum Ziel gesetzt, den geplanten Ausbau und die Erneuerung des Instituts in Form eines weiteren Reinraums und der Modernisierung der Produktionsanlagen umzusetzen. Die Position des ISIT als einer der europaweit bedeutendsten Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen in der Mikrosystemtechnik und Leistungselektronik soll auch für die Zukunft nicht nur gesichert, sondern auch ausgebaut werden. So ist Standort Itzehoe mit seinen verfügbaren technologischen Ressourcen und den hochqualifizierten Mitarbeitern prädestiniert für die Herstellung von Hightech-Komponenten und Systemen in Ergänzung zu den Entwicklungsleistungen. Auch kam die Trainingslinie für bleifreie Elektronikfertigung zur Sprache, an welcher dann der praktische Teil stattfinden sollte.

Die Leadfree-Trainingslinie kann seit Februar 2006 im Rahmen von Übungsmaßnahmen für RoHS-konforme Baugruppenfertigung genutzt werden. Produktionsmethoden und -verfahren, Auswahl, Handhabung und Bewertung von Bauteilen und Leiterplatten in Theorie und Praxis zählen dazu. Der Schwerpunkt der Seminare liegt im Lötprozess und der Qualitätsanalyse, Pastendruck, Bestückung und AOI gehören genauso ins Konzept wie Design- und Logistik-Maßnahmen. Im praktischen Teil der Veranstaltung zeigte Axel Lindloff von DEK live an der Horizon 02i mögliche Druckfehler und ihre Ursachen den interessierten Teilnehmern. Der DEK-Drucker eignet sich durch die Verbindung von schneller Einrichtung und kurzer Umrüstzeit für die Prototypen- und Erstserienfertigung, ohne dass die Erträge einer Vollproduktion nachstehen würden. Die Bedienerschnittstelle Instinctiv bietet mittels klarer Grafiken und ergonomischem Design überragenden Bedienkomfort. Am anderen Ende und für die zweite Hälfte der Teilnehmer, ging es um die Reproduzierbarkeit im Reworkprozess, was Andreas von Hertzberg von der Zweigniederlassung Deutschland der Zevac AG an der SMD-Reworkanlage ONYX 24 demonstrierte. Das Demo-Gerät hat eine motorisierte Z-Achse, Oberseitenheizung und serienmäßiges Kraftmesssystem für alle Pick-and-Place-Ausführungen, und ist mit Optionen wie IR-Boardsensor, Pyrometer, Seit- sichtkamera sowie aktiver Boardkühlung ausgerüstet. Es findet seinen Einsatz zum selektiven Ein- und Auslöten von SMD-Bauteilen bei Reparaturen, im Prototypenbau oder bei der Nachbestückung. Nach den Live-Vorführungen und einem Erfahrungsaustausch war der praktische Teil zu Ende.

Der Vormittag ging mit einem Mittagessen in den theoretischen Teil über, und wurde durch Jürg Schüpbach von Juki Automation Systems in der Schweiz begonnen. Sein Vortrag über den EMS-Markt startete mit Worten über die weltweite Finanzkrise, um damit die nachfolgenden Worte über das Risk Management zu bekräftigen. Das Risiko Lieferant verdeutlichte er am Beispiel SMD-Produktionsequipment mit der Risiko-Beurteilungsfrage, was wäre wenn mein Investitionsgüter-Lieferant morgen in Konkurs gehen würde? Ein Fall, der weitere Fragen nach sich zieht. Fragen, die, wenn nicht regelmäßig im Investitionsprozess bei Alt- und auch Neukunden gestellt und beurteilt, ein Risiko darstellen könnten. Nach wie vor herrscht ein Verdrängungswettbewerb auch unter den Herstellern von SMD-Bestück- equipment. Der Konsolidierungsprozess schreitet weiter voran und jeder versucht seine Schäfchen ins Trockene zu bringen. Herr Schüpbach stellte einen Vergleich zwischen den amerikanischen und europäischen Anbietern an. Er zog das eine oder andere bereits mal in der Öffentlichkeit stehende Unternehmen heran, um die Bedeutung einer Risikoanalyse zu verstärken, die letztendlich Probleme frühzeitig erkennen, sowie entsprechende Reaktionen einleiten lässt, und einen totalen Crash verhindern könnte. Abschließend ließ er noch einige Worte über das Unternehmen vernehmen und gab einen kleinen Ausblick auf die Zukunft.

Zum „Kondensationslöten – state of the art“ führte Dr. Hans Bell von Rehm Thermal Systems seine Zuhörer. Hier ging es vorab um die Beantwortung um was es sich beim Kondensationslöten grundsätzlich handelt. So liegen die Vorteile des Dampfphasen- und Vapourphasenlötens in der Begrenzung der maximalen Temperatur durch die Medienauswahl, einem kleineren individuellen Delta T der Baugruppe, einer inerten Prozessumgebung und einem großen Wärmetransfer. Das Wärmeübertragungsmedium Galden wurde im Zuge dessen detailliert unter die Lupe genommen und über die Herstellung gesprochen. Dann ging es zu den verschiedenen Arten des Kondensationslötens, angefangen mit dem Kondensationslöten mittels Injektionsprozess, ein Grund, weswegen das Prinzip der Condenso mit der inerten Umgebung während des Prozesses zum Zuge kam. Ein kleiner Filmausschnitt über die Arbeitsweise der Condenso-Batch vertiefte das Thema. Weiter zum Vakuum-Kondensationslöten ging es um die Zuverlässigkeit und den Einfluss des Lötverfahrens auf das Voiding, wo sich heraus kristallisierte, dass Löten unter Vakuum letztendlich den geringsten Einfluss darauf hat.

Dr. Thomas Ahrens vom Fraunhofer ISIT beendete die Vortragsreihe mit seinem Bericht „Baugruppen aufbauen und definiert zerstören: Zuverlässigkeitsprüfung“. Er definierte im Vorfeld Qualität und die Zuverlässigkeit, um im Anschluss daran den Unterschied zwischen Fehler und Ausfall darzustellen. Im Fall des Fehlers sollte dieser behoben, und die Ursachen gefunden sowie beseitigt werden. Wichtig dabei, den Fehler vor der Auslieferung zu finden. Bei einem Ausfall, den latenten Fehlern, bedeutet dies neben Funktionsverlust auch das Auftreten einer Funktionalität außerhalb der zulässigen Toleranz nach anfänglicher Freigabe. Das Problem liegt dann nicht nur im Ausfall nach der Fertigstellung, sondern auch in einem unzufriedenen Kunden. Die Lösung: ein Prozesskontrollprogramm mit geeignetem Prozess. Dann gab Dr. Ahrens seine gesammelten Erkenntnisse als Schlussfolgerung mit. Es reicht nicht eine Qualifizierung allein, sondern auch Lebensdauertests sind notwendig. Eine geringe Fehlerrate ist eine wesentliche Voraussetzung für die Produktzuverlässigkeit. So sei Design for Reliability das ultimative Ziel unter der Voraussetzung, dass die Zuverlässigkeitsforderungen bekannt sein müssen. (dj)

EPP 419