Von RoHS und Teststrategien

Nach seiner Begrüßung kam Dr. Siegfried Riedel, Geschäftsführer des Dresdner EMS-Dienstleister neben Christian Potz, zur Firmenvorstellung. Der einzige Standort in Dresden hat aktuell 120 Mitarbeiter auf einer bereits zweimal erweiterten Fläche von insgesamt 3200 m². Der nächste Erweiterungsbau ist bereits projektiert. Das Unternehmen wurde im Jahre 1990 gegründet, hat sechs Privatpersonen als Gesellschafter und verfügt über eine Eigenkapitalquote von 28 %. Im letzten Jahr wurde das gestellte Ziel von 22,4 Mio. Euro Umsatz erwirtschaftet. Die Umsatzentwicklung zeigt eine steigende Tendenz und setzt sich aus den Branchen Automotive (33 %), Industrieelektronik (29 %), Messtechnik (16 %), Embedded PC (13 %) und Medizintechnik (9 %) zusammen. Durch eine Aufstellung in einer breit gefächerten Kundenstruktur werden konjunkturelle und branchenspezifische Schwankungen ausgeglichen, die Erfolgsstrategie des Unternehmens. Die motivierten und bestens qualifizierten Mitarbeiter garantieren den Fortschritt des Dienstleisters, der sich eine weitere Steigerung von Umsatz und Ertrag unter Beibehaltung eines ausgewogenen Branchenmix zum Ziel gesetzt hat. Im Bereich der Fertigungsdienstleistungen hat man drei Linien zur Baugruppen-Bestückung, die im Dreischicht-Betrieb mit einer installierten Leistung von 83.000 Bauteilen in der Stunde arbeiten. Im Unternehmen liegt diese durch die Variantenvielfalt deutlich darunter. Auch weiterhin, so erklärt Dr. Riedel, soll eine hohe Investitionsrate das technologische Spitzenniveau halten und ausbauen. Eigene Technologieentwicklung und Zusammenarbeit mit Hochschulen sichern den technologischen Vorsprung für Kerntechnologien. Das Vertriebssystem soll auf ganz Europa ausgedehnt, und die eigene Dienstleistung konsequent an weiter steigende Kunden- und Marktanforderungen angepasst werden. Weiterhin geplant ist der Ausbau des Anteils der Serienprodukte, deren Entwicklungsverantwortung zugleich im Haus liegen, Erhöhung der Flexibilität durch neue Arbeitszeitregelung in der Fertigung, Schaffung neuer Arbeitsplätze sowie der Ausbau der Kooperationen mit leistungsfähigen Partnern im In- und Ausland. Über aktuelle Entwicklungen in der Fertigung elektronischer Baugruppen referierte dann Holger Neuendorf, Leiter Marketing & Vertrieb des Veranstalters. Nach den allgemeinen Trends in der Welt und in Europa kam er zu den materialbezogenen Trends wie hohe Komplexität der Leiterplatte, Verkleinerung der Bauelemente und größere Variantenvielfalt. Umso höher die Bauteildichte, desto mehr muss in die Fertigungsanlagen investiert werden. Unter dem Punkt prozessbezogene Trends stellte er das EDI-Verfahren vor, ein elektronischer, papierloser Austausch von Belegdaten für Auftrag, Auftragsbestätigung, Lieferplaneinteilung, Bestellung, usw., wo die entsprechenden Daten von ERP-System zu ERP-System direkt übertragen werden. Obsolescence, die Abkündigung von Produkten durch den Hersteller, wurde erörtert, um dann zur Stickstofflagerung zu kommen. Im Unternehmen selbst hat man zwei Stickstoffschränke zur Lagerung der Bauteile und Komponenten. Als Trend in den letzten eineinhalb Jahren stellte sich das Vendor Managed Inventory (VMI) heraus, d.h. die verkaufende, also liefernde Seite unterhält ein Lager beim Kunden und bekommt regelmäßig Informationen über Bestände und Verbrauch. Dabei ist für jeden Artikel eine Bestandsuntergrenze sowie eine -obergrenze festgesetzt, die einzuhalten ist. Als letzter Punkt war über das Life Cycle Management zu hören, mit den abschließenden Worten, dass der generelle Trend Richtung individuellem Dienstleistungszuschnitt und erheblich mehr Service geht.

In diese Thematik führte Dietmar Veith von Farnell mit seinem Bericht „Am Umweltschutz kommt keiner vorbei“. Der B2B-Marketing-Distributor hat ca. 3 000 verschiedene Hersteller in seinem Portfolio, und ist auf kleine Stückzahlen spezialisiert. Er berichtete über die EU RoHS-Ausnahmenüberprüfung und die RoHS, die für alle EU-Staaten seit dem 01. Juli 2006 gilt. Die REACH-Reform, Registration Evaluation Authorisation (and restriction) of Chemicals, ist vorteilhaft für die Umwelt, die Hersteller müssen Sicherheitsdatenblätter bereitstellen. Mit dem Fokus auf Energieeffizienz über den kompletten Lebenszyklus beschäftigt sich die Energy using Products Direktive EuP, die ebenfalls für alle EU-Staaten gilt. Ein einfacheres Recyceln soll die WEEE ermöglichen, indem die Produkte so designt werden, dass sie einfacher zum Entsorgen sind. Schließlich ist der Elektronikmüll eine weltweite Angelegenheit, gibt es allein in Bangalore 30.000 ausrangierte Computer pro Jahr, weltweit müssen jährlich zwei Millionen PCs entsorgt werden. Der Elektronikschrott macht 40 % des Bleis auf Mülldeponien aus. Zu guter letzt berichtete Dietmar Veith noch über die neue Batterie Direktive, die alle Batterien und Akkus, die in Geräten oder Fahrzeugen eingesetzt werden, betrifft. Artur Friedrich, beim Veranstalter tätig, berichtete dazu passend über die ersten Langzeiterfahrungen mit RoHS. So bereitete sich der Dienstleister ab 1998 kontinuierlich darauf vor. Nach Mitarbeit in Forschungsprojekten und Teilnahme an Seminaren und Schulungen zur bleifreien Verarbeitung von Bauelementen passte man im Jahre 2005 das Warenwirtschaftssystem an und startete mit der Erfassung der Bestände an Bauelementen bezüglich der RoHS. Eine neue Schwalllötmaschine mit einem Wechseltiegel für bleifrei und bleihaltig wurde ebenso in Betrieb genommen. Die Mitarbeiter durchliefen Schulungen und die ersten größeren Serien wurden gefertigt. Seit 2007 ist es Standard im Unternehmen, dass sowohl bleihaltig als auch bleifrei parallel zueinander gefertigt werden kann. So wird beispielsweise im Automobilbereich noch bleihaltig produziert.

Um die Qualität und Ausfallsicherheit besser in den Griff zu bekommen, ging es nun mit Jörg Lewandowski von Itochu Systech zur Flying-Probe-Prüfung. Er stellte die Testmethode detailliert vor, und erläuterte anhand der Systeme der APT-9411-Serie des Unternehmens. Eine Serie, die mit den Anforderungen der Elektronikindustrie wächst und auf variierende Prüfbedingungen eingestellt werden kann. Aber, so waren seine Worte, die zu wählende Teststrategie hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Oft führt erst eine Kombination von verschiedenen Testverfahren zur gewünschten Testabdeckung. Wichtig ist unter anderem, dass Entwicklung, Produktion und Prüffeld zusammenarbeiten, und die Ergebnisse der Analyse zur Verbesserung von Prozessen und Produkten verwendet werden. Der effektive Einsatz von JTAG/Boundary Scan in der Elektronikfertigung war Thema von Jan Heiber der Göpel electronic. Neben einer Einführung in JTAG/Boundary Scan und den Herausforderungen der modernen Bauformen untersuchte er noch, was denn so alles mit Boundary Scan getestet werden kann, und wie es sich in Kombination mit anderen Testverfahren verhält. Entwickelt, um Fertigungsfehler wie Kurzschlüsse an Pins aufzudecken, gilt Boundary Scan quasi als Weiterentwicklung des Incircuit-Tests. Er erklärte den Weg zum Test sowie das Design for Testability (DfT) und kam zu dem Schluss, dass JTAG/Boundary Scan Kosten spart.

Umsetzung und Kombination von Teststrategien am Beispiel der SMT&Hybrid stand als nächstes auf dem Programm, und Andreas Friese begann mit dem Einsatz von Flying Probe und Boundary Scan in der Elektronikfertigung. Testequipment und -strategien haben dabei zum Ziel, möglichst frühzeitig die Fehler im Fertigungsablauf zu erkennen, den Reparaturaufwand zu minimieren, Folgeschäden bei der elektronischen Prüfung und in weiteren Prozessschritten zu vermeiden, sowie Feldausfälle zu verhindern. Es gibt kein perfektes Prüfmittel, sondern nur eine sinnvolle Kombination sich gegenseitig ergänzender Prüfverfahren. Prüfstrategien und Umsetzung und damit die Testtiefe und Prüfkosten werden maßgeblich durch die Vorgaben und Möglichkeiten des Entwicklers speziell beim Layout vorbestimmt. Nach einer Abschlussdiskussion und Zusammenfassung der Ergebnisse ging es zum Produktionsstandort des EMS-Dienstleisters für eine praktische Vorführung. So konnten sich die Teilnehmer ein umfassendes Bild machen, und die Theorie live erleben. (dj)

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