Höchste Belastung – nicht nur für die Einsatzkräfte

In der Elektronikfertigung ist eine relative Luftfeuchte zwischen 30 und 70 % vorgeschrieben. Zur Winterzeit ist die Luft ohne zusätzliche Luftbefeuchtung zu trocken und ESD-Maßnahmen wären wirkungslos. Unter anderem deshalb wird bei Jetter die Luftfeuchtigkeit in der Produktionshalle mit speziellen Luftbefeuchtern stets auf 50 % gehalten. Das eingesprühte Wasser darf jedoch keine Salze enthalten, um der Elektromigration vorzubeugen. Zur Entsalzung und Filterung des Trinkwassers dient bei Jetter eine Umkehr-Osmose-Anlage. Sie sorgt dafür, dass die Leitfähigkeit des entsalzten Wassers stets unter 15 Mikro-Siemens liegt. Ohne diese Aufbereitung würden sich die Salze aus dem Leitungswasser über die Sprühdüsen der Luftbefeuchter auf die Leiterplatten niederschlagen. Die abschließende Versiegelung mit Schutzlack könnte die Salzkristalle auf dem Board sogar einschließen und die Elektromigration fördern.

Eine hochkomplexe, vollautomatisierte SMD-Linie ist der Grundstein für eine anspruchsvolle Elektronikfertigung. Die automatisierte Eingabestation und eine Labelstation zur Vergabe von Seriennummern zu Traceability-Zwecken ist der Beginn einer jeder Baugruppe. Als erste qualitätssichernde Maßnahme in der SMD-Fertigung bei Jetter erfolgt die Überprüfung des Pastenauftrages mit einem integrierten AOI (Automatischen Optisches Inspektionssystem). Daran schließen sich die in Reihe angeordneten Bestückmodule an. Mit diesen Bestückmaschinen mit digitalen Vision-Systemen erreicht Jetter eine enorme Flexibilität: Insgesamt können weit über 200 verschiedene Bauelemente gerüstet werden. So ist auch bei häufigen Produktwechseln ein sehr wirtschaftlicher Betrieb der Produktionslinie mit wenigen Umrüstungen realisierbar. Nach dem Reflow-Lötofen mit zehn Heiz- und drei Kühlzonen, wird jedes einzelne Bauelement und jede Lötstelle, insbesondere der Meniskus der Lötverbindung, mittels eines AOI geprüft.

Die permanente Rückkopplung von Prüfergebnissen und SPC-Daten (SPC = Statistical Process Control) ermöglicht es, geringste Fehlerraten im SMD-Prozess zu erreichen. Umfangreiche Testboards zur Freigabe von neuen Gehäuseformen sind dabei ebenso wichtig, wie regelmäßige Röntgenanalysen von Lötstellen. Boundary Scan-Prüfungen, selbsterstellte Prüfmittel und Burn-In-Testschränke dienen als Endtest der elektronischen Baugruppen.

Mit der weiterhin andauernden Miniaturisierung und noch kleineren Bauformen steigt die Stromdichte an und mit ihr auch die Ausfallwahrscheinlichkeit durch Elektromigration. Ein Schlüsselfaktor für langlebige und zuverlässige Steuerungen ist daher, schon im Entwicklungsstatus die Qualität mit „einzudesignen„. Das bedeutet, diejenigen Parameter, die die Elektromigration und den Produktionsprozess beeinflussen, bereits in der Konzept- und Konstruktionsphase zu berücksichtigen. Dies gelingt am besten, wenn die Fertigungsabteilung mit der Konstruktion die Hardware in einem „closed-loop„-Prozess stetig weiterentwickelt. Je besser das Layout aus fertigungstechnischer Sicht entwickelt ist, desto niedriger werden die Fehlerrate und desto höher die Zuverlässigkeit sein. Jetter sieht gerade in der eigenen Elektronikfertigung nahe an der Entwicklung das Erfolgsrezept für hochqualitative und zuverlässige Produkte – auch zu international konkurrenzfähigen Kosten. Abschließend beschreibt Jens Arnold, Production Manager Electronic Devices bei Jetter sein Credo so: „Wir freuen uns über jeden Fehler. Wichtig ist, die Fehlerursachen zu finden und das Produkt oder den Prozess so zu verändern, dass jeder Fehler nur einmal vorkommt.“