Elektromobilität, Automation, autonomes Fahren, 5-Kommunikation und Industrie 4.0 sind aktuelle Megatrends, die mit einer umfangreichen Digitalisierung in vielen Lebensbereichen einhergehen. All dies erfordert elektronische Lösungen und zunehmende Rechenleistung in Systemen und Geräten. Für die Entwickler und Hersteller entsprechender Technologien bedeutet dies ein hohes Potenzial und gefüllte Auftragsbücher.

Elektromobilität, Automation, autonomes Fahren, 5-Kommunikation und Industrie 4.0 sind aktuelle Megatrends, die mit einer umfangreichen Digitalisierung in vielen Lebensbereichen einhergehen. All dies erfordert elektronische Lösungen und zunehmende Rechenleistung in Systemen und Geräten. Für die Entwickler und Hersteller entsprechender Technologien bedeutet dies ein hohes Potenzial und gefüllte Auftragsbücher. Gleichzeitig werden die Herausforderungen für den Fertigungsprozess von Elektroniken immer größer und das Bauteil- wie das Platinen Spektrum wird täglich komplexer. Damit steigen auch die die Herausforderungen im Bereich der Nacharbeit und Reparatur von elektronischen Baugruppen weiter. Neue Konzepte und automatisierte Anlagen werden benötigt.
Als Spezialist für Electronics Production Equipment befasst sich Ersa bereits seit den späten 1990 er Jahren mit der professionellen Nacharbeit von Baugruppen. Zu dieser Zeit, als das Ball Grid Array (BGA) noch ein recht junger Gehäusetyp für integrierte Schaltungen war, entstand das Prozesswissen zur selektiven Bearbeitung derartiger Surface Mount Devices im Rework.
Heute, gut 25 Jahre später, gehören BGA zu den unverzichtbaren Bestandteilen moderner und leistungsfähiger Elektronik. Sie sind in manchen Feldern Standard, wurden teileweise schon durch modernere, kostengünstigere Bauformen ersetzt und sind im Bereich der Hochleistungselektronik nicht wegzudenken. Bei 5G Anwendungen kommen BGA mit einer Kantenlänge von bis zu 110 x 110mm und einem Rastermaß von 0,6 mm bis 1,0 mm zum Einsatz. Ein einzelnes Bauteil hat bis zu 12.100 Lotkugeln.
Am gegenüberliegenden Ende der Bauteil-Skala finden sich die Winzlinge elektronischer Schaltungen: Bis heute unverzichtbar sind passive, diskrete, zweipolige SMD Bauteile. 01005 Chip Kondensatoren oder Widerstände mit Abmessungen von 0,4 x 0,2 mm sind inzwischen gängig und noch kleinere Versionen bereits im Einsatz.
Das Spektrum an Bauteilformen zwischen diesen Grenzwerten ist quasi kontinuierlich. Die Herausforderung für die Elektronikfertigung besteht also darin, sämtliche Bauteile im Linienprozess verarbeiten zu können und im Fehlerfall entsprechende Reparaturkonzepte zur Verfügung zu haben.
Sind Lötfehler vermeidbar?
Dass es zu Fehlern im Herstellungsprozess kommt, werden Experten der Branche jederzeit bestätigen. Zwar wurde die Anlagen- und Prozesstechnik in allen Bereichen der Herstellung in den letzten Jahrzehnten immer ausgefeilter, im gleichen Zeitraum aber kamen immer neue Herausforderungen hinzu. Stetig sinkende Rastermaße oder steigende Komplexität der Schaltungen sind nur zwei Beispiele.
Der Lotpastendruck beispielsweise ist immer noch für viele Lötfehler auf SMT-Baugruppen verantwortlich. Nur mit state-of-the-art Schablonendruckern, einer ausgefeilten Schablonentechnik (z.B. Stufenschablonen) und integrierter 3D-Inspektion können Druckfehler inline erkannt und korrigiert werden.
Bestückungsfehler oder der Einsatz falscher Bauteile und viele weitere Faktoren führen aber dazu, dass das Ziel der „Null-Fehler“- Produktion nicht immer erreicht werden kann.
Und was tut man im Fehlerfall?
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