Leiterplatten-Bestückung vom Prototyp zur Serie

Die Fertigung einer Elektronik-Baugruppe beginnt nicht mit dem Bestücken oder dem Lötvorgang der Platine.
Die Leiterplatten-Bestückung, bedingt durch den hohen Mechanisierungsgrad, fordert eine exakte Planung und Vorbereitung der Produktionsabläufe. Um Stillstandszeiten der Bestückungsanlagen zu vermeiden, sind eine genaue Planung der Produktionsschritte und eine eindeutige Dokumentation der Arbeitsabläufe unabdingbar. Somit können unnötige Rückfragen während der Produktion vermieden werden und der reibungslose Ablauf der Leiterplatten-Bestückung wird gesichert.
Außerdem ist eine termingerechte Bereitstellung von Leiterplatten und Elektronik-Bauteilen in hoher Qualität notwendig, um die Bestückungs- und Lötmaschinen in der Leiterplatten-Bestückung effektiv nutzen zu können.

Materiallogistik in der Leiterplatten-Bestückung

Neben der Qualität und der Einhaltung von Lieferterminen ist bei der Leiteplatten-Bestückung natürlich der Preis der Baugruppe ein entscheidendes Einkaufskriterium. Da selbst bei der Bestückung von Prototypen und Kleinserien der Einkaufspreis der Bauteile und Leiterplatten mit bis zu 70% zum Verkaufspreis der bestückten Baugruppe beitragen kann, muss natürlich auch ein Schwerpunkt auf den kostengünstigen Einkauf der Elektronik-Bauteile und die schnelle Verarbeitung der Elektronik-Komponenten zur fertig bestückten Leiterplatte gesetzt werden. Wir betrachten die Beschaffung der Bauteile und Leiterplatten durch unser mehrsprachiges Einkaufsteam als den ersten Fertigungsschritt und haben deshalb alle Beschaffungsprozesse eng mit den Abläufen in der Leiterplatten-Bestückung verknüpft.  
Elektronik-Komponenten und Leiterplatten werden weltweit nur von zugelassenen und auditierten Distributoren und Herstellern beschafft. In Ausnahmefällen, um den Start einer Leiterplatten-Bestückung nicht zu gefährden, werden Bauteile auch von sorgfältig ausgewählten Brokern eingekauft. Bei der Beschaffung der Elektronik-Bauteile werden wir von einem effizienten ERP-System unterstützt. Die oft umfangreichen Bestellvorgänge werden automatisiert und außerdem ist es möglich, auf Stücklisten- oder Bauteilebene, sofort einen Überblick zu möglichen Lieferanten, Wiederbeschaffungszeiten und Einkaufspreisen zu bekommen. Auf Grundlage von bestätigten Wareneingängen wird vom ERP System der früheste mögliche Starttermin für die Leiterplatten Bestückung berechnet und für die Planung der Leiterplatten-Bestückung weiter verwendet.
Während des Wareneingangs werden alle Elektronik-Komponenten einer mehrfachen Qualitätskontrolle unterzogen und dann mit einer CAD-UL eigenen Chargennummer versehen. Die Verwendung der Bauteil-Chargennummern wird für jeden einzelnen Schritt der Leiterplatten-Bestückung elektronisch registriert und dokumentiert. Für alle Produktionsschritte während der Leiterplatten-Bestückung wird die Verwendung der Bauteilchargennummern elektronisch registriert. Die vollständige Rückverfolgbarkeit, angefangen vom Bauteilhersteller, über die Leiterplatten Bestückung, bis zum Einsatz der Elektronik-Baugruppe wird somit gewährleistet.

Arbeitsvorbereitung für die Leiterplatten-Bestückung

Für einen reibungslosen Ablauf der Leiterplatten-Bestückung ist die Planung und Dokumentation der einzelnen Produktionsschritte von größter Wichtigkeit. So sichert die Qualität der bereitgestellten Daten: Stücklisten,  Bestückungspläne,  Pick&Place Daten, Maschineneinstellungen und Prüfanweisungen wesentlich eine effiziente Bestückung der Leiterplatten und einen fehlerfreien Produktionsablauf.Unser Team in der Arbeitsvorbereitung arbeitet mit modernsten CAM-Tools, mit Hilfe derer, die Daten für die Leiterplatten-Bestückung unserer Kunden kontrolliert, auf Fehlerfreiheit überprüft und aufbereitet werden. Dadurch können vorab eventuelle Unstimmigkeiten in den bereitgestellten Kundendaten  gefunden und geklärt werden. Die so erstellten Produktionsdaten werden den CAD-UL Arbeitsplätzen der Leiterplatten-Bestückung elektronisch bereitgestellt.
Einen Schwerpunkt legt unsere Arbeitsvorbereitung auf das Design einer optimalen Pastendruckschablone, weil 70% aller während einer SMD Bestückung beobachteten Fehler direkt oder indirekt auf den Pastendruckprozess  zurückgeführt werden können.

Anlagen und Arbeitsplätze der Leiterplatten-Bestückung

Der Maschinenpark der CAD-UL Leiterplatten-Bestückung ist für verschiedene Anforderungen ausgerichtet. Auf unseren Anlagen können sowohl Prototypen und Kleinserien, als auch Serien mit mittleren Stückzahlen effektiv und mit kurzen Umrüstzeiten bestückt und gelötet werden. Zur SMD-Bestückung setzen wir zwei Bestückungsautomaten, dazu einen vollautomatischen und einen halbautomatischen Pastendruckautomat, sowie zwei Dampfphasenlötanlagen ein. Diese Maschinen ermöglichen uns die Bestückung von durchschnittlich zwei bis drei Elektronik-Projekten pro Tag. Weiterhin stehen der Leiterplatten-Bestückung zwei Wellenlötanlagen, eine Selektivlötanlage, 10 Arbeitsplätze zur THD Bestückung sowie verschiedene Arbeitsplätze zur Reparatur und Inspektion von bestückten Leiterplatten zur Verfügung.
Alle Elektronik-Baugruppen werden von uns nach jedem Fertigungsschritt auf Fehlerfreiheit geprüft. Je nach Stückzahl werden die Baugruppen optisch manuell oder bei höheren Stückzahlen automatisch optisch geprüft. Um die maximale Fehlerfreiheit der ausgelieferten Elektronik-Baugruppen garantieren zu können, setzen wir zusätzliche Prüfverfahren, wie baugruppenspezifische elektrische Funktionstests, FlyingProbe-Test, InCircuit-Test, und BoundaryScan-Test ein.

Ohne spezielle Vereinbarung erfüllt die CAD-UL Leiterplatten-Bestückung, für alle Löt-, Bestückungs-, und Montageprozesse die Anforderungen nach IPC-A-610 Klasse 2. Wenn mit unseren Kunden vereinbart, fertigen wir auch nach den höheren Anforderungen der IPC-A-610 Klasse 3. Vor allem für Baugruppen, welche in den Bereichen  Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik und Medizintechnik Verwendung finden, setzen wir während der Leiterplatten-Bestückung den höheren Maßstab der Klasse 3 an.

Außer mit Fertigungsleistungen, unterstützen unsere Spezialisten Sie auch gerne während der Designphase ihres Elektronik-Produktes mit umfangreichen Beratungsleistungen, um schon im Vorfeld der späteren Leiterplatten-Bestückung, das Potential für Kosteneinsparungen und für die Produktion mit einer hohen Ausbeute aufzudecken.

Kurz nach Gründung der CAD-UL ElectronicServices GmbH Ulm wurde die Leiterplatten Bestückung aufgebaut. Damit sollte der Bedarf unserer Abteilungen Leiterplatten-Layout und Elektronik-Entwicklung an Muster-Baugruppen und die steigenden Nachfrage unser Kunden nach Leistungen im Bereich Prototypen-Bestückung abgesichert werden. Der Forderungen unserer Kunden nach einer durchgängigen Lösung und einer schnellen Reaktionsfähigkeit auf ihre Anforderungen wurde durch die enge Integration des Bereichs Leiterplatten-Bestückung mit den Bereichen Materialeinkauf, Leiterplatten-Layout und Elektronik Entwicklung erfüllt. In der Leiterplatten-Bestückung von CAD-UL Ulm wurde bis Ende der achtziger Jahre hauptsächlich manuell bestückt und gelötet, d.h. der Schwerpunkt lag bei Prototypen und Kleinserien. Unsere Fähigkeiten im Bereich Leiterplatten-Bestückung werden konsequent und kontinuierlich weiterhin ausgebaut, um eine große Vielfalt von komplexen Elektronik-Baugruppen effektiv und termingerecht produzieren und um den steigenden Anforderungen unserer Kunden gerecht werden zu können.