Prototypen
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Fachthemenservice

Prototypenbau für Leiterplatten in Serienqualität

Die Ihlemann AG fertigt anspruchsvolle und komplexe Prototypen und Leiterplatten-Muster. Das Angebot ist optimiert für mittelständische Unternehmen mit besonders hohen Ansprüchen an die Qualität und schnelle Verfügbarkeit von hochwertigen und technisch komplexen Baugruppen.

Der Prototypenbau ist integraler Teil des gesamten EMS-Dienstleistungsspektrums, von der Baugruppenentwicklung bis zur Fertigung. Deshalb erreichen wir durch konsequentes Design for Manufacturing (DfM), Design for Testability (DfT) und Design for Cost ( DfC) die optimalen Voraussetzungen dafür, dass auch Elektronik-Baugruppen bereits auf Serienqualität ausgelegt sind.

  • Auf die Serie ausgerichtet
  • Die technologische Unterschiede
  • Röntgenuntersuchungen
  • BGA-Auslötplatz
  • Vorbereitung von Leiterplatten
Prototypenbau und SMD-Serienfertigung
Prototypen werden von Anfang an auf Serien-
qualität optimiert. So werden frühzeitig wichtige Erkenntnisse für die Serienfertigung gewonnen

Prototypen werden auf die Serie ausgerichtet

Die Ihlemann AG fertigt auch Prototypen beispielsweise für die Medizintechnik oder die Industrieelektronik bereits auf den High-End Fertigungsanlagen. Das hat zwei wesentliche Vorteile: Die Anforderungen an die Erstellung von Elektronik-Baugruppen Prototypen orientieren sich von Anfang an der Serienfertigung und wichtige Erkenntnisse für die Serie werden frühzeitig gewonnen. Weiterhin können doppelte Grundkosten für die Vorbereitung der Prototypen- und Serienfertigung entfallen.

Die Zeitersparnis spricht aus Sicht der OEMs ebenfalls dafür, wenn der Serienfertiger bereits den Prototypenbau begleitet. Die Besonderheiten der Baugruppen sind bekannt, DfM / DfT / DfC sowie das Risiko- und Qualitätsmanagement sind bereits frühzeitig berücksichtigt. Dazu gehören Maßnahmen wie PPAP (Production Part Approval Process) und PPF für die Erstbemusterung und die Produktionsprozess- und Produktfreigabe. Damit ist technologisch weitgehend sichergestellt, dass zeit- und kostenaufwendige Korrekturen von Entwicklung und Layout vermieden werden können.

Prototypenbau, Trays im 3D-Druck
Fehlen beim Prototypenbau automationsgerechte Verpackungen, werden solche Trays bei Ihlemann im 3D-Druck hergestellt

Technologische Unterschiede zwischen Prototypen- und Serienfertigung

Bei der reinen Prototypenfertigung steht die fertigungsgerechte Auslegung der Leiterkarte nicht im Vordergrund. In der Serie sind für die Fertigungs- und Testprozesse z.B. Mindestgrößen von Baugruppen notwendig. Die Ihlemann AG rät dem Kunden deshalb in der Prototypen Designphase, solche Baugruppen in einer Vielfachanordnung in einem größeren Nutzen zu platzieren, wie es später zur Bestückung auch in der Serienfertigung notwendig ist. Ähnliches gilt für den Lötprozess. Hier sind ebenfalls bereits in der Designphase Mindestabstände für den späteren Wellenlötbereich zu berücksichtigen, die über die Anforderungen der Prototypenphase hinaus gehen. Mit der softwaregestützten Designevaluierung erkennt Ihlemann Fehler frühzeitig vor dem Fertigungsbeginn.

Prototypenphase, Kontrolle durch Röntgenprüfung
Kontrolle der Leiterkarten in der Prototypenphase durch Röntgenprüfung

Röntgenuntersuchungen für die Prototypenfertigung

Die langjährige Erfahrung und das Fachwissen der Mitarbeiter von Ihlemann mit Röntgenuntersuchungen wird von OEMs z.B. bei der Fertigung von Prototypen als zusätzlicher Service für den Prototypentest genutzt. Hier dient die Röntgenprüfung zur Kontrolle der Leiterkarten, ob die Leiterbahn-Abmessungen ausreichend sind, wie die Lötstelle beschaffen ist, ob die verwendete Lotpaste geeignet ist, Lotpastenanpassungen notwendig sind, ob Öffnung und Blechstärke der Schablonen optimal sind oder sie dient dazu, gemeinsam mit den Elektronikentwicklern mögliche Fehlerursachen im Design zu finden und zu beseitigen.

Prototypenphase, Austausch von BGAs
Der Austausch von BGAs in der Prototypenphase ist nicht ungewöhnlich

BGA-Auslötplatz für Prototypenphase

Der Austausch von BGAs kann insbesondere in der Prototypenphase sinnvoll sein, um z.B. auf der gleichen Leiterplatte andere Bauteile zu testen. Diese Aufgabe ist als Dienstleistung sinnvoll, da das Auslöten und Ersetzen der BGAs ausgesprochen aufwändig ist. Manuelle Arbeiten oder einfache Geräte erreichen nicht die erforderliche Präzision und die Investition in hochwertige kameragestützte Systeme ist für den einzelnen Fertiger meistens nicht rentabel. Zusätzlich erfordert das Handling viel Erfahrung und Fingerfertigkeit, um die Temperaturführung exakt einzustellen und den Ersatz-BGA richtig zu positionieren.

Prototypenphase, bis zur Serienproduktion
Services in der Prototypenphase: Beschaffung von
Baugruppen, 0-Serie und Musterbau, Vorserie bis
zur Serienproduktion

Beratung für Leiterplatten im Prototypenbau

Bei der Vorbereitung von Leiterplatten für die Prototypenfertigung hat die technologische Prozessberatung deshalb einen sehr großen Stellenwert. Das spart Zeit und Kosten. Zu unseren weiteren Leistungen zählen u.a. die Beschaffung der benötigten Baugruppen, 0-Serie und Musterbau, die Vorserie und die Fortführung bis zur Serienproduktion.