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03.12.2015

Bericht und Vortragsfolien | Ruwel International

FED-Regionalgruppe Düsseldorf diskutiert fertigungsgerechtes Design

Am 3. Dezember 2015 war die FED-Regionalgruppe Düsseldorf bei Ruwel International, einem führenden Leiterplattenhersteller im niederrheinischen Geldern zu Gast. Das hochaktuelle Thema der Veranstaltung mit über 50 Teilnehmern war das fertigungsgerechte Leiterplattendesign: Wie lassen sich Fehler und Unklarheiten in den Fertigungsdaten minimieren, die Kosten reduzieren und die Termine einhalten? Welche Qualifikationen müssen Designer mitbringen um die entsprechenden Anforderungen zu erfüllen? Organsiert hatte die Veranstaltung Hanno Platz, GED-Geschäftsführer und Leiter der FED-Regionalgruppe Düsseldorf. 

Neue Gehäuseformen und Mikrobauteile wie QFN (Quad Flat No Leads), CSP (Chip Scale Package) oder BTC (Bottom Terminated Components) haben einen weiteren Technologieschritt in der AVT ausgelöst, mit hohen Herausforderungen an das Design und die Fertigung. Die Problematik ist gut bekannt: Unklare Fertigungsdaten führen bei zunehmender  Komplexität der Leiterplatten immer öfter zu Rückfragen des Herstellers und erfordern Nacharbeiten im Design oder schlimmer, Nacharbeit in der Baugruppenproduktion. Häufige Folgen sind Verzögerungen und Mehrkosten. Bekannt ist, dass der Leiterplattenhersteller produktionsbedingt Anpassungen der Daten vornehmen muss, um die Produzierbarkeit und Qualität sicherzustellen.  Zunehmend modifizieren aber auch Leiterplattenhersteller die Daten, um Vereinfachungen in der Produktion zu erhalten. Das birgt freilich auch Risiken, wenn der Hersteller die elektrischen Eigenschaften der Schaltung verändert ohne dass der Kunde davon weiß. Idealerweise erstellen Leiterplattendesigner die Daten fertigungsgerecht und so optimiert, sodass der Hersteller nur noch toleranz- und produktionsbedingte Anpassungen vornehmen muss. Anders gesagt: Fertigungsoptimale Daten tragen entscheidend dazu bei, Rückfragen aus der Produktion zu reduzieren, Fehler zu eliminieren und  Kosten zu minimieren.

Die Veranstaltungsvorträge befassten sich vor diesem Hintergrund mit den Fehlerquellen, der Optimierung der Leiterplatten- und Baugruppenfertigung und der Designerausbildung.  In den Diskussionen ging es dann um konkrete Maßnahmen wie Tear-drops oder das „Non functional pad removal“ auf den Multilayer- Innenlagen.

Vias mit „Teardrop“ Verstärkung

Rechts das Via mit entfernten Pads auf den Innenlagen

Hanno Platz von GED und der Stellvertretende Regionalgruppenleiter Hubert Kesternich, PCB-Designer bei Delphi Automotive, zeigten in ihren Vorträgen Beispiele für Fehler und Ausfälle in der Bestückung aufgrund mangelhafter Fertigungsdaten und benannten die Ursachen für die aktuell steigenden Unklarheiten in den Fertigungsdaten. Die Ursachen liegen zum Teil auch in den CAD-Werkzeugen. Probleme resultieren beispielsweise aus Unzulänglichkeiten der automatischen Flächengenerierung mancher CAD-Tools.

 

Die Referenten betonten die Rolle der Kommunikation und Abstimmung im Vorfeld der Produktion. Darüber hinaus legten sie dar, welche Möglichkeiten der Designer hat um mit zusätzlichen CAD-Tools und Checklisten seine CAD- und Fertigungsdaten zu verifizieren.

Vortrag H. Kesternich von Fa. Delphi

Der Geschäftsführer der Ruwel International GmbH Gerard van Dierendonck, präsentierte den aktuellen Stand des High-tech-Unternehmens und die Geschichte von Ruwel. Eine spannende Schilderung, wie in den letzten Jahren das gesamte Unternehmen umgebaut wurde – vom High Volume/Low Mix-Produzenten mit zwei Großkunden zu dem flexiblen High Mix/ Low Volume-Fertiger mit 20 Kunden von heute. Im Werk Geldern mit einer Produktionsfläche von 21.000 qm sind durch Automatisierung in den drei Schichten nur noch 235 Mitarbeiter beschäftigt. Dazu waren umfangreiche Investitionen in neue Maschinen und Anlagen erforderlich, die aktuell eine jährliche Produktionskapazität von 400.000 qm Außenlagen und von 1,2 Mio. qm Innenlagen ermöglichen.

Gerard van Dierendonck, Geschäftsführer von Ruwel International

Hauptsächlich werden High End Leiterplatten produziert, wie HF, HDI und Hochstrom-LP. RUWEL ist einer der traditionsreichsten Leiterplattenhersteller in Europa. Das von Fritz Stahl 1945 ursprünglich in Berlin gegründete Unternehmen produziert seit 1956 in Geldern als erstes Unternehmen in Europa Leiterplatten unter Serienbedingungen. Seit 2011 gehört Ruwel zur Unimicron Group – einem der Weltmarktführer in der Leiterplattenbranche mit 14 Werken in Asien und einem Jahresumsatz von fast 2,5 Milliarden USD. 

 

Im nächsten Fachvortrag präsentierte Oliver Holz Leiter Produktmanagement bei Ruwel International, „Kosteneffizientes und fertigungsgerechtes Leiterplattendesign“ aus Sicht des Herstellers. Die optimale Auslastung des Produktionspanels  hat großen Einfluss auf die Stückkosten. Manchmal sind es nur ein paar Millimeter die eine Verteuerung der Stückkosten von über 20 % ausmachen können. Holz betonte, dass der steigende Kosten- und Zeitdruck keine „Design-Sünden“ mehr erlaube. Dabei könnten bereits kleine Änderungen im Design große Fehler verhindern und spürbar Kosten reduzieren. Eine frühzeitige Abstim-mung mit der Fertigung ist ganz wichtig. Dazu gab er ganz konkrete Tipps aus Herstellersicht zur Optimierung von Design und Fertigungsdaten. Für seine Kunden hat Ruwel einen 136-seitigen Tischreiter in digitaler Form erstellt, der freundlicherweise auch den Teilnehmern der FED-Veranstaltung zur Verfügung gestellt wurde.

Oliver Holz, Fa. Ruwel International