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Entscheidungshilfe für die Auswahl und Einführung bzw. Ablösung eines EDA-Systems

Stand: September 2002

Innerhalb eines FED-Projektes hat eine Arbeitsgruppe eine von Firmen und Systemen unabhängigen Empfehlung erarbeitet, die den kompletten Ablauf von der Feststellung der Notwendigkeit eines neues EDA-System bis zur Einführung desselben beschreibt. Das Ergebnis ist die FED-Broschüre FED-22-12 'Entscheidungshilfen für die Auswahl und Einführung bzw. Ablösung eines neuen EDA-Systems'. Diese enthält auf 26 Seiten A4 nicht nur eine 10-seitige Liste technischer Kriterien, sondern auch Checklisten zu be triebswirtschaftlichen Gesichtspunkten, Vertragsgestaltung, Einführungsplanung, Systemabnahme und Nutzungsbedingungen (Support, Hotline, Updates, Verträge, Schulungen). Sie ist eine umfassende Anleitung, mit deren Hilfe man ein individuelles Lastenhe ft schreiben, einen firmenspezifischen Auswahlprozess und die Einführungsplanung realisieren kann. Die technischen Kriterien werden für die individuelle Aufbereitung als EXCEL-Datei mitgeliefert.

Anwenderübergreifendes Lastenheft für automatische optische Inspektion

Stand: 6.Entwurf, Mai/2001

37 Seiten A4, Anforderungen und Randbedingungen an AOI-Systeme

Lotperlen, Grabsteineffekte, Fein-Pitch-Brückenbildung bei bleihaltigen und bleifreien Loten bei unterschiedlichen Lötverfahren

Stand: September 2002

Vortrags-Manuskript, 35 Seiten, in Englisch, davon 34 Seiten Folien mit vielen Bildern, Zeichnungen, Grafiken (z.B. Lotprofil für Pb-haltige und Pb-freie Lote), Designhinweisen

Abschlussbericht des FED-Arbeitskreises 'Design in der Bleifrei-Technologie' (Verbundprojekt FED und BFE)

20 Seiten A4, s/w

Gliederung

1. Einführung, Allgemeines
2. Generelles zum Design
3. Ergebnisse aus dem FED-Arbeitskreis
4. Schlussfolgerungen

Mit der Veröffentlichung der ersten Entwürfe der neuen EU-Richtlinie RoHS, für die Baugruppenhersteller in der Haupts ache wichtig wegen des Bleiverbotes, wurde die Frage aufgeworfen, wie weit das Leiterplattendesign von diesen Vorgaben betroffen wird. Um dieses zu ermitteln, gründeten der FED und der BFE (Arbeitskreis Bleifreie Elektronik) bereits im Jahr 2000 eine n gemeinsamen Arbeitskreis. Dieser wurde von Klaus Dingler, Vorstandsmitglied des FED, geleitet. Der FED-Arbeitskreis machte sich die Beantwortung dieser Frage zur Aufgabe. Mit einem ehrgeizigen Ziel wurden Testleiterplatten (TB - Testboards) geplant , um die die Detailfragen zu untersuchen.

Vollständige Fehlerabdeckung durch Kombination verschiedener Testverfahren

47 Seiten A4

Vollständige Fehlerabdeckung durch Kombination verschiedender Testverfahren (ICT, MFT, AOI, AXI...) - unter besonderer Berücksichtigung des Boundary Scan.

3 Workshop- und Vortragsmanuskripte, Übersichtsdarstellung der Verfahrens-Kombinationsmöglic hkeiten, ausführliche Darstellung des Boundary Scan

FED Bibliothek des Wissens Band 1 - EMV-Simulation

September 2009, DIN A5, 52 Seiten, Farbabb.

Band 1 der FED Bibliothek des Wissens berichtet über die Studie eines Praxistests zum Einsatz von Design begleitender Software für EMV-Simulation im Bereich der Automobilzulieferindustrie. In anschaulicher Weise werden zudem die Grundlagen und Regeln für ein EMV-gerechtes Leiterplatten-Layout behandelt.

Autoren:
Ralf Brünning, Fa. Zucken
Andreas Eckel
Prof. Dr. Rainer Thüringer, FH Gießen-Friedberg

FED Bibliothek des Wissens Band 2 - Aspect Ratio von Bohrungen

September 2009, DIN A5, 28 Seiten, Farbabb.

Was ist ein Aspect Ratio? Es ist der aus dem englischen Sprachgebrauch stammende Begriff, der das Verhältnis zweier i. d. R. geometrischer Größen beschreibt. Bei der Leiterplattenfertigung hat sich der Begriff für das Verhältns des Bohrwerkzeugdurchm essers zur Bohrtiefe etabliert.

Band 2 der FED Bibliothek des Wissens soll zum besseren allgemeinen Verständnis der Thematik Aspect-Ratio beitragen und auf die Widersprüche bei Bohrungen kleiner 0,3 mm, deren Bedeutung für das Leiterplatten-Design zunimmt, aufmerksam machen.

Autor:
Arnold Wiemers

FED Bibliothek des Wissens Band 3 - Einführung in das IPC-Richtlinienwerk

September 2009, DIN A5, 56 Seiten, Farbabb.

Gute, weltweit eingesetzte Normen und Richtlinien erleichtern erheblich die Verständigung zwischen den Firmen in unterschiedlichen Ländern und Erdteilen. Sie sind ein Kostensenkungsfaktor, da Missverständnisse in Entwicklung und Fertigung nahezu ausgeschlossen werden.

Der wachsende globale Einsatz der IPC-Richtlinien für Design, Leiterplatten- und Baugruppenfertigung macht Übersetzungen zwingend erforderlich. Hier nimmt der FED für die Anwender bei den deutschen Übersetzungen eine Vorreiterstellung ein.

Mit dem Band 3 der FED Bibliothek des Wissens möchte der FED einen Überblick über die IPC-Richtlinien verschaffen und den Umgang mit dem Gesamtwerk erleichtern. verschaffen und den Umgang mit dem Gesamtwerk erleichtern.

Autor:
Dr. Hartmut Poschmann

Überarbeitung:
Michael Ihnenfeld, FED e.V.

FED Bibliothek des Wissens Band 4 - Leitfaden Leiterplattenspezifikation

September 2009, DIN A5, 32 Seiten, Farbabb.

Als Ergebnis seiner Arbeit legt das Diskussionsforum Krefeld der FED-Regionalgruppe Düsseldorf einen Leitfaden (Checkliste) für die Erstellung von Leiterplattenspezifikationen vor. Er soll bei der Erstellung eigener Leiterplattenspezifikation unterst ützen. Ideal für alle, die sich erst seit kurzem mit dieser Materie befassen, aber auch für Profis hilfreich. So werden Beispiele für erforderliche Datensätze und Datenformate gegeben, notwendige allgemeine Angaben zur Leiterplatte und zu Materialien , Oberflächen, Kennzeichnung uvm. gemacht.

Autorengruppe:
Diskussionsforum Krefeld der FED Regionalgruppe Düsseldorf

FED Bibliothek des Wissens Band 5 - Mechanische Belastung von Leiterplatten beim Nutzentrennen

Mai 2010, DIN A5, 73 Seiten, Farbabb.

Mit dem fünften Band der Schriftenreihe 'Bibliothek des Wissens' trägt der FED einem wichtigen Thema innerhalb der Produktion von Baugruppen Rechnung. Die Zusammenfassung der Ergebnisse einer Diplomarbeit, die in enger Kooperation mit einem industrie llen Elektronikfertiger entstanden ist, geben Aufschluss über das Trennverfahren Stanzen, welches eine der größten mechanischen Belastungen im Fertigungsprozess der Leiterplatte/ Baugruppe darstellt. Durch FEM-Simulationen und praktische Überprüfung en mittels DMS-Messungen werden zu erwartende und tatsächlich auftretende Belastungskräfte an zwei unterschiedlichen Baugruppen einander gegenübergestellt und bewertet. Darüber hinaus werden mögliche Fehlerquellen im Prozessablauf, Optimierungsmaßna hmen und alternative Trennverfahren benannt.

Eine Vielzahl von Abbildungen, Diagrammen und Tabellen zeigen die Zusammenhänge und die Komplexität des meist unterschätzten Nutzentrennungsverfahrens. Von der Materialauswahl, dem Materialverhalten und den Toleranzeinflüssen über Kupferverteilungen bis hin zu Bauteilplatzierungen. Bereits unterschiedliche Kupferverteilungen im Nutzenrand, durch den Leiterplattenhersteller aus Fertigungsgründen eingebracht, im Layout jedoch nicht vorgesehen, führ en zu Belastungen beim Trennen, die Ausfälle nach sich ziehen können.

Autor:
Edgar Wuchrer

Überarbeitung:
Dietmar Baar FED e.V.
Dr. Stephan Weyhe, FED e.V.

FED Bibliothek des Wissens Band 6 - Leiterplattenoberfläche Chemisch Nickel/Gold

September 2010, DIN A5, 56 Seiten, Farbabb.

Die Spezifikation für Chemisch Nickel/Gold (ENIG) für Oberflächen von Leiterplatten, IPC-4552 wurde im April 2009 vom FED übersetzt. Die komplexen Zusammenhänge und Fehlermöglichkeiten der bewährten Leiterplattenoberfläche führten zu dem Wunsch die I PC-Richtlinie zu ergänzen und zu präzisieren. Ziel der vorliegenden Schrift ist die Benennung und Beschreibung von Bewertungskriterien, die die Akzeptanz oder Zurückweisung einer Leiterplatte erleichtern.

Die gewählte Gliederung folgt den Gliederu ngspunkten der IPC 4552. An den Stellen, wo ein entsprechender Gliederungspunkt nicht im Originaldokument enthalten ist, wird dieses vermerkt.
Die in diesem Dokument angestellten Betrachtungen geben im Wesentlichen die Meinung des Autors wieder. An Stellen mit widersprechenden Auffassungen zum Richtlinientext ist dies im Text angemerkt. An Stellen, wo eine Bewertung von Merkmalen erfolgt, ist die Klassifizierung der IPC-A-600 bzw. der IPC-A-610 und der darin referenzierten Dokumente als Grundlage verwendet worden.

Diese Schrift ist ausdrücklich als Ergänzung zur IPC 4552 gedacht, sie stellt kein eigenständiges technisches Regelwerk dar.

Autor:
Lutz Bruderreck, Fa. TechnoLab GmbH, Berlin

Redaktion:
Michael Ihnenfeld und Dr. Stephan Weyhe (FED, Berlin)

FED Bibliothek des Wissens Band 7 - Prozesse für selektive Löt- und Schweißverbindungen

3. Auflage, Dezember 2011, DIN A5, 50 Seiten, Farbabb.

Der Band 7 Prozesse für selektive Löt- und Schweißverbindungen aus der FED-Schriftenreihe Bibliothek des Wissens ist ein Kompendium der verschiedenen automatisierten, selektiven Verbindungstechniken für elektronische Baugruppen.

Der Leser erhält e inen umfassenden Einstieg in diese komplexe und zukunftsträchtige Technologie. Die Inhalte wurden von dem anerkannten Fachmann auf diesem Gebiet, Manfred Fehrenbach, EUTECT GmbH erarbeitet. Nach einem kurzen Einstieg in die chemischen und physikali schen Grundlagen geht der Autor auf die geometrischen Parameter von Lötstellen ein und beschreibt die Prozess-Einflussfaktoren.

Weiterhin werden Empfehlungen für ein fertigungsgerechtes Design gegeben und in der Folge werden die verschiedenen sel ektiven Verbindungsprozesse erläutert. Vom Löten aus der Lotschmelze mit Miniwelle und Hub-Tauch-Löten, über die diversen Drahtlötverfahren mit Kolben, Induktion, Laser und Thermoden bis zu den Schweißverfahren. Auch hierfür werden soweit möglich Des ign-Empfehlungen gegeben, wichtige Prozessparameter angeführt und wichtige Rahmenbedingungen genannt. Komplementiert wird das Ganze durch hilfreiche Übersichten und Vergleichstabellen der unterschiedlichen Lötverfahren und Flussmittelauftragsverfahr en. Abgerundet wird die Abhandlung schließlich durch einen Überblick über Automatisierungskonzepte und Hinweise zur Prozess- und Produktdatenerfassung.

Autor:
Manfred Fehrenbach, Fa. EUTECT GmbH,
Redaktion:
Michael Ihnenfeld FED e.V.
Dr. Stephan Weyhe FED e.V.

FED Bibliothek des Wissens Band 9 - Fehler im Elektronikdesign - Ursachen und Auswirkungen

Februar 2012, DIN A5, 43 Seiten, Farbabb.

Aus Fehlern lernen.

Warum einen Fehler zweimal machen, wenn zu den Ursachen seines Entstehens bereits gesicherte Erkenntnisse vorhanden sind? An Hand von 20 Fehlerbeispielen erläutert der Autor die Ursachen eines Fehlers und seine Auswirkungen auf den Herstellprozess. Zudem trifft er Aussagen, wie dieser Fehler vermieden werden kann Dies geschieht unter Bezug auf geltende IPC-Richtlinien und Normen.

So wird u. a. der Fehler-Klassiker "Einhaltung der minimalen Lötstopp-Lackstegbreite" für einen sicheren Bestückungsprozess unter Berücksichtigung der notwendigen CAD-Datenanpassung, die durch die CAM-Abteilung des Leiterplattenherstellers vorgenommen wird, behandelt. Es wird aber auch aufgezeigt, dass man sich im Klaren sein muss, welch e Bauteile zum Einsatz kommen, wie ihre Verwendung vorgesehen ist und welche Layoutvorgaben damit zwingend verbunden sind
Zählt der Leiterplatten- und Baugruppen-Designer in erster Linie zur Zielgruppe dieser Schrift, so ist sie auch dem Leiterplattenhersteller, dem Baugruppenfertiger, dem Auftraggeber und dem Endkunden durchaus dienlich, wenn es um die Bewertung von Fehlern und deren Auswirkungen geht.

Autor:
Dietmar Baar, FED e.V.

FED Bibliothek des Wissens Band 10 - Informations- und Datenaustausch in der Auftragsbaugruppenfertigung

Oktober 2012, DIN A5, 60 Seiten, Farbabb.

Das Diskussionsforum Krefeld der FED-Regionalgruppe Düsseldorf stellt in dieser Ausgabe der Bibliothek des Wissens eine weitere Ausarbeitung vor. Sie widmet sich dem Thema "Informations- und Datenaustausch in der Auftragsbaugruppenfertigung". Alle Akteure, die in diesen Prozess tiefer eingebunden sind, wissen um seine Bearbeitung und die besondere Verantwortung, die damit verbunden ist.

Die Zusammensetzung der Autorengruppe bürgt für eine hohe Praxisorientierung des Leitfadens. Die Teilnehmer verfügen über ein in vielen Jahren entwickeltes Fachwissen in der Auftragsabwicklung und der Baugruppenfertigung.

Der Leitfaden zeigt auf, welche Daten und Informationen zwischen dem Auftraggeber und dem Baugruppenfertiger ausgetauscht werden müssen, damit eine fehlerfreie Aufragsabwicklung in der Produktion elektronischer Baugruppen sichergestellt ist. Die Gliederung ist entsprechend der Auftragsphasen und dem Datenfluss zwischen den Vertragspartnern strukturiert und kann als Checkliste genutzt werden. Abbildungen aus der Praxis, Hinweise zum Datenumfang und Datenformaten sowie dem Zeitpunkt der erforderlichen Datenübergaben im Bearbeitungsprozess vervollständigen den Inhalt dieser Schrift.

So kann sich der Anwender über die Voraussetzungen für eine Lieferantenauswahl im Erstkontakt informieren und sich mit der Auswahl aus einem bestehenden Lieferantenpool, den Grundlagen der Angebotsphase, der Auftragsvergabe bis hin zur Lieferphase und dem "After-Sale-Service" vertraut machen.

FED Bibliothek des Wissens Band 11 - Materialauswahl nach IPC-4101

2. Auflage 2021, DIN A5, 68 Seiten, Farbabb.

Entwickler, Layouter, Leiterplattenhersteller und Baugruppenfertiger stehen bei jedem neuen Projekt vor dem gleichen Problem - Der richtigen Basismaterialauswahl für die Leiterplatte. Elektrische Anforderungen, Fertigbarkeit, Einsatzort aber auch Umweltanforderungen sind Faktoren, die es gilt gleichrangig zu beachten und in einer idealen Kompromisslösung zu vereinen.

Der FED-Arbeitskreis Leiterplatte hat sich dieser Thematik angenommen und mit dem Band 11 "Materialauswahl nach IPC-4101" einen Leitfaden erstellt, der als Diskussionsgrundlage dient, nützliche Ratschläge gibt und in einer Entscheidungsmatrix mündet.

So lernt der Anwender ausgewählte Materialparamter kennen, wie z.B. die Glasübergangstemperatur Tg, die Zersetzungstemperatur Td, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten CTE, um nur einige zu nennen. Aber auch die Besonderheiten thermostabiler Materialien werden angesprochen und schließlich Designkriterien mit ihren Einflüssen auf die Materialauswahl bis hin zu Lotsystemen. Was sich in der Ausarbeitung, die ausschließlich von Praktikern erstellt wurde, gezeigt hat: Niemand ist in der Lage, eine allgemeingültige Materialvorgabe zu fixieren. Jedes Projekt bedarf immer einer Einzelbetrachtung unter Einbeziehung aller Verantwortlichen.

Hinweis: In dem Leitfaden wird ausschließlich auf FR4 Material eingegangen.

FED Bibliothek des Wissens Band 12 - ERP als Wettbewerbsvorteil nutzen

Mai 2013, DIN A5, 60 Seiten, Farbabb.

Ohne ein leistungsstarkes ERP-System kann ein Elektronikunternehmen heute nicht mehr bestehen. Es ist das Bindeglied zwischen den Kunden, den eigenen Unternehmensprozessen und den Lieferanten. Da heute alle Vorgänge schneller und häufig auch komplexer werden, sind die Anforderungen an die Systeme und an die Organisationen erheblich höher als noch vor einigen Jahren. Gute ERP-Systeme leisten zudem einen hohen Beitrag, um die Anwender zu entlasten und ihnen Freiräume bei der Bewältigung von Aufgaben zu geben, die nur von ihnen erledigt werden können. Die Datenbearbeitung obliegt natürlich weiterhin dem ERP-System.

Auf einen Nenner gebracht heißt das, Quantität leisten die ERP-Systeme, Qualität und Komplexität die Anwender. Jedes ERP-System ist dabei nur so gut, wie die Vorarbeit die geleistet wird. Unzureichende, fehlende bzw. fehlerhafte Daten und schlechte Unternehmensprozesse kann ein ERP-System nicht kompensieren. Nur wenn entsprechende Voraussetzungen geschaffen wurden, das ERP-System hochwertig ist und die Mitarbeiter adäquat geschult wurden, kann ein ERP-System zur echten Erfolgsgeschichte werden.

Mit diesem Buch wollen der FED und der Autor Hubertus Andreae den mittelständischen Unternehmen ein wichtiges Hilfsmittel zur Verfügung stellen, kein Sammelsurium bereits bekannter Inhalte, sondern praktische Empfehlungen zur Hilfe.

FED Bibliothek des Wissens Band 13 - Wärmemanagement auf und in Leiterplatten

Juni 2014, DIN A5, 48 Seiten, Farbabb.

Entwickler, Leiterplatten- und Baugruppen-Designer, aber auch alle anderen Interessierten zum Thema Wärmemanagement auf und in Leiterplatten erhalten mit dieser Ausgabe der BdW einen Überblick über die aktuellen, dem heutigen Stand der Technik entsprechenden Möglichkeiten, der Verlustleistung in Form von Wärme und steigender Strombelastung, durch Auswahl einer geeigneten Leiterplattentechnologie entgegen zu wirken.

Der FED-AK Leiterplatte hat 11 Leiterplattentechnologien zusammengetragen die alle das Ziel verfolgen: Entstehende Wärme auf und in der Leiterplatte / Baugruppe so effizient wie möglich von den Hotspots wegzuführen bzw. entsprechend zu verteilen und Leiterquerschnitte zu realisieren, die der wachsenden Strombelastung das notwendige Umfeld garantieren.

Stellvertretend seien hier 4 Technologien genannt:
- Dickkupfertechnik von 105 micro bis 400 micro
- Iceberg-Technologie
- Heatsing gedruckt
- Inlay-Technik

Neben einer technischen Kurzbeschreibung erhält der Leser Auskunft über Anwendungsbereiche und technischen Besonderheiten. Abgerundet werden die Ausführungen durch ein umfangreiches Bildmaterial.

Autor: Mitglieder des FED-Arbeitskreises Leiterplatte
Redaktion: Dietmar Baar, FED e. V.
4601 - Band13 Deutsch

FED Bibliothek des Wissens Band 14 - Qualifizierung von Crimps und Einpressverbindungen

1.Auflage 2015, DIN A5, 42 Seiten, Farbabb.

In der vorliegenden Ausgabe der Bibliothek des Wissens werden Crimps (zu Deutsch ¦Bördelverbindung-) und Einpressverbindungen mit Weichlötstellen verglichen. Dabei werden Anforderungen, Vorteile und Risiken beschrieben und normierte Prüfungen vorgestellt. Im Gegensatz zu Lötstellen können Crimps und Einpressverbindungen auch im Fertigungsprozess anhand ihrer mechanischen Eigenschaften wie Geometrie, Einpresskraft, Ausdrück- bzw. Ausziehkraft bewertet und überwacht werden. Die Anforderungen an Konstruktion und Herstellung sind mechanisch klar formuliert. In beiden Fällen wird durch Deformation der Fügepartner ein inniger metallischer Kontakt erzeugt, der zu einer gasdichten Verbindung mit hoher Stromtragfähigkeit, Wärmebeständigkeit und mechanischer Festigkeit führt. Als wichtigstes Charakteristikum dieser Verbindungen kann der elektrische Übergangswiderstand genannt werden. Im Kapitel ¦Richtig bewerten, kritische Zonen- wird u. a. beschrieben, worauf es bei der Widerstandsmessung ankommt um keine Fehlbewertung vorzunehmen. Zudem werden Inspektionsmerkmale für beide Verfahren einschließlich Prüfungen beschrieben und durch Fehlerbilder anschaulich ergänzt.

Schlussendlich lernt der Leser die ¦Slow-Motion-Prüfung- kennen, ein Muss, wenn es um Zuverlässigkeit
von Crimps geht.

Autor: Dr.-Ing. Thomas Ahrens

Mitautoren: Jörg Bornemann, Diana Breuer, David Dudek, Johann Gai, Michael Jezierski, Jörg Kowol, Andrea Lemke, Johanna Rubarth, Anne Schulte Döinghaus

Redaktion: Dietmar Baar, FED e.V.III 4603 - Band14 Deutsch