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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 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

FED Bibliothek des Wissens Band 17 - Abschlussbericht zum Projekt: Designregeln für den Übergang- Starr-Flexbereich

1.Auflage 2017, DIN A5, 25 Seiten, Farbabb.

Ein Bereich der in den gängigen PCB-Designrichtlinien lückenhaft beschrieben ist und damit immer wieder zu Grauzonen in technischen Spezifikationen führt, ist der Übergangsbereich Starr zu Flex bei Starr-Flex-Leiterplatten.
Das nahm der FED-AK-Leiterplatte zum Anlass ein Projekt zu starten, mit dem Ziel: Einheitliche Designregeln für diese kritische Übergangszone zu definieren. 7 namhafte Leiterplattenhersteller aus der D-A-CH-Region waren bereit ihr Wissen hierzu mit einzubringen. III 4605 - Band17 Deutsch

FED Library of Knowledge Volume 17 - FED-Project: "Transition from rigid – flex area” final report

1st edition 2017, DIN A5, 26 pages, color, English

One area that is described incompletely in the current design rules and thus repeatedly leads to "grey areas" in technical specifications is the transition area "rigid to flex" for rigid-flex PCBs. The German Association for Design, PCB and Electronics Manufactury (FED), Working Group PCB has started a project to fix design rules for this area. In the present volume 17 of the BdW the final report of the project is published. It can be said that the test results obtained are not yet sufficient for design rules, but a number of design recommendations can be derived which have a significant influence on the quality and reliability of flex-rigid PCBs. A different bending cycle duration between ED electrolytic copper and RA rolled copper was found in the test samples. In the Flex to Rigid overlap area, different widths of 0.3mm / 0.5mm / 1.0mm were tested, with meaningful results. And where did the failures in the bending test occur in the test samples? In the flex or transition area? To be read in the present final report.
Editorial office: Dietmar Baar, FED e. V.
Cover photo: ATIS Bending Tester, Fraunhofer Institute - EFNT
4608 - Band17 Englisch

FED Bibliothek des Wissens Band 18 - Das Neue Proportionale Anschlussflächen Dimensionierungskonzept

1.Auflage 2018, DIN A5, 71 Seiten, Farbabb.

Die Schwierigkeiten, die bei der Verarbeitung von Leiterplatten mit zu groß dimensionierten Anschlussflächen auftreten, sind seit vielen Jahren immer wieder Thema unterschiedlichster Arbeitsgruppen.
Die derzeit geltenden Standards für die Anschlussflächen-Dimensionierung, wie die IPC-7351B oder die IEC 61188-5 Reihe, bedürfen einer grundlegenden Überarbeitung, da sie nicht den heute in Anwendung kommenden Bauteiltypen mit ihren immer kleiner werdenden Gehäusebauformen, Anschlüssen und Rastern gerecht werden.
Der vorliegende Band 18, der FED-Schriftenreihe „Bibliothek des Wissens“ präsentiert eine ganz neue Herangehensweise bei der Berechnung von SMD-Anschlussflächen auf der Leiterplatte und bietet dem Anwender folgende Vorteile:
• Einfach skalierbar
• Nur noch zwei Anschlussklassen
• Problemlose Anpassung auch für zukünftige Bauteile
• Fehlerreduzierte Baugruppenfertigung
• Risikominimierung, z.B. Brückenbildung beim Pastendruck
• Höhere Zuverlässigkeit der Lötstellen
• Kleinere Anschlussflächen -> mehr Platz bei der Entflechtung von Leiterbahnen
Der Autor Rainer Taube geht in der Schrift auf die Geschichte der Standardisierung von SMDAnschlussflächen und die derzeit geltenden Standards ein. Der Leser erhält dadurch wichtiges Hintergrundwissen. Im Verlauf seiner Ausführungen erläutert er das weit verbreitete IPCBerechnungsmodell für Anschlussflächen. Aufbauend auf diesen Grundlagen stellt er das von ihm entwickelte Neue Proportionale Anschlussflächen-Dimensionierungskonzept vor. Dem liegen nur noch zwei Anschlusstypen zu Grunde, die wiederum das gesamte SMD-Bauteilespektrum abdecken. Für die Berechnung der Anschlussflächen steht ein neuer IPC / FED Referenz-Calculator zum Download zur Verfügung. Um abzusichern, dass die nach dem neuen proportionalen Konzept berechneten Anschlussflächen akzeptable Lötstellen aufweisen, die den Anforderungen von J-STD-001 und IPC-A-610 entsprechen, wurde ein FED-Verifikationsprojekt gestartet. Ein eigens dafür designtes Testboard weist Anschlussflächen gängiger SMD-Bauteile nach IPC-7351B und nach dem neuen proportionalen Konzept auf. Umfangreiches Bildmaterial aus dem Projekt dokumentiert die Gegenüberstellungen und untermauert die abschließend positive Bewertung.
Autor: Rainer Taube
Redaktion: Dietmar Baar
4606 - Band18 Deutsch