Beim Thema Rework & Repair scheiden sich die Geister. Einerseits gibt es die Fraktion, die hartnäckig pauschalierte Nacharbeitsverbote elektronischer Baugruppen für industrielle Anwendungen forciert. Andererseits hat sich eine eigen Branche etabliert, die Rework & Repair als Dienstleistung anbietet. Können also teilautomatisierte Systeme und Prozesse reproduzierbar sichere Qualität liefern? Die von Productronic organisierte Podiumsdiskussion während der productronica 2017 ging gemeinsam mit Experten auf die Frage ein.

Die teils recht kontrovers geführte einstündige Podiumsdiskussion zum komplexen Thema Rework & Repair fand während der Productroncia 2017 statt.

Die teils recht kontrovers geführte einstündige Podiumsdiskussion zum komplexen Thema Rework & Repair fand während der Productroncia 2017 statt. Messe München

Rework & Repair hat sich als Sammelbegriff für jegliche Art der Nachbearbeitung elektronischer Baugruppen entwickelt. Und genau da gehen die Akzeptanzprobleme los. „Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Begriffe Rework und Repair beziehungsweise Nacharbeit und Reparatur oftmals in ihrer Bedeutung gleichgesetzt“, nimmt Helge Schimanski Anlauf. Der Leiter des Applikationszentrums für innovative Baugruppenfertigung und des Rework-Centers am Fraunhofer ISIT führt weiter aus: „Gesagt wird Repair und gemeint ist schließlich Rework. Im Verständnis der Bearbeitung elektronischer Baugruppen muss hier jedoch in der Begriffsdefinition genau unterschieden werden zwischen Nacharbeit – also Rework – und Reparatur, sprich: Repair. Zudem gibt es noch den nicht unerheblichen Bereich der Modifikation oder auch Modification.“

Was sich hinter diesen Begrifflichkeiten im Detail verbirgt, wissen die Elektronikfertigungs-Dienstleister ganz genau. Sowohl BMK Group als auch Kraus Hardware bieten seit Jahren schon Rework & Repair als Dienstleistung an. Lukas Fink, Leiter Projektmanagement von BMK Group, erläutert die Unterschiede: „Rework ist eine Nachbearbeitung, bei der der Artikel nachher zu 100 Prozent mit der Spezifikation beziehungsweise Zeichnung übereinstimmt. Der Artikel bleibt durch die Nacharbeit gleichwertig. Bei der Modifikation hingegen wird die Funktionsfähigkeit des Artikels überarbeitet. Hier reagiert man auf neue Abnahmekriterien, die eine Anpassung der Spezifikation nach sich ziehen. Die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit steht bei der Reparatur im Vordergrund. Diese Artikel sind meist bereits verkauft und an den Kunden ausgeliefert. Der Artikel wird auf Fehlerquellen analysiert und dann repariert.“ Bei BMK nehme man an gut 480.000 Baugruppen von externen Kunden jährlich das Rework von SMT- und THT-Komponenten oder auch den Baugruppen-Umbau mit Handlötsystemen vor, argumentiert Lukas Fink weiter.

Die detaillierte Dokumentation der Test- und Rework & Repair-Prozesse ermöglicht BMK eine hochentwickelte Traceability. Zudem sorgt das Änderungsmanagement dafür, schnell, sicher und reproduzierbar agieren zu können.

Die detaillierte Dokumentation der Test- und Rework & Repair-Prozesse ermöglicht BMK eine hochentwickelte Traceability. Zudem sorgt das Änderungsmanagement dafür, schnell, sicher und reproduzierbar agieren zu können. BMK

Andreas Kraus, Inhaber und Geschäftsführer von Kraus Hardware, weiß um die Nöte seiner Kunden: „Probleme bei der Baugruppenfertigung treten durchaus auf, sei es beim Lotpastenauftrag, Bestücken oder Löten. Nicht selten werden die Probleme aber von außen in die Fertigung getragen. Das können beispielsweise Designfehler sein oder auch schlecht lötbare Oberflächen“, erklärt er. Für ihn steht außer Frage, dass „die klassischen Probleme, die man als erstes mit dem Thema Rework in Verbindung bringt, eher selten sind. Die Unwägbarkeiten werden so gut wie möglich beim Elektronikfertiger aus dem Weg geräumt.“

Für das Rework von Baugruppen stehen bei Kraus Hardware zwei Onyx 29 von Zevac zur Verfügung. Sowohl große, massehaltige als auch kleinere komplexe Baugruppen werden in einem stets reproduzierbaren halbautomatischen Prozess repariert.

Für das Rework von Baugruppen stehen bei Kraus Hardware zwei Onyx 29 von Zevac zur Verfügung. Sowohl große, massehaltige als auch kleinere komplexe Baugruppen werden in einem stets reproduzierbaren halbautomatischen Prozess repariert. Kraus Hardware

Warum sich Rework & Repair lohnt

Die Gründe für die Überarbeitung einer elektronischen Baugruppe können vielfältig sein, weshalb Dan Lilie, Product Manager und Application Engineer von Finetech, anmerkt: „Nachbearbeitungen von Baugruppen können mehrere Ursachen haben und sind so individuell wie die Menschen selbst, die sie bearbeiten. Meistens können aber die Fehler auf menschliches Versagen zurückgeführt werden. Bei sehr kleinen Bauteilen und ungenauen Bestückautomaten kann aber auch die Maschine selbst leicht zur Fehlerquelle werden. In der Forschung und Entwicklung sind es aber häufig neue Revisionen von Baugruppen, die getestet werden müssen. Auch hier werden häufig Reworkmaschinen eingesetzt.“

Einen weiteren Grund für den Einsatz von Reworksystemen liefert Lukas Fink von BMK: „Gegenüber einer Neuproduktion hat die Nacharbeit zwei entscheidende Vorteile. Sie ist meist kostengünstiger und schneller. Außerdem sind für eine Neuproduktion nicht immer alle benötigten Bauteile verfügbar. Es ist wirtschaftlicher, die Einzelkomponente aus dem Komplettsystem nachzuarbeiten als das Komplettsystem auszutauschen. In bestimmten Fällen können die Nacharbeitskosten den Wert der Baugruppe übersteigen, werden aber dann schnell wieder relativiert, wenn Vertragsstrafen aufgrund Nichtlieferung oder gar ein Kunden- und Imageverlust im Raum stehen.“

die Teilnehmer der podiumsdiskussion

Die einstündige Podiumsdiskussion wurde von Productronic exklusiv organisiert und durchgeführt. Die teils recht kontrovers geführte Diskussion zum komplexen Thema Rework & Repair fand während der Productroncia 2017 statt, mit diesen Teilnehmern (in alphabetischer Reihenfolge der Firmen):

BMK Group: Lukas Fink, Leiter Projektmanagement von BMK Electronic Services

Continental: Svend Vieweg, Teamleader Engineering Support der BU Advanced Driver Assistance Systems von Continental Division Chassis & Safety

Ersa: Jörg Nolte, Produktmanager Lötwerkzeuge, Rework- und Inspektionssysteme von Ersa

Finetech: Dan Lilie, Product Manager und Application Engineer von Finetech

Fraunhofer ISIT: Helge Schimanski, Leiter des Applikationszentrums für innovative Baugruppenfertigung und des Rework-Centers am Fraunhofer ISIT

Kraus Hardware: Andreas Kraus, Inhaber und Geschäftsführer von Kraus Hardware

HTV Halbleiter-Test & Vertrieb: Holger Krumme, Managing-Director – Technical Operations von HTV Halbleiter-Test & Vertrieb

Zevac: Beat Schumacher, Produktmanager Rework und Automation von Zevac

Moderation: Marisa Robles, Chefredakteurin Productronic

Zunehmend attraktiv werden Reworksysteme wenn es beispielsweise um die Nachbestückung von Bauteilen geht, etwa wenn im Musterbau ein Bauteil übersehen wird oder die Entwicklungsabteilung unter Termindruck nachträglich nachbessern muss. Während die Baugruppen wie gehabt bestückt werden, werden jene fehlenden Bauteile mittels Rework nachgesetzt. Vermehrt kommen Reworksysteme auch als Lötmaschinen für selektive Heißgaslötprozesse zum Einsatz, um sensible Bereiche der Baugruppe thermisch nicht zu sehr zu belasten.

Auch wenn Brokerware im Spiel ist (also oftmals nicht einwandfreie Restware oder abgekündigte Komponenten von zumeist nicht-autorisierten Distributoren), wird auf Reworksysteme zurückgegriffen, weiß Andreas Kraus von Kraus Hardware zu berichten: „Bauteile, die aus einer nicht lückenlos nachvollziehbaren Quelle kommen, werden einem Funktionstest auf einer „gut“ Baugruppe unterzogen, um sie im Anschluss zuverlässig in großen Mengen verbauen zu können.“ Ein weiterer Aspekt sind Halbleiter, insbesondere Speicher-ICs, die einem kontinuierlichen Shrinkprozess unterliegen. „Um die Funktion der Baugruppe auch nach der Umstellung sicherzustellen, tauschen wir häufig auf funktionsfähigen Baugruppen den Standard-Chip gegen den Nachfolgetyp aus. Anschließend werden die Baugruppen einem umfangreichen Test unterzogen. Teilweise wird ein Interposer zwischen Baugruppe und Chip gesetzt, um die Messungen durchführen zu können“, erläutert er weiter. Ähnlich werde verfahren, wenn ein alternativer Chip auf einer Baugruppe zu testen sei – etwa, wenn ein Dual-Core-Prozessor durch einen Quad-Core-Prozessor getauscht werden soll. In diesem Fall ist von einer Modifikation der Baugruppe die Rede.

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