Vor diesem Hintergrund erfolgte auch die Anfrage eines international bedeutenden Anbieters von Autoradios, Soundkomponenten und Unterhaltungselektronik. Das Unternehmen konnte für die Fertigung seiner neuesten Entwicklung, einer Baugruppe mit 547-poligem OMAP4430-Prozessor auf dem in PoP-Technik ein 216-poliges 8-GBit-DDR2-RAM montiert ist, bei seinen bisherigen Partnern keinen geeigneten Dienstleister finden. Deshalb fragte es bei Productware an, ob der EMS-Spezialist diese Technologie verarbeiten kann. Es ging um zehn Prototypen. Das Dampfphasenlöten wurde als bevorzugte Löttechnik angesehen.
Productware prüfte die Anforderung gemäß den Qualitätsvorgaben. Die Herausforderung lag bei diesem Projekt in der akkuraten, präzisen Bestückung und Lötung in kleinster Stückzahl. Beide BGA-Gehäuse (und auch noch weitere) haben eine hochintegrierte Anschlussdichte mit 0,25 mm großen Balls im Pitch von 0,4 mm. Nach erfolgreicher Prüfung gab der EMS-Spezialist sein technisches OK zur Fertigung.
Validierung von Schablonenstärke und Lotpaste
Zwei Wochen vor Produktionsbeginn wurden die Prozess-Validierungs-Maßnahmen eingeleitet: Es wurden kupferkaschierte Rohplatinen und unterschiedliche Schablonen beschafft, wie z. B. je eine nanobeschichtete Edelstahlschablone, 120 µm und 100 µm stark. Damit sollte das Auslöseverhalten der Lötpaste bei feinen Strukturen (Aspect-Ratio) getestet werden. Aus dem gleichen Grund kam eine alternative Paste des Typ 4 (Kugelgröße 38 bis 20 µm) zum Einsatz. Standardmäßig ist Typ-3-Paste (Kugelgröße 45 bis 25 µm) im Einsatz.
Die Probedrucke erfolgten auf den Rohplatinen. Die Tests ergaben, dass die 100-µm-Schablone das beste Druckergebnis erzielte. Der Einsatz von Paste Typ 3 oder Typ 4 zeigte beim Druck keine signifikante Veränderung. Auf Grund des geringeren Oxyd-Anteils in der Typ-3 Standard-Paste kam diese Paste zum Einsatz.
Wichtig war jedoch die Verkürzung der Reinigungszyklen der Schablone. Abschließend wurden die Ergebnisse dokumentiert, die Reinigungsintervalle der Schablone festgelegt und das Programm für die automatische optische Inspektion (AOI) zur Kontrolle des Lotpastendruckes erstellt.
Schonendes Lötverfahren
Als Lötverfahren wählte man das One-Step-Verfahren in der Dampfphase. Dies ist ein schonendes und äußerst sicheres Lötverfahren, das den hohen Qualitätsansprüchen des EMS-Spezialisten genügt. Dazu wurde das RAM gefluxt, auf dem Prozessor bestückt und in einem einzigen Lötvorgang mit den restlichen Bauteilen verlötet. Die Ergebnisse wurden mittels Röntgenverfahren analysiert, dokumentiert und dem Kunden mit Auslieferung der Prototypen zu Verfügung gestellt. Das erfreuliche Resultat: Alle Prototypen konnten erfolgreich in Betrieb genommen werden.
Schlussbemerkung
„Productware ist offen für neue Technologien. Diese werden schnell und zielgerichtet validiert und zur Fertigung freigegeben. Durch unsere modernen Produktionsanlagen und internen Prozesse können wir hochkomplexe Baugruppen selbst in kleinsten Stückzahlen sicher herstellen“, kommentiert Marco Balling, Geschäftsführer der Productware GmbH. „Im vorliegenden Fall, lag die Time-to-Prototyping, das heißt die Zeit von der ersten Anfrage bis Lieferung der Prototypen unter 20 Arbeitstagen.“
Über die Productware GmbH
Die speziell auf KMU-Kunden ausgerichtete Productware GmbH mit Sitz in Dietzenbach bei Frankfurt übernimmt mit Hilfe von über 50 Mitarbeitern sowie modernen Produktionsanlagen und Testeinrichtungen die branchenübergreifende Fertigung komplexer elektronischer Baugruppen und Systeme in kleinen und mittleren Stückzahlen. Das Leistungsspektrum umfasst dabei nicht nur die Fertigung, Bestückung und Montage inklusive Test und Prüfung, sondern reicht von der Hardwareentwicklung und Layouterstellung sowie der Entwicklungs- und Design-Unterstützung inklusive dem Materialmanagement über das Änderungsmanagement und die Logistik bis hin zum After-Sales-Services.
Lidia Marin
(hb)
