Die Produktion Ihrer Leiterplatte

Die Vorbereitenden Stellen

Nach Erhalt Ihrer Bestellung inkl. Daten ist es unser Ziel, binnen 24h mit der Produktion Ihrer Leiterplatten zu beginnen. Hierbei unterstützt das 16 Mann und Frau starke Technik Team in der Würth Elektronik Niederlassung Mysore in Indien. Aufgrund der Würth Elektronik internen Kooperation bleiben Ihre Daten dabei immer in unserem Hause, können aber fast rund um die Uhr für unsere Anlagen aufbereitet werden. In Zusammenarbeit mit dem WEdirekt Engineering in Deutschland werden so die Weichen für eine erfolgreiche Fertigung gestellt.

Standard Technologien werden - nach dem Ausräumen aller Klärungen - gepoolt um die Produktionsauslastung zu optimieren. "More Technology" Aufträge dagegen werden einzeln produziert um auch hierfür bestmögliche Lieferzeiten zu erzielen. Letztlich werden noch die NC-Programme unserer Fertigungspanel erstellt, bevor die gesammelten Daten für die Produktion freigegeben werden.

Fertigungssteuerung und Materialbereitstellung

Nach Abschluss der Datenaufbereitung ist es Aufgabe unserer Fertigungssteuerung, einen reibungslosen Ablauf und die termingerechte Fertigstellung Ihrer Aufträge zu sichern. Dies beginnt bereits mit Planung der Produktionsfreigabe. Optimal genutzte Fertigungskapazität ist hierbei der Schlüssel zum Erfolg. Keine leichte Aufgabe, bedenkt man, dass sich jeden Tag etwa 550 Produktionspanel durch unsere Fertigung bewegen und im 2-Schicht System bearbeitet werden.

Sobald Ihr Auftrag für unsere Produktion freigegeben wird, kann dieser ohne lange Liegezeiten anlaufen. Die Basis hierfür bildet unsere Materialbereitstellung. Getreu dem Motto: „Ordnung ist das halbe Leben“ wird das benötigte Basismaterial den weiterverarbeitenden Abteilungen - immer rechtzeitig und entsprechend dem Folgeprozess - zur Verfügung gestellt. Nun ist alles vorbereitet, damit Daten und Material zusammenfinden können.

Fotodruck - Ihre Leiterplatten bekommen ein Bild

Das von Ihnen entworfene Layout wird bei uns aus vollflächig belegten Kupferpaneln / -folien herausgearbeitet. Die ersten Schritte zum fertigen Leiterbild werden dabei von unserer Fotodruck Abteilung bereitet. Nach einer gründlichen Vorreinigung und dem Aufrauen der Kupferoberfläche, wird unter gedimmtem Licht ein Fotoresist auflaminiert.

Ihr Layout wird anschließend anhand der aufbereiteten Daten per Direktbelichtung aufgebracht. Je nach Fertigungsverfahren können die benötigten Leiterbahnen und Pads vor Ätzbädern geschützt oder für den Kupferaufbau freigestellt werden.

Nachdem die Innenlagen der LP in dieser Weise fertig gestellt wurden, kann der Auftrag zum Verpressen, bevor die beiden Außenlagen letztlich ihr Leiterbild erhalten.

Multilayer verlegen

Nach erfolgreicher Fertigung der Innenlagen Ihrer Leiterplatte werden die Lagenaufbauten mit unterschiedlichen Prepreg Kombinationen (FR4 Material) zusammengestellt. Das Verlegen und die Zuordnung der Materialien erfolgen dabei noch manuell. Unter Vakuum und vorgeschriebenem Wärmeverlauf werden diese verpresst, bevor die einzelnen Lagen wieder durch Via Bohrungen verbunden werden.

Abhängig von der Lagenanzahl und Komplexität des Aufbaus, kann dieser Verpress-Vorgang mehrere Male wiederholt werden. Genaues und sauberes Arbeiten sind hierbei Grundvoraussetzung um Einschlüsse zwischen den Lagen oder auch einen Versatz der Lagen zueinander zu vermeiden.

Bevor die Produktionspanel dem nächsten Arbeitsgang übergeben werden, folgt noch ein Entfernen von überschüssigem Material und ein Reinigungsvorgang.

Bohren - Die Lagen verbinden (Teil 1)

Um die unterschiedlichen Lagen Ihres Layouts miteinander zu verbinden, gehen die Leiterplatten vorerst zur mechanischen Bearbeitung, dem Bohren.

Zu Beginn werden Aufnahme- und Registrationsbohrungen in unsere Produktionspanel eingebracht, sodass der Fehlerfaktor „Mensch“ möglichst minimiert werden kann. Dies erfolgt vollautomatisiert und mittels Röntgen der LP Innenlagen.

Anschließend werden die Panel über ein Beladesystem den einzelnen Bohrmaschinen zugeführt. Jeder der Pufferspeicher kann bis zu 20 Bohrpakete fassen und wird nach Priorität abgearbeitet. Bevor die vorgesehenen Vias und Bauteilbohrungen eingebracht werden, wird das Bohrbild nochmals anhand der zuvor eingebrachten Passer ausgerichtet.

Nun beginnen die Werkzeuge zwischen 0,2 und 6,0mm und einer Drehzahl von bis zu 300.000 1/min mit der Bearbeitung. Ehe die Leiterplatten ihren nächsten Abteilungswechsel vollziehen, werden alle Panel erneut auf Bohrgrat oder Versatz geprüft. Hiermit wird das Qualitätsniveau beibehalten und mögliche Fehler früh erkannt. Nun sind die Platinen zur Durchkontaktierung vorbereitet.

Chemische Prozesse - Die Lagen verbinden (Teil 2)

Nachdem die bearbeiteten Bohrpakete wieder vereinzelt wurden, stehen die Produktionsnutzen bereit zur Durchkontaktierung. Zuerst erfolgt ein Reinigungsprozess um jegliche Grate des Bohrens zu entfernen. Anschließend wird im ersten Durchgang ausreichend Kupfer aufgebracht, um die Bohrhülsen zu metallisieren und die einzelnen Lagen auch elektrisch zu verbinden. In einem zweiten Durchgang wird das Leiterbild der Außenlagen auf die gewünschte Endkupferstärke gebracht. Die Leiterplatte ist in diesem Zustand bereits funktionsfähig.

Im nächsten Fertigungsschritt wird der Lötstopplack mittels Siebdruckverfahren aufgetragen. Der vorerst vollseitig aufgetragene, fotosensitive Lack wird belichtet und entwickelt, wodurch die gewünschten Pads wieder freigestellt werden können. Für die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit sorgt die Aushärtung des Lacks unter Wärmeeinwirkung.

Die so erstellten Freistellungen werden anschließend in einem erneuten chemischen Prozess mit der lötbaren Oberfläche überzogen. Unser Standard ist hierfür chem. Ni/Au mit einer Schichtstärke von 4-7 µm Nickel & 0,05-0,1 µm Gold. Diese Veredelung dient der verbesserten Lötbarkeit, so wie der Leiterplattenhaltbarkeit. Je nach Kundenwunsch kann zusätzlich noch ein Servicedruck auf die LPs aufgebracht werden, bevor diese in die mechanische Endbearbeitung weitergegeben werden.

Fräsen / Endbearbeitung

Sobald unsere Produktionspanel nach den chemischen Prozessen wieder in die mechanische Bearbeitung gegeben werden, befinden sich Ihre Leiterplatten kurz vor der Fertigstellung.

Zuerst werden eventuell benötigte Kerbritzungen eingebracht und Liefernutzenaustrennungen vorgesehen. Anschließend wird die Kontur ausgefräst wodurch die Aufträge wiederum kundenspezifisch separiert werden. Aus einem Produktionspanel werden so bis zu sechs Kundenaufträgen.

Abhängig vom Fräsdurchmesser, der meist durch die Leiterplatten-Kontur definiert wird, können die Aufträge im einzelnen Produktionspanel oder im Paket bearbeitet werden um eine möglichst hohe Maschinenauslastung zu erhalten. Anschließend werden die PCBs noch einer Reinigung unterzogen um etwaige Grate und den Frässtaub zu entfernen. So können die Leiterplatten dann in der Endkontrolle korrekt bewertet werden.

Endkontrolle und Versand

Nachdem die Leiterplatten nach Kundenvorgabe im vorherigen Schritt separiert wurden und eine letzte Reinigung erhalten haben prüfen wir nochmals jedes Stück gegen die zugehörigen Fertigungsunterlagen. Neben einer optischen Sichtung zur Vermeidung von Kratzern und oberflächlichen Beschädigungen wird auch die Maßhaltigkeit der LP geprüft. Hierzu verwenden wir die üblichen Messmittel wie z.B. eine Vergrößerungskamera, Messschieber, Lupe oder Prüfstifte. Falls Sie sich entschieden haben ein CoC (Certificate of Conformity) mit Ihrer Bestellung anzufordern, wird auch dieses hier erstellt.

Anschließend werden die Leiterplatten verschweißt und etikettiert, um weitere Schadensquellen auszuschließen und eine eindeutige Zuordenbarkeit zu gewährleisten. Unsere Versandabteilung sammelt dann die Produkte Ihrer Bestellung und verpackt diese in den „roten“ Buchkarton, an dem Sie unsere Sendungen einfach erkennen können. Sollte diese bereits vor dem bestätigten Versandtermin bereit stehen, senden wir Ihr Paket natürlich umgehend zu und halten dies nicht auf Lager. Selbstverständlich stehen wir Ihnen aber auch nach Erhalt Ihrer Bestellung weiter zur Verfügung und helfen Ihnen gerne bei allen Fragen zur Seite.

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