Begriffe in der Elektronikfertigung - Glossar

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A

Auftragsfertigung

Ein Auftragsfertiger übernimmt die Elektronikfertigung samt Leiterplattenbestückung mit SMD und THT Bauteilen nach Kundenvorgabe. Alle Bestandteile, wie die Materialbeschaffung, die Bestückung, Montage, Tests und Verpackung können durch ihn ausgeführt werden.

AOI Test

Die Automatische optische Inspektion ist ein Testverfahren nach der SMD-Bestückung. Hier wird die Bestückung und Lötung mittels Kameras oder Scannersystemen per Software automatisch kontrolliert. Es gibt zweidimensionale (2D) und dreidimensionale (3D) Verfahren. Mittels 3D-Prüfung erreicht man eine höhere Prüftiefe. Moderne Systeme können alle optisch zu erfassenden Merkmale auswerten. Dazu gehören die Prüfung auf korrekte Platzierung, Polarität, Beschriftung und die Beurteilung der Lötstellen. Natürlich werden dabei auch sichtbare Kurzschlüsse aufgezeigt.

B

Basismaterial

Das elektrisch nicht leitende Trägermaterial einer Platine, auf dem die Leiterbahnen aufgebracht sind, wird als Basismaterial bezeichnet. Die verschiedenen Werkstoffe müssen dabei nicht nur bestimmte mechanische Eigenschaften erfüllen. Auch oder gerade die elektrischen Eigenschaften spielen bei der Wahl des Basismaterials eine wichtige Rolle. Als Standard wird heute FR-4 (en. flame retardant, dt. flammenhemmend) verwendet. Dies ist ein schwer entflammbarer Verbundwerkstoff aus Glasfasergewebe und Epoxidharz. Andere Basismaterialien sind z.B. FR-2, CEM, FR-5, Polyimid, Teflon (PTFE) und Keramik (Aluminiumoxid).

Bestückung

Die Bezeichnung Bestückung wird vorrangig in der Fertigung von Elektronik verwendet. Generell werden dabei einzelne Bauelemente auf eine Platine oder Leiterplatte platziert. Während dies bei der manuellen Bestückung per Hand oder mit mechanischen Hilfsmitteln ausgeführt wird, erfolgt die vollautomatische Bestückung durch spezielle Bestückungsmaschinen bei nur geringem Zutun des Bedienungspersonals.

BGA-Bestückung

Die Bezeichnung BGA, englisch Ball Grid Array bezeichnet Bauteile, bei denen die die Anschlüsse auf der Unterseite in einem Giterraster angeordnet sind. Die Anschlüsse selbst sind als kleine Lötperlen ausgelegt. Diese verflüssigen sich in der Hitze des Lötprozesses und gehen so eine dauerhafte Verbindung mit den Anschlussflächen der Leiterplatte ein. Die BGA-Bestückung erfolgt im Rahmen der normalen SMD-Bestückung.

Bestückungsautomat

Diese Maschinen übernehmen die komplette Bestückung einer Leiterplatte (meist SMD Technik). Die Bauteile werden in automatengerechten Verpackungen der Maschine zugeführt. Dies können Bauteile im Gurt (Tape/Reel), Tray oder als Stangenware sein. Die Maschine verfügt über einzelne Bauteilhalter (Feeder), welche die genannten Verpackungsarten verarbeiten können. Der Bestückungskopf nimmt das einzelne Bauteil aus dem Feeder und platziert dieses an die richtige Stelle auf der Leiterplatte (Pick & Place Verfahren).

BOM

siehe Stückliste

BST - Boundary Scan Test

Beim Boundary Scan (dt. Grenzpfadabtastung) werden Signale über vordefinierte Pfade von außen in die zu testende Schaltung geleitet. Dieser Scanpfad wird dann messtechnisch ausgewertet. Es können so Verbindungen und Kurzschlüsse erkannt werden. Dieses Verfahren ist speziell für Integrierte Schaltkreise möglich, die eine Boundary Scan Möglichkeit mit sich bringen, d.h. fest implementiert haben.

Burn In Test

In einem Burn In Test werden elektronische Baugruppen über mehrere Temperaturveläufe (z.B. +80°C <> -40°C) künstlich vorgealtert. Während dessen werden die Funktionen der Schaltung geprüft und überwacht. Dieser Test gibt Aussage über die Zuverlässigkeit der Geräte über einen langen Zeitraum. Da dieses Testverfahren sehr kostenintensiv und zeitaufwändig ist, wird es meist serienbegleitend in Stichproben angewendet.

C

CAD

Die Abkürzung CAD steht für den englischen Begriff Computer aided Design und kann in deutsch mit Computer gestützte Konstruktion beschrieben werden. Was früher noch am Zeichenbrett entstanden ist, wird heute mit speziellen Programmen auf Rechensystemen geplant und erstellt. Bekannte Programme für das CAD im Elektronikbereich sind z.B. Eagle, Altium, Pads, OrCad, Cadence Allegro sowie Target3001.

CE

Die CE-Kennzeichnung ist das Zeichen für die EU-Konformität. Ein Hersteller oder Inverkehrbringer erklärt damit, dass das Produkt den geltenden Anforderungen genügt, die in den Harmonisierungsrechtsvorschriften (EU-Verordnung 765/2008) der Europäischen Gemeinschaft über ihre Anbringung festgelegt sind. Dabei ist die CE-Kennzeichnung keinesfalls ein Prüfsiegel, sondern ein Verwaltungszeichen.

D

DRC - Design Rule Check

Der Design Rule Check (dt. Entwurfsregelprüfung) ist ein Schritt bei der Konstruktion des Leiterplattenlayouts oder PCB-Layouts. Im Rahmen des CAD werden vorher definierte Regeln auf das aktuelle Design angewendet und überprüft. Diese Regeln können Mindestabstände zwischen zwei Signalen oder Mindestbreiten von Leiterbahnen sein.

DFM - Design for Manufacturing

Dieser Begriff, auch bekannt als Design for Manufacturability, steht für die Anpassung eines Produktes an die Produktionsbedingungen. Durch die Zusammenarbeit von Entwicklung und Produktion entsteht ein Produkt, dass allen Anforderungen genügt und dabei effizient zu fertigen ist. Mögliche Ergebnisse des DFM können einfachere Montage oder die Reduzierung der benötigten Arbeitsschritte sein.

E

EMS

(en. Electronic Manufacturing Service) Ein EMS Dienstleister bietet, neben der reinen Bestückung einer Platine, weiterführende Services rund um ein Produkt an. Dies kann das Leiterplattenlayout, die Baugruppenmontage oder weiterführende Tests sein. Auch das Verpacken und Labeln im Kundenauftrag gehört dazu (OEM-Fertigung).

EMV

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (auch EMC, en. electromagnetic compatibility) umfasst die Fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, in ihrer elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne ihre Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören, unzulässig zu beeinflussen oder beeinflusst zu werden. Stichworte hierzu sind Störausstrahlung und Störeinstrahlung.

ERP

(en. Enterprise Resource Planning) Ein ERP-System vereint Unternehmensweit alle Prozesse wie Produktions-, Finanz-, Personal-, Vertriebs-, Materialwirtschaftssysteme. Das zentrale Workflow-Management sorgt dabei für eine effiziente und zuverlässige Auftragsbearbeitung.

ESD

Abkürzung für Electrostatic Discharge, deutsch elektrostatische Entladung. Dies ist die durch große Potentialdifferenz auftretende plötzliche Entladung, die einen kurzen Stromimpuls verursacht. Jeder wurde mit diesem Effekt schon einmal konfrontiert. Vorrangig im Winter bei trockener Luft lädt sich auch der eigene Körper unter bestimmten Voraussetzungen auf. Wenn man sich nun einem geringeren Potential nähert, kommt es zur Entladung. Man bekommt einen "gewischt". Die wenigsten wissen dabei, dass es sich hier um Entaldungen von mehreren tausend Volt handeln kann. Elektronische Bauteile können in einem solchen Fall zerstört oder vorgschädigt werden!

F

Fiducials

siehe Passermarken

Fluxer

Der Fluxer, auch Flussmittel wird vor dem Lötvorgang eingesetzt. Durch das Aufbringen auf die zu lötenden Stellen und dem anschliessenden aktivieren durch Temperatur wird durch dessen Einsatz eine bessere Benetzung der Lötstellen auf der Leiterplatte erreicht.

FPT - Flying Probe Test

Ähnlich wie beim ICT-Test können hier einzelne Bauteile oder Schaltungsteile nach der Leiterplattenbestückung getestet und gemessen werden. Der Unterschied liegt dabei jedoch in der Art der Kontaktierung. Während beim In Circuit Test (ICT) viele Messpunkte über ein Nadelbett adaptiert werden, erfolgt dies beim Fying Probe Test über maschinell gesteuerte Prüfspitzen. Bildlich kann man sich den Vorgang so wie das manuelle Messen mit einem Multimeter an einer Schaltung vorstellen. Nur erfolgt hier alles schneller, automatisch und mit wesentlich höherem Funktionsumfang.

I

ICT - In Circuit Test

Die Kurzbezeichnung ICT (en. In Curcuit Test) ist ein Testverfahren in der Elektronikproduktion. Dabei wird eine Bestückte Leiterplatte über ein Nadelbett adaptiert. Jede Nadel stellt dabei den Kontakt zu einem bestimmten Testpunkt auf der Platine und dessen Schaltung her. Diese Testpunkte sind vorher speziell für diesen Test im Leiterplattendesign eingebracht worden. Ist die Leiterplatte einmal so adaptiert, kann das Testsystem einzelne Bauteile, spezielle Schaltungsteile oder ganze Funktionsteile der Baugruppe testen. Mittels ICT-Test werden höhere Prüftiefen erreicht, als in einem reinen Endtest oder Funktionstest.

L

Leiterplatte

Eine Leiterplatte, auch Platine oder gedruckte Schaltung (engl. printed circuit board, PCB bzw. printed wiring board, PWB), dient der Befestigung und der Verbindung (Leiterbahnen) von elektronischen Bauteilen ohne die Verwendung von herkömmlichen Leitungen.

Leiterplattenbestückung

Aufbringen der SMD, THT und Sonderbauteile auf eine Leiterplatte. Die SMD Bestückung erfolgt meist automatisch mittels speziellen Bestückungsautomaten. Die Leiterplattenbestückung von THT Bauteilen erfolgt bei Klein- und mittleren Serien manuell oder teilautomatisiert.

M

Multilayer

Eine Mehrlagenplatine (en. multilayer board) ist eine Leiterplatte, die aus mehr als zwei Leiterbahnen tragenden Ebenen (en. layer) besteht. Mit dem Einbringen von Durchkontaktierungen werden die einzelnen Layer gezielt verbunden. Das Design von komplexer Elektronik mit geringem Platzbedarf ist meist nur mit dem Einsatz dieser Technologie möglich.

P

Passermarken

Passermarken werden auch als Fiducials oder Positionsmarken bezeichnet. Dabei handelt es sich um optische Markierungspunkte, die eindeutig visuell mittels Kamerasystemen erfasst werden können. Diese Erfassung dient der automatischen Positionserkennung und Korrektur im maschinellen Druck- und Bestückprozess.

PIP, PIHIR

siehe THR-Bestückung

S

Selektivlöten

Das Selektivlötverfahren ist ein Wellenlötverfahren bei dem nur gezielte Teilbereiche einer Leiterplatte mit dem Lot benetzt werden. Bei doppelseitiger Bestückung ist der Einsatz dieser Technik mittlerweile unverzichtbar.

SMD

ist die englische Abkürzung für Surface Mounted Device, deutsch Oberflächenmontiertes Bauelement. SMD Bauelemente besitzen keine Durchsteckbeine und werden mittels Oberflächenmontage SMT verabeitet.

SMT

ist die englische Abkürzung für Surface-Mounting Technology, deutsch Oberflächenmontage. Bei der SMT-Fertigung spricht man von der Bestückung von SMD Bauteilen auf eine Leiterplatte. Die Verabeitung erfolgt hier im Großteil maschinell in einem vollautomatischen Prozess.

SMD-Bestückung

Aufbringen der SMD Bauteile auf eine vorher pastenbedruckte Leiterplatte. Die SMD-Bestückung erfolgt meist automatisch mittels speziellen Bestückungsautomaten.

Stückliste

Die Stückliste (en. BOM, Bill of Material) stellt eine Auflistung aller zu verwendenden Bauteile mit genauer Bezeichnung, Menge, Bauform und Wert dar.

T

THD

(en. Through Hole Device) Hier handelt es sich um bedrahtete Bauteile. Daher wird die Verarbeitung dieser Bauelemente auch als THD-Bestückung oder THT-Bestückung bezeichnet.

THR-Bestückung

Bei der THR-Bestückung (en. Through Hole Reflow) werden THT Bauteile bei der SMT-Fertigung verarbeitet und zusammen mit den SMD Bauteilen im Reflow Lötprozess verlötet. Der normale Weg über eine zusätzliche Wellen- oder Selektivlötung entfällt. Dafür muss jedoch das Leiterplattendesign speziell angepasst sein. Es müssen zusätzliche Lotpastendepots für eine ausreichende Lotmenge geschaffen werden. Das THR-Verfahren wird auch als PIP (en. Pin in Paste) oder PIHIR (en. Pin in Hole Intrusive Reflow) bezeichnet.

THT-Bestückung

Aufbringen der THT Bauteile auf eine Leiterplatte. Die Bauteile müssen meist vorher gebogen und geschnitten werden. Die Lötung erfolgt bei der THT-Bestückung über Wellenlötung oder im selektiven Lötverfahren.

W

Wellenlöten

Das Wellenlöten wird auch als Schwalllöten bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein Lötverfahren, mit dem elektronische Baugruppen (Leiterplatten, Platinen) halb- oder vollautomatisch nach dem Bestücken gelötet werden. Nach dem benetzen der zu lötenden Stellen mit Fluxmittel und dem anschliessenden Vorheizen werden die Lötstellen über einer Welle aus Lötzinn verlötet. Anders als beim Selektivlötverfahren geschieht dies hier großflächig.