Die Herausforderungen im Leiterplattenprototypenprozess

Stillstand ist Rueckschritt - Leiterplattenhersteller muessen aktiv bleiben, um Schritt zu halten

(IINews) - Industrielle Entwicklungsprozesse und die Prototypenfertigung (https://www.becker-mueller.de/index.html) unterliegen ständig kürzeren Zyklen. Waren Geräte früher mindestens für ein Saisongeschäft und eine längere Laufzeit konzipiert kommt es heute oft vor, dass schon nach wenigen Monaten ein Nachfolgeprodukt auf dem Markt platziert wird. Auch die globalisierte Wirtschaft erfordert so manches Mal unterschiedliche Versionen eines Produktes für die unterschiedlichen Märkte. Die Reaktionszeiten sind kurz geworden - für Entwickler und Zulieferer, wie beispielsweise die Leiterplattenfertigung.

In der Leiterplattenfertigung sind es insbesondere die Hersteller der Leiterplattenprototypen, die den kurzatmigen Rhythmus der Industrie zu spüren bekommen. Sie sind Partner der Entwickler in den Unternehmen, wenn es darum geht, Prototypen der Leiterplatten für ein neues Produkt zu erstellen. In diesem Sektor muss extrem schnell reagiert werden. Die Entwicklungsabteilungen brauchen die Prototypen immer schneller, um Testreihen mit ihrem neuen Produkt durchführen zu können, um es zur Marktreife zu führen.

Leiterplattenfertigung ist ein komplexer Prozess: Bohren, Durchkontaktieren (bei Multilayern und doppelseitigen Leiterplatten), Fotoresist laminieren, Belichten, Entwicklung, Ätzen, Spülen, Trocknen. Und wenn man bedenkt, dass teilweise im Eildienst zwischen Bestelleingang und Auslieferung Zeiten innerhalb eines Arbeitstages auf dem Markt versprochen werden, kann man sich vorstellen, dass dabei nicht viel schiefgehen darf. Ein Fehler lässt den Zeitplan platzen. Das heißt, der Prototyp wird später geliefert, die immer straffer getakteten Entwicklungszeiten in den Unternehmen laufen aus dem Ruder, zusätzliche, unplanmäßige Kosten entstehen.

Der Druck ist groß, die Erwartungen sind hoch. Schon manch eine "Serien"-Leiterplattenfertigung hat sich im Prototyping versucht, aber viele davon tun sich in diesem Sektor und mit der besonderen Dienstleistung schwer. Bestehende Standardprozesse in der Produktion und andere strategische Ausrichtungen der Hersteller sind nicht ohne weiteres und einfach zu verändern um den Anforderungen durch die unabdingbare Kombination aus Geschwindigkeit und Qualität gerecht zu werden. Denn nur schneller werden reicht ja nicht, die Prototypen müssen die Qualitätsanforderungen der Serienprodukte erfüllen.

Wer als Layouter und im Einkauf nur nach dem Preis schaut, orientiert sich vielleicht schnell nach Asien. Doch der Zeitfaktor bleibt hier natürlich außen vor. Die Leiterplattenhersteller in China tun sich aber auch noch schwer, den Qualitätsstandard im Prototyping hiesiger spezialisierter Anbieter mitzugehen. Schnell, gut, und nah, das ist das, was den Standortvorteil einer Leiterplattenproduktion hier in Deutschland ausmachen kann. Für die Entwickler ist die räumliche Nähe zum Protoypenhersteller ein großer Vorteil. Nicht nur, dass die Versandzeiten kurz sind und der Prototyp meist schon nach einem Tag für Tests vorliegt. Oft genug kommt es vor, dass die Entwickler sich für das Layout die letzten Design Tipps von den Profis geben lassen, eventuell auch vor Ort. Mal kurz nach China?

Wer im Prototyping etwas auf sich hält, muss auch stetig das Know-how, die Prozesse, die Tools und das Equipment überprüfen. Die PCB-Layouts werden mit den Entwicklungsabteilungen abgestimmt- und so steht der Prototypenhersteller den Entwicklern auf dem Weg zum serienreifen Produkt als wichtiger Ansprechpartner konsequent zur Seite. Lässt sich das designte Layout in der Produktion problemlos bestücken und verlöten oder sind die Abstände für einige Bauteile zu eng? Bei der Vielzahl an Bauteilen ist schnell mal ein Aspekt übersehen.

Eine der Firmen, die sich den hohen Ansprüchen an das Prototyping seit mehr als 20 Jahren stellen, ist die Becker & Müller Schaltungsdruck GmbH aus Steinach. Im Kinzigtal in der Nähe von Offenburg haben sie ihren Sitz in einer Technologieregion mit vielen mittelständischen Betrieben im näheren bis mittleren Umfeld. Doch auch überregional und in anspruchsvollen Branchen hat sich der gute Ruf behaupten können. Auch Firmen aus Branchen wie Automotive, Luft- und Raumfahrt arbeiten seit vielen Jahren mit den Schwarzwäldern zusammen.

Als PCB-Manufaktur, mit Fokus auf Prototyping, die aber nicht nur im Eildienst aktiv ist, sondern auch Erfahrung mit der Serienproduktion von Leiterplatten hat, bringen die Mitarbeiter von Becker & Müller den Blick auf wichtige Aspekte für die Produktreife mit. Absolute Termintreue und Zuverlässigkeit sind im Tagesgeschäft unabdingbar und eine stetige Weiterentwicklung der Prozesse, der Mitarbeiter und des Equipments sind zentral. Die Lieferanten aus der Leiterplattenindustrie müssen die hohen zeitlichen, qualitativen und technologischen Anforderungen erfüllen.

Durch zeitkritische Entwicklungen werden oft Blitz- und Express-Dienstleistungen (https://www.becker-mueller.de/index.html) benötigt. Und die Situation ist, dass die Kunden einfach kommen und bestellen. Große Vorwarnungen gibt es immer weniger. Das Geschäft im Prototyping ist nur sehr kurzfristig planbar - und muss kurzfristig reibungslos funktionieren. Durch das Internet haben potenzielle Kunden die totale Markttransparenz und entscheiden teilweise projektbezogen spontan, wer bis morgen den Prototypen liefern soll.

"Bei Auftragseingang lang überlegen müssen, wie der Auftrag technisch umgesetzt werden könnte, ist nicht drin. Es muss sofort losgehen und jeder Mitarbeiter muss die verwendeten Prozesse aus dem FF beherrschen. Anders sind Termin- und Qualitätszusagen nicht zu halten." Für Michael Becker, einer der Geschäftsführer der Becker & Müller Schaltungsdruck GmbH, ist das gewachsene Know-how in der Firma einer der wichtigsten Faktoren. Sein Kompagnon Xaver Müller ergänzt: "Ständige Marktbeobachtung und Analyse gehören zum Tagesgeschäft. Wir müssen auf Entwicklungen reagieren, bevor der Markt es braucht. Den Erfordernissen hinterher zu laufen wäre tödlich."

Die Investitionsstrategie zeigt, wie ernst es den Geschäftsführern ist, auf Höhe der technischen Entwicklung zu sein. Ein paar Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit: Mit der Einführung eines verbesserten BlackHole-Verfahrens und Investition in neues PILL Equipment und neuer Chemie, haben die Schwarzwälder dieses Verfahren zur Durchkontaktierung in der Fertigung verbessert und in den produktiven Betrieb aufgenommen. Derzeit löst ein neuer Direktbelichter von PrintProcess, das DLI-Verfahren, die lithografische Belichtung der Plattenrohlinge ab. Zeitgewinn, Portfolioausbau und Qualitätssteigerung gaben den Ausschlag - der Markt arbeitet bereits mit feinen Layouts, die in der Zukunft noch anspruchsvoller werden. Diese Anforderungen sind mit dem neuen Direktbelichter erfüllbar. "Wenn der Markt es erfordert, oder der technologische Fortschritt eine lohnende Verbesserung zulässt, tauschen wir eine Maschine aus, bevor ihre eigentliche Lebensdauer abgelaufen ist." Michael Becker und Xaver Müller halten die Augen offen.

Auch Logistikprozessverbesserungen, Reduzierung von Stillstandzeiten, Optimierungen von Kommunikationsprozessen hat den Steinachern ermöglicht den Zyklus für Protoypen stabil auf unter einen Tag bis zur Auslieferung zu bringen. Die strategische Weiterentwicklung und Optimierung ist seit Jahren Programm im Unternehmen. Um weiterhin schneller und besser zu werden, wird zum Beispiel noch in diesem Jahr in eine neue Multilayerpresse investiert werden. Den fertigen Endprodukten sieht man es selten an, welche Hochtechnologie und Anforderungen in den Herstellungsprozessen in Ihnen steckt.

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Datum: 07.05.2014 - 13:55 Uhr
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