cEDM – Entwicklung und Herstellung von Elektronik
Über Elektronikdesign und -fertigung
Das Imec-Zentrum für Elektronikdesign und -fertigung ist ein Kompetenzzentrum, das Unternehmen, die in den Bereichen Design, Fertigung und Integration von Elektronik tätig sind, zusammenbringt, informiert und unterstützt.
Unsere Aufgabe ist es, die Entwicklung qualitativ hochwertiger, zuverlässiger und kosteneffizienter elektronischer Module (PBA) durch die Schaffung und den Austausch von Wissen, wissenschaftlich fundierte Methoden und die Zusammenarbeit entlang der gesamten elektronischen Lieferkette zu unterstützen.
Innerhalb der cEDM-Gemeinschaft können sich Unternehmen aus der gesamten Elektroniklieferkette treffen, um die Herausforderungen des Elektronikdesigns und der Elektronikfertigung in einem offenen, nicht-kommerziellen Umfeld zu diskutieren, und haben Zugang zu einer breiten Palette von Design- und Fertigungsrichtlinien und -werkzeugen.
Die cEDM-Partner – von denen Eurocircuits ein hochgeschätztes Mitglied ist – unterstützen die Entwicklung dieser Richtlinien und Werkzeuge und gewährleisten ihre industrielle Anwendbarkeit und Gültigkeit.
Imec ist das weltweit führende Forschungs- und Innovationszentrum für Nanoelektronik und digitale Technologien
1. Design-for-Manufacturing
Grundlegende gute Design-for-eXcellence-Praxis: EDM-D-000 und vieles mehr zu diesem Thema, frei zugänglich für cEDM-Mitglieder. Wie man dem cEDM beitritt: https://www.cedm.be/membership/cedm-membership-partnership.
2. Design und Herstellung von Leiterplatten
Welche bleifreie Leiterplattenbeschichtung ist die beste? Offensichtlich ist es Nickel-Gold … oder nicht? Zum einen kann dies zu Elektronik führen, die anfälliger für Brüche in den Verbindungen ist.
Bestellen Sie nicht einfach FR4, wenn Ihre Platine bleifrei gelötet werden soll. Warum die in der SnPb-Ära verwendeten FR4-Materialien delaminieren, wenn Sie sie bleifrei löten:
Ah… thermische Entlastungen! Die Bestücker verlangen sie, aber was wissen sie schon von meiner Signalintegrität! Der Einfluss von thermischen Entlastungen auf die elektrische Impedanz wird erklärt:
3. Bestückung von Leiterplatten
Haben Sie schon einmal von “Head-in-Pillow” gehört? Nein? Dann haben Sie Glück, denn das ist etwas, das Leiterplattenbestückern Kopfzerbrechen bereitet. Mehr über dieses Problem bei der BGA-Bestückung, das durch die Produktionstests rutschen und beim Endkunden landen kann, erfahren Sie unter
Wir sind ein bisschen teurer, aber unsere Qualität ist viel besser! Kennen Sie das? Es mag stimmen, aber wie überzeugend ist es? Es ist klar, wie hoch die zusätzlichen Produktkosten sind, aber wie können Sie die “bessere Qualität” der Leiterplattenbestückung überzeugend quantifizieren? Eine Antwort:
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2013-05-30_E-A-Beurs.pdf
Wenn wir unsere bessere Qualität quantifizieren können, haben wir eine starke Argumentation, um Elektronik in der Nähe des europäischen Kunden zu entwickeln und zu produzieren, auch wenn unsere Kosten etwas höher sind. Wie können wir eine wettbewerbsfähige lokale Elektronikdesign- und Fertigungsindustrie aufbauen?
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2017-06-01_E-A-Beurs.pdf
https://www.cedm.be/activities/events/cedm-event-2015
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2012-10-25_KMO-Kennisbeurs.pdf
4. Zuverlässigkeit der Elektronik
In elektronischen Modulen kann vieles versagen. Ein Überblick über Ausfallmechanismen.
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2017-06-28_IPC-Reliability-Forum.pdf
Wenn so viele Dinge versagen können, wie gehen wir dann mit dieser Komplexität um und wie können wir ein zuverlässiges elektronisches Modul erhalten?
LED’s halten lange! Viele haben die Erfahrung gemacht, dass LED-basierte Beleuchtungs- und Anzeigeprodukte viel kürzer halten als die behaupteten Zehntausende von Stunden. Warum das so ist, wird auf https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2015-12-02_LED-Event.pdf erklärt .
Ein tieferer Einblick in die Zuverlässigkeit von LED-Lötstellen:
https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/2015-04_EuroSimE_Publication.pdf
Von Zeit zu Zeit werden von den Lieferanten elektronischer Komponenten Materialänderungen eingeführt. Eine der jüngsten Änderungen war die Einführung von Formmassen mit geringer Wärmeausdehnung – gewöhnlich als “grün” bezeichnet – für IC-Gehäuse (BGA, QFN usw.). Solche Änderungen können ein ernsthaftes Zuverlässigkeitsrisiko für die Lötstellen und das interne Drahtbonding darstellen. Eine Erklärung.
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2013-01-30_iNEMI-Webinar.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2014-05_ESA-Workshop.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/2016-04_ICEP-2016_Publication.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/2014-05-20_ESA-Workshop-Publication.pdf
Weitere Informationen über das Risiko von Drahtbondversagen in
https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/2012-09_ESTC_Cu-Wire-Fatigue.pdf
Thermische Zyklustests für die Zuverlässigkeit von Lötstellen dauern viele Monate. Eine schnellere Methode, die auch die Temperatur von der mechanischen Belastung entkoppelt, ist ein Biegetest. https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/2016-04_EuroSimE_Publication.pdf
5. Beschränkung auf gefährliche Stoffe
Am 1. Juli 2006 trat die Beschränkung für gefährliche Stoffe in Kraft. Sie hat sich stark auf die Elektronikindustrie ausgewirkt. Der Geltungsbereich wird noch immer auf neue Produkttypen wie medizinische Geräte ausgeweitet, während weitere Stoffe wie bestimmte Weichmacher verboten werden. Dennoch gibt es immer noch Elektronik, die nicht in den Geltungsbereich der RoHS-Richtlinie fällt, wie z. B. die in der Eisenbahn- und Luftfahrtelektronik verwendete, die aber aufgrund der Versorgung mit Bauteilen möglicherweise auf bleifreies Löten umgestellt werden muss. Weitere Informationen über RoHS und die Umstellung auf bleifreies Löten:
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2012-04-23_Agoria-Workshop.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2010-09-28_Het-Instrument-2010.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2007-11-08_IMAPS-Autumn-Event-2007.pdf
https://www.cedm.be/system/files/public/library/presentations/2006-03-21_Techwatch-2006.pdf
Eine RoHS-Broschüre
https://www.cedm.be/system/files/public/library/publications/Brochure_RoHSService_EN.pdf
Weitere RoHS-Informationen
6. Materialkennzeichnung in der Elektronik
In der Elektronik wird eine breite Palette von Materialien verwendet, von denen einige von hohem Wert sind, wie z. B. Gold. Enthält es gefährliche Stoffe? Wie viel Material ist in meiner Baugruppe enthalten? Wie können wir eine vollständige Materialdeklaration für die PBA erstellen? Woher wissen wir, was wo und wie viel verwendet wird?
Mehr über wertvolle und kritische Materialien in der Elektronik und Elektronikrecycling: