Elektronik-Komplettservice

Drei in eins: Design, Bauteilebeschaffung, Fertigung

Mit dem 1-2-3 Fullservice von GED sichern Sie sich vom ersten Moment an optimale Entwicklungs- und Designlösungen sowie 100-prozentige Termintreue. Das Geheimnis des GED Services liegt in der engen Verzahnung aller Einzelschritte. Dadurch garantiert er einen effizienten, reibungslosen Ablauf des gesamten Fertigungsprozesses


Egal ob Fertigungs- oder Materialengpässe, Abkündigungen oder Bleifreiumstellung: Sie erhalten immer höchste Flexibilität und Unabhängigkeit für Ihre Produkte. Der Clou dabei ist, dass Sie Ihr Produkt mit den GED Daten jederzeit auch wieder in Ihre eigene oder jede andere Fertigung zurückführen können.


1. Schaltplan – Entwicklung und Design Ihr Vorteil: Einstieg bei jedem Entwicklungsstand

Beispiel: Hochminiaturisiertes µC-Modul mit Flip chip-Bauteilen, verschiedenen MLF und µBGA sowie diskreten Bauteilen, Baugröße 0201
Beispiel: Hochminiaturisiertes µC-Modul mit Flip chip-Bauteilen, verschiedenen MLF und µBGA sowie diskreten Bauteilen, Baugröße 0201
Unsere erfahrenen Entwickler und CID-qualifizierten Designer arbeiten mit allen gängigen CAD-Systemen – wie etwa Mentor Expedition, PADS, Protel oder Bartels. Dadurch können wir bei jedem Entwicklungsstand in Ihr Projekt einsteigen und die jeweils optimale Lösung für Sie umsetzen:
  • Erweiterungen und Redesigns sowie die Integration abgekündigter Bauteile in bestehende Schaltungsdesigns
  • Übernahme von Teilentwicklungen des Schaltplans oder komplette Entwicklungen

Dazu gewährleisten wir 100-prozentige Kompatibilität zu Ihren eigenen CAD-Systemen: Sie können die Ergebnisse problemlos in Ihre eigene Design-Umgebung integrieren!


2. Bauteile – Materialbeschaffung Ihr Vorteil: maximale Leistung, optimale Termintreue

Bereits während der Produkt-Planungsphase bzw. im Design-In prüfen wir die Lieferzeiten und Beschaffbarkeit der A-Bauteile. Mit der GED-Datenbank und unserem Netzwerk helfen wir Ihnen, schlecht oder scheinbar gar nicht mehr verfügbare Bauteile und Materialien zu beschaffen. Auch exotische Bauteile, Material für komplexe Baugruppen oder abgekündigte Bauteile, etwa aus dem MIL-Bereich, finden wir für Sie.

Unser Motto: „100 Prozent Termintreue, denn: Die beste Lösung hilft nichts, wenn sie zu spät kommt.“

Unser Service beginnt da, wo die Leistung der klassischen Lohnfertiger enden:

  • Zeitkritische Beschaffung aller erforderlichen Bauteile – egal, ob 5 Stück Leiterplatten mit je 2.500 Bauteilen oder 500 komplette Multilayer-Baugruppen im 10-Tage-Eildienst
  • Unsere erfahrenen Entwickler und Designer verstehen die Funktionsweise der Elektronik und bemühen sich, wenn es sein muss, um jedes Bauteil einzeln.

3. Fertigung – Bestückung und Produktionsbetreuung Ihr Vorteil: beste System-Gesamtkosten – kürzeste Lieferzeiten

Wir wissen, dass Ihre Leiterplatte nur mit der vollständigen, geplanten Bestückung optimal funktioniert. Und das Kostenoptimierung in der Serie nicht bei der Leiterplatte aufhört. Dazu bieten wir auch den erweiterten Service:

  • Tests – mit Boundary scan, Flying Probe und Funktionstests
  • Gehäuseherstellung und Mechanikbearbeitung
  • Verdrahtung, Verkabelung und Montage
  • Wir übernehmen die gesamte Projektplanung und -überwachung
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Fertigung – Bestückung und Produktionsbetreuung
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GED Eilservice

Leiterplatten-Entwicklungen und Designs mit Standard- und neuen Sondertechnologien umsetzen? Bestückte Musterbaugruppen in zwei Wochen? Unterstützung bei Zeit- oder Personalmangel? Für handfeste und kompetente Unterstützung „auf die Schnelle“ sorgen wir bei Bedarf mit unserem Eilservice: in nur drei Wochen vom Design über die Leiterplatte bis zum bestückten Muster. Auch für komplexe Multilayer-Baugruppen!

Unser Komplettservice im Überblick

  • Entwicklung
  • CAD-Layout
  • PCB/Leiterplatten
  • Materialbeschaffung
  • Bestückung PTH, SMD, Flip chip, Wirebounding, Einpresstechnik
  • Test mit Boundary scan, Flying Probe und Funktionstests
  • Lieferanten- und Fertigungssteuerung
  • Dokumentation
  • Versand
  • Leiterplatten-Techniken
  • Hohe Packungsdichten und Miniaturisierung
  • High Speed
  • HDI-Microvia
  • Flex-Starrflex
  • Hochstrom
  • Sonderservices
  • Kostenoptimierung für Großserien
  • Reverse Engineering
  • Entwicklungssupport
  • Serieneinphasung
  • Mechatronik und Gehäuse
  • Musterproduktion
  • OEM-Geräte – Entwicklung und Produktion

Das Erfolgsgeheimnis des GED Elektronik-Komplettservice: Enge Verzahnung der Prozesse und parallele Bearbeitung


Ihr direkter Kontakt zu uns Telefon: +49 (0) 2247 9219-0. Oder senden Sie eine Nachricht. Der GED Komplettservice garantiert eine hohe Qualität – durch enge Verzahnung aller Prozesse und eine schnelle, weil parallele Bearbeitung

Kostenoptimierung

GED Service: Kostenoptimierung von Serienprodukten

Innovation sichert verbesserte Leistung bei reduzierten Gesamtkosten

GED optimiert Serienprodukte in einem eigenen Prüfungs- und Innovationsprozess. Das Geheimnis der erfolgreichen Optimierung ist es, die Gesamtkosten des Produkts oder Systems zu betrachten – nicht nur den isolierten Leiterplattenpreis. Interdisziplinäres Arbeiten und branchenübergreifende Erfahrung in unterschiedlichen Fertigungstechnologien sichern den dafür notwendigen Technologietransfer.


Im Rahmen des Optimierungsprozesses berücksichtigen wir zum Beispiel Faktoren wie

  • die Einsparung von Bauteilen (Steckern),
  • eine Reduzierung des Fertigungsaufwandes (Bestückung, Montage, Verdrahtung oder Lötung),
  • vereinfachte Testmöglichkeiten,
  • die Reduzierung der Gehäusegröße (und Gehäusekosten),
  • eine höhere Zuverlässigkeit der Verbindung,
  • weitere elektrische Vorteile (Schirmung, EMV),
  • eine erhöhte Servicefreundlichkeit

und die damit verbundenen Möglichkeiten, Kosten zu reduzieren und die Funktionalität zu verbessern.

Unsere erfahrenen Entwickler und Designer achten darauf, die mechanischen und elektrischen Anforderungen in Einklang zu bringen mit den verfügbaren Materialien, Herstellungsmethoden sowie den Anforderungen an die Zuverlässigkeit – und das zu geringstmöglichen, optimalen Systemkosten.

Hier einige Beispiele:

Industrieelektronik – Leiterplattentechnologie
Kosteneinsparung von mehr als 40 Prozent

0206_02a_xlIn enger Zusammenarbeit mit Laminat- und Leiterplattenherstellern entwickelte GED eine neue Leiterplattentechnologie. Die starr-flexiblen Multilayer aus modifiziertem Dünnlaminat sparen Steckverbindungen und Verdrahtungen – und damit Raum und Kosten.

Beispiel Computertechnik – MCM-Modul
Deutliche Qualitätsverbesserung, Stückpreis um 40 Prozent gesenkt

0206_02b_xlEin Schaltungsteil eines Computerboards (Interface) reagierte sehr kritisch auf Bauteiltoleranzen und Temperaturschwankungen. Die Lösung: Modularisierung wiederkehrender Schaltungsgruppen in einem MCM-Modul auf einem keramischen Hybridträger. Eine Änderung der eigentlichen Schaltungslogik war nicht nötig.


Automobilbranche – EMV
Qualitätsverbesserung, jährliche Kostenersparnis: Über 1,2 Million Euro

0506_radiocdBei gleicher Größe der Leiterplatte konnte GED den Lagenaufbau für eine Klimaautomatik von vier auf zwei Lagen reduzieren. Dafür erforderlich: ein einmalig erneuertes Leiterplattendesign. Gleichzeitig verbesserte sich das Störverhalten um 10 dB unter der Norm.


Medizintechnik – Miniaturisierung
Qualitätsverbesserung, Kosteneinsparung pro Gerät: Mehr als 22.000 Euro

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Ein neues Röntgenverfahren erfordert einen Verbindungsaufbau mit zwei 19-Zoll-Baugruppenträgern mit 28 Europakarten – jede Karte mit 210-poligem Chip und Netzteil –, mehreren Kabelbäumen und insgesamt über 2.000 Leitungen. Durch Einsatz eines FPGA und einer neuen Leiterplattentechnologie entfallen alle Kabel und Baugruppenträger.


Unsere kostenorientierte Betrachtungsweise – kombiniert mit der Erfahrung eines hochmotivierten Expertenteams – eröffnet unseren Kunden die Möglichkeit, schnell und kostengünstig selbst schwierigste Aufgaben optimal zu lösen.

 

Add-on-Service Baugruppe

Add-on-Service: Bauteileabkündigung, Dokumentation und mehr

GED_LogoWir unterstützen Sie mit unserem Add-on-Service in der gesamten Prozesskette des Baugruppendesigns, auch bei Aufgaben der Schaltungsentwicklung und dem Test: von der Entwicklung bis zum Fullservice für komplette Muster und Serien. Hier erfahren Sie mehr über die einzelnen Bausteine.


  • Bauteileabkündigungen oder Herstellerwechsel

Wir unterstützen Sie bei der Suche nach alternativen Bauteilen oder der Schaltungsanpassung vom Redesign über die Änderung der Fertigungsunterlagen bis hin zum Test. Wir entwickeln und fertigen auch Mezzaniboards, Adapter oder Testvorrichtungen.

  • SMD-Technik – Modernisierung von veralteten Baugruppen

Wir übernehmen den kompletten Service für die Baugruppenumstellung von THT-Bauteilen auf SMD-Technik. Bauteileauswahl auf Wunsch inklusive Redesign des Layouts und Dokumentation der Fertigungsunterlagen. Auch mit  Fertigung und Test.

  • Dfm-Service – Design for manufacturing

GED übernimmt die Verifikation und Prüfung der CAD- und Fertigungsdaten.  Erfahrene Spezialisten prüfen mit speziellen CAM-Tools Leiterplatten- und Baugruppenproduktion hinsichtlich einfacher und sicherer Produzierbarkeit. Überprüfung und Änderung für die Serienplanung  und Einphasung.

  • Entwicklungsunterstützung, auch mit Produktion

Wir bieten die Schaltungsentwicklung oder Anpassungen vom Evaluation-Board an Ihre individuelle, kundenspezifische Ausführung an. Auch mit Produktion möglich.

  • Kostenoptimierung

Um Kosten zu senken, überprüfen wir das Optimierungspotenzial in Konstruktion und Fertigung.

  • Fertigungsdokumentation – IPC-Standards

Wir erstellen für Sie eine moderne und vollständige Fertigungsdokumentation nach den gültigen IPC -Standards und Normen. Natürlich auch in englisch und in anderen Fremdsprachen für die internationale  Baugruppenfertigung.

  • Mechanik-3D-Konstruktion und Gehäuse-PCB-Zeichnung mit Solid Works

Wir erstellen Zeichnungen und Konstruktionen für Ihre Mechanik und Elektronik.

Rationelle Bestückung

GED SMART-Flex & Starrflex Interconnection System

Rationelle Fertigungstechnologie erlaubt kostengünstige, intelligente Verbindungskonzepte

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Das GED SMART Flex Interconnection System basiert auf der Idee, dass Ein- oder Mehrlagen-Flexleiterplatten (FPCs) nach der Herstellung rationell und materialsparend gemeinsam bestückt werden. Dazu werden sie auf einem speziellen, starren Träger aufgebracht. Von diesem lassen sie sich nach dem Bestücken ohne Weiteres einfach wieder ablösen. Größere Leiterplatten werden einzeln auf dem Träger gehalten, kleinere Leiterplatten werden – wie auf dem Bild dargestellt – im Nutzen angeordnet.


Bestückung in der gleichen Bestückungslinie

Vorteil dieser Technologievariante ist, dass man die Flexleiterplatte wie eine normale starre Leiterplatte bestücken kann – mit der gleichen SMD-Bestückungslinie. Dabei sind einige Parameter speziell auf das Material abgestimmt.

Mit einem weiteren Verfahren lassen sich auch preisgünstige Starrflexlösungen realisieren. Die Flexleiterplatten werden dann in den gewünschten Bereichen mit starrem FR4 per Kaltkleber verklebt. Dafür setzt GED einen Hochleistungsklebstoff ein, der sowohl den Löttemperaturen von teilweise über 300 Grad Celsius als auch den späteren Anforderungen des Gerätes in seiner Anwendung problemlos standhält.

Als Flexmaterial wird ein Polyimid mit Folienabdeckung verwendet, idealerweise ein kleberloses PI-Material. Die Konturen der Leiterplatte sind lasergeschnitten. Das erlaubt komplexeste Formen mit hoher Genauigkeit. Die Besonderheit des Fertigungsverfahrens liegt in der neuartigen Trägertechnologie, die als Unterlage dient: Sie kann einige hundert Mal wiederverwendet werden – ein nicht zu unterschätzender, materialsparender und kostensenkender Faktor!


Vielzahl möglicher Zusatzfeatures

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Mit GED SMART Flex Interconnection System stehen den Kunden eine Vielzahl von Zusatzfeatures zur Verfügung. Auch maßgeschneiderte Kombinationen sind möglich. So kann etwa ein metallischer Pastendruck als EMV-Abschirmung aufgebracht werden (Abb. links). Oder es lassen sich Crimpkontakte als Stecker oder Buchse direkt an den Flexleiterplatten anbringen (Abb. rechts).


Systemkostenoptimierung in allen Seriengrößen

Der Einsatz von Flexleiterplatten (FPCs) ist ein stark steigender Trend in der Elektronik. Mehrdimensionale Verbindungen, Einsparung von Verkabelung und Steckern zählen genauso zu den Vorteilen wie die dank Flextechnologie mögliche Miniaturisierung in der Sensorik oder die optimierte Highspeed-Signalübertragung. Besonders kostenrelevant: Bei korrekter Umsetzung lässt sich durch den Einsatz von Flex-Lösungen fast immer auch eine deutliche Systemkostenoptimierung erzielen.

Zum Serviceumfang des GED SMART Flex Interconnection System gehören die Beratung zur und das Design der individuellen Aufgabenstellung. Darüber hinaus übernimmt GED für Sie auch die Fertigung von komplett bestückten und funktionsgeprüften SMART Flexleiterplatten in allen Seriengrößen.

 

Tempern vor dem Lötprozess

Das Trocknen von Leiterplatten und Bauteilen

GED_LogoVollständige Spezifikation der Baugruppenausführung kann Fehler reduzieren und die Zuverlässigkeit steigern


Werden hochlagige Leiterplatten oder Microvia-Leiterplatten verarbeitet, empfiehlt es sich, die Leiterplatten (bare boards) vor der Weiterverarbeitung im Lötprozess zu trocknen. Die Trocknung der unbestückten Leiterplatte ist landläufig als „Tempern“ bekannt.

Beim Tempern wird die in der Leiterplatte angesammelte Feuchtigkeit im Laminat getrocknet. Diese könnte im schlechten Fall ansonsten eine Delamination der Leiterplatte hervorrufen. Dieser und andere Schäden werden auch durch die höheren Löttemperaturen der Bleifrei-Lötprozesse gefördert. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten der Trocknung – durch Konvektion oder im Vakuumtrockenofen. Die Parameter des Trockenprozesses sind abhängig von:

  • Material
  • Lötoberfläche
  • Lagenzahl
  • Zeitspanne bis zum Löten
  • Layout

Folgende Empfehlungen gibt es für die Parameter des Trocknens (Quelle ZVEI/VDL):

  • Materialart
  • FR4 (Tg 135 °C)
  • Temperatur/Zeit
  • 120 °C, >= 120 min
  • Zeit bis Lötprozess
  • max. 24 h
  • Materialart
  • FR4 (Tg >135 °C)
  • Starr-Flex, Flex, PI
  • ML >= 6 Lg
  • Temperatur/Zeit
  • 130-150 °C, >= 120 min
  • Zeit bis Lötprozess
  • max. 8 h

Sensible Leiterplatten-Oberflächen und Umgang mit Nachbestückungen

Zu beachten ist, dass Oberflächen der Leiterplatte wie OSP (Organic Surface Protection) oder chemisch Zinn durch den Trocknungsprozess eine künstliche Alterung erfahren. Das kann zu Problemen im Lötprozess führen! Eine schonende Vorbehandlung und eine behutsame, gezielte Temperatureinwirkung sind deshalb unbedingt zu beachten.

Auch bei Reparaturen oder Nachbestückungen von bereits bestückten Leiterplatten ist die gleiche Vorbehandlung ebenso wichtig. Diese dürfen beim Trocknen natürlich nicht längerer Temperatureinwirkung von 120 °C ausgesetzt werden, da hierbei die Gefahr besteht, Bauteile zu zerstören.Als Richtwert sollten die Leiterplatten bei 80 °C dafür aber mindestens 24 Stunden lang getrocknet werden.


Moisture Sensitivity Level: Standards für LP- und Bauteile-Lagerung und -Montage

Ebenso wichtig ist die Vorbehandlung von (hochpoligen) Bauteilen, die mit Moisture Sensitivity Level (MSL) ausgewiesen sind (z. B. FPGAs), sich offensichtlich nicht mehr in der Originalverpackung vom Hersteller befinden oder bereits geöffnet sind. Hier ist unbedingt nach den entsprechenden Vorgaben der Hersteller bzw. nach der von JEDEC aufgestellten Handhabung zu verfahren. Der Moisture Sensitivity Level (MSL, dt. Feuchtigkeitsempfindlichkeitsschwellwert) bezieht sich auf die Feuchteempfindlichkeit von Halbleiterbauelementen bei der Verpackung, Lagerung und Montage. (Quelle Wikipedia)

Kunststoffumspritzte SMD-Bauelemente sind nicht hermetisch abgeschlossen, so dass Feuchtigkeit aus dem Raumklima in den Kunststoff eindiffundieren kann. Werden solche feuchtigkeitsbeladenen Bauteile nun mittels Reflow-Löten auf Leiterplatten aufgelötet, kann es zum sogenannten „Popcorn-Effekt“ kommen. Dabei verdampft die eingeschlossene Feuchtigkeit schlagartig beim Erhitzen (Löttemperaturen bis über 200 °C). Da die verdampfte Flüssigkeit mehr Raum beansprucht, kann dies zum Platzen der Bauteile führen. Der Hersteller der SMD-Bauelemente gibt mittels des MSL an, bei welchen Bedingungen die Bauteile zu lagern sind und wie sie danach zu verarbeiten sind.

Der MSL kann nach verschiedenen Verfahrensweisen festgelegt werden. Am häufigsten wird der Standard J-STD-020 (engl. Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices) der amerikanischen Organisation JEDEC verwendet.

Bei der Festlegung des MSL werden Bauteile zunächst vollständig getrocknet. Danach werden sie definiert mit Feuchtigkeit beladen und anschließend einem oder mehreren Reflow-Lötvorgängen unterzogen. Durch elektrische Messung oder anderen Untersuchungsmethoden (z. B. Ultraschall) wird daraufhin geprüft, ob die Bauteile den Lötvorgang ohne Beschädigung überstanden haben. Innerhalb der genannten Zeiträume ist das Bauteil dann verarbeitbar, ohne dass es beim Lötvorgang beschädigt wird.


GED übernimmt im Rahmen der Design- und Fertigungsaufträge die Spezifikation der Baugruppen für den Kunden. Aktuell ist GED im Rahmen des FED-Arbeitskreises Krefeld mit daran beteiligt, eine standardisierten Fertigungsspezifikation zu erstellen.