Regeln für die Nutzengestaltung - etfn.de · Betrachtung der Charakteristik der LP Abmaße -...
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Regeln für die NutzengestaltungRegeln für die Nutzengestaltung
Sven NehrdichSven NehrdichJenaer Leiterplatten GmbHJenaer Leiterplatten GmbH
Denn Zukunft kommt schnell
www.jlp.de Seite 2 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
§ Standardleiterplatten von 1 bis 24 Lagen mit allen Marktüblichen Oberflächen
§ mehrlagige Starr/Flexible Leiterplatten (innen- und außenliegende Flexbereiche)
§ Fein- und Feinstleiterschaltungen (Standard 100 µm Line and Space)
§ kleine und mittlere Serien / Eildienst- und Blitzfertigung minimal 8 h
§ 4.600 m² Produktionsfläche / 40.000 m² Fertigungskapazität im Jahr
§ 85 hochmotivierte Mitarbeiter mit Dreischichtsystem in der Fertigung und CAM
Qualitätssicherung:Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO 9001Umweltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14001UL - Approbation (USA/Kanada) - File-Nr: 155774IPC-A-600 geschultes Personal
Aktuelle EckdatenAktuelle Eckdaten
Denn Zukunft kommt schnell
www.jlp.de Seite 3 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmung
Warum benötigt man Kundennutzen?
- Einfacheres Handling beim LP-Hersteller und Kunden zu ermöglichen
- effektivere Bearbeitung besonders bei kleineren Leiterplatten (LP)
- sehr gute Registrierung mehrerer LP bei notwendigen Bezugssystemen
- Möglichkeit der Automatisierung bei Bestücken bzw. Folgeprozessen
Welche Arten von Kundennutzen kommen zur Anwendung?
Einzelnutzen mit Rand, Nutzen ohne Rand und mit Rand,
Muster
Denn Zukunft kommt schnell
www.jlp.de Seite 4 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Aufnahmebohrungen bzw. Loch – Schlitzsystem
Dient als Aufnahme, Klemmung und Lagefixierung bei einzelnen Verfahren der Bestückung.
In der Regel reichen 2 Aufnahmebohrungen zur korrekten Lagedefinition aus, da die Dritte Ebene durch die Tischaufnahme realisiert wird.
Loch – Schlitzsysteme zum Einsatz (große Nutzen Dimensionkompensation)
Verdrehschutz durch unterschiedliche Anordnung der Aufnahmebohrungen im Bezug zu den Layoutmarken
Klemmrand ohne Bohrungen kommt auch in der Praxis zu Anwendung
Empfehlung – nutzen Sie 3 mm Bohrungen da diese der LP Hersteller einsetzt
Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmung
Denn Zukunft kommt schnell
www.jlp.de Seite 5 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmungFiducial – Layoutmarken
Werden im Layout der Leiterplatte oder im Nutzenrand verwendet, um den Lagebezug des
Layouts vom Kundennutzen mittels optischer Registrierung zur Maschine herzustellen.
Beispiele
Wir empfehlen 2 mm rundes Pad von Lötstoppmaske freigelegt. (Oberfläche ?)
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Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmungQualität der Leiterplatten - Kontur oder Kundennutzenkontur wird durch das jeweilige verwendete Bearbeitungsverfahren bestimmt.
Ritzen:Vorteile:
- LP mit ausreichend Layoutabstand zur Kontur können aneinander gelegt werden
- Steifigkeit des Nutzen wird über den Reststeg des Materials definiert
- Einfaches vereinzeln durch Trennvorrichtungen
Nachteile
- unglatte und unsaubere Leiterplattenkontur durch hervorstehende Glasfasern
- nur Toleranzen im Bereich bis zu + 0,5 mm
- Mindestrandbreite für ein manuelles Vereinzeln notwendig (mind. 5 mm)
- Ausreichend Layoutabstand zur Kontur notwendig
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Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmung
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www.jlp.de Seite 8 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmungQualität der Leiterplatten - Kontur oder Kundennutzenkontur wird durch das jeweilige verwendete Bearbeitungsverfahren bestimmt.
Fräsen:
Vorteile: - glatte und saubere Außenkontur
- sehr genaue Toleranzen erreichbar
- Layout kann bis an die Fräskontur gelegt werden
- Kundennutzenecken können abgerundet werden (beliebige Geometrien)
- Reststege mit unterschiedlichen Tiefen
Nachteile:- Mindestabstand durch Fräsdurchmesser (≥ 2,0 mm) definiert
- Durch ausreichende Reststege wird die Steifigkeit des Nutzens definiert
die am Ende zum vereinzelt entfernt werden müssen
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Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmung
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www.jlp.de Seite 10 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Grundlagen Grundlagen -- BegriffsbestimmungBegriffsbestimmungKombination beider Verfahren bildet einen Kompromiss
Kombination Ritzen/FräsenVorteile:
- glatte und saubere Außenkontur wo benötigt
- Preisvorteil gegenüber reinem Fräsnutzen
- einfacheres vereinzeln durch Trennvorrichtung
Nachteile:
- Bedingt 2 Endkonturverfahren (Preis)
- unsaubere Kontur an den Ritzkanten
- Ausreichender Abstand von Layout bis zur Ritzkante
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www.jlp.de Seite 11 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Möglichkeiten der Kundennutzen (KN) - Erstellung
§ Kunde hat den KN vor- und festgeschrieben (da bereits mit seiner Fertigung abgestimmt)
§ Kunden senden PCB und erwarten einen Vorschlag zu einem optimierten KN vom LP Hersteller
§ Kunde hat KN vorgeschrieben erwartet aber falls notwendig, einen verbesserten Vorschlag (Preis) unter Vorgabe diverser Kundenforderungen
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www.jlp.de Seite 12 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung KundennutzenGibt es bereits Kundenforderung und sind diese bekannt?
Betrachtung der Charakteristik der LP
Abmaße - Sinnhaftigkeit des Kundennutzens und Dimension
Materialstärke – welche Steifigkeit ist von der Leiterplatte zu erwarten
Kontur - Toleranzen – Bezüglich Einsatz des Endkonturverfahrens (Ri/Fr)
Ritzen – ist der Layoutabstand von Ritzkontur zum Layout vorhanden
Stege – gibt Einschränkungen bezüglich Layout bzw. Trennverfahrens
Stegdimensionierung – Wie groß müssen die Stege sein?
Sollbruchbohrungen – können diese platziert werden und wo?
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www.jlp.de Seite 13 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
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Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Benötigt der Kunde einen Nutzensrand?
Wenn Nein, dann erfolgt die weitere Entwicklung des Kundennutzen.
Festlegung der Abstände an Hand des Konturbearbeitungsverfahrens (Ritzen/Fräsen)
… und weiterer Entscheidungskriterien
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www.jlp.de Seite 15 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung KundennutzenBetrachtung von weiteren Entscheidungkriterien für Abstände:
Welche PCB-Abstände werden gefordert oder sind frei wählbar?- Sind die min. und max. Dimensionen des KN vorgegeben?
- Welches Trennverfahren soll zum vereinzeln eingesetzt werden?
- Welcher Platzbedarf wird für das Vereinzeln benötigt?
- Müssen Abstände bezüglich Bestückung (überstehende Bauelemente) unter Beachtung
aller LP Seiten beachtet werden?
- Besteht die Möglichkeit die LPs Verschachtelt zu plazieren?
- Beeinflussen sich Schnittkräfte in der Abarbeitungfolge negativ?
- Gibt es zusätzliche Anforderungen an Abstände zwischen den LP zur Prüfung im Nutzen?
- Ist vom Kunden die Anordnung bezüglich Lötrichtung definiert?
- Gibt es eine Vorgabe der Trennreihenfolge?
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www.jlp.de Seite 16 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
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www.jlp.de Seite 17 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Gibt es bereits Kundenforderung und sind diese bekannt:Benötigt der Kunde einen Nutzensrand?Wenn „ Ja“, dann erfolgt als erste die Definition der PCB Anordnung analog der Nutzengestaltung ohne Rand und danach die Gestaltung des Nutzenrandes wie folgt.− Gibt es vorgegeben Maße für den Kundennutzen?
− Welche Seiten sollen genutzt werden?
− Welche Breite benötigt der Kunde als Nutzenrand?
− Benötigt der Kunde Aufnahmebohrungen? (Lage und Durchmesser)
− Benötigt der Kunde Fiducial? (Art und Lage)
− Welche Stegdimensionierung soll angewendet werden?
− Müssen die Ecken des KN abgerundet werden (welcher Radius)?
− Welche Anforderungen an die Außenkontur gibt es vom Kunden? ….
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www.jlp.de Seite 18 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Definition der Kundennutzen unter Berücksichtigung der Forderungen.
Einschätzung der Steifigkeit des Kundennutzen an Hand von Erfahrungswerten
Bei kritischen Konstruktionen ist
die Fertigung eines Dummys und
die Freigabe vom Kunden ratsam.
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www.jlp.de Seite 19 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Werksnorm Firma SartoriusKundendefinition NutzenKundendefinition Nutzen
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www.jlp.de Seite 20 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
OptiNutzenOptiNutzen
Nu tzen ko n tu r g ef räst
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www.jlp.de Seite 21 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
OptiNutzenOptiNutzen
Nu tzen ko n tu r g er i tz t
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www.jlp.de Seite 22 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
WertschöpfungWertschöpfung
PCB ð KN ð Fertigungsnutzen (Panel)Auslastung des KN
138,5 x 85,5 mm 10 PCB/KN 196 x 130 mm 40 PCB/KN
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www.jlp.de Seite 23 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Fertigungsgerechte AnordnungFertigungsgerechte Anordnung
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www.jlp.de Seite 24 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Weiter Möglichkeiten die zu hinterfragen sind
100% Nutzen – Betrachtung der kaufmännischen Sichtweise (Kosten/Nutzen)
Versteifung von Nutzenrand und Zwischenräumen der LP durch Verwendung
zusätzlicher Kupferstrukturen
Nutzung zusätzlicher Informationen im Nutzenrand Barcode oder Datamatrix für
Seriennummer Herstellungsnummer, -Datum, Lage im Fertigungsnutzen
Kennzeichnung von Schlechten LP im Nutzensrand
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www.jlp.de Seite 25 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Weiter Möglichkeiten die zu hinterfragen sind
Nutzung von Impedanzcoupon für Nutzensrand
Zusätzliche Bohrungen von LP Hersteller (teilweise Verwendung Bruttorand)
Technologische Anbindung von Steckern für galvanische Vergoldung
Möglichkeit der Anbindung aller PCB auf einen Teststecker um alle PCB nach
der Bestückung im Nutzen zu prüfen.
Multinutzen – mehrere unterschiedliche LP in einen Nutzen
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
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www.jlp.de Seite 26 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Nutzung von Impedanzcoupon für Nutzensrand
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Muster
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www.jlp.de Seite 27 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Technologische Anbindung von Steckern für galvanische Vergoldung
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Muster
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www.jlp.de Seite 28 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Möglichkeit der Anbindung aller PCB auf einen Teststecker um alle PCB nach der Bestückung im Nutzen zu prüfen.
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Muster
Muster
Denn Zukunft kommt schnell
www.jlp.de Seite 29 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Multinutzen – mehrere unterschiedliche LP in einen Nutzen
Erstellung KundennutzenErstellung Kundennutzen
Muster
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www.jlp.de Seite 30 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Weitere BeispieleWeitere Beispiele
Kontur mit Tiefenfräsung und Reststeg
Muster
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www.jlp.de Seite 31 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Weitere BeispieleWeitere Beispiele
Kontur mit Tiefenfräsung und Reststeg
Muster
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www.jlp.de Seite 32 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Weitere BeispieleWeitere Beispiele
Verschachtelte Anordnung der LP
Muster
Muster
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www.jlp.de Seite 33 Stand: September 2014Verfasser: Nehrdich
Weitere BeispieleWeitere Beispiele
Serialisierung, bzw. zusätzliche Informationen MhD Barcode LP; UL usw.
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Weitere BeispieleWeitere Beispiele
Serialisierung jeder LP
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Zum Zum SchlußSchluß
Wie soll hier getrennt werden?
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Vielen DankVielen Dank
Für Fragen …