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Timo Gerstle
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1 Sündenfall Bauelemente Dr. W. Odermatt, Enics Schweiz 11. Europäisches Elektroniktechnologie-Kolleg April

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung Sünden Gutgläubigkeit Layout-Sünden (I bis IV) Nichteinhaltung von Herstellerangaben Elektrische Überlast Metallisierungs-Mix Modifikations-Sünden (I bis II) Feldbedingungen Was auch noch passieren kann! Zusammenfassung

3 Enics Schweiz AG Enics Schweiz AG produziert Elektronikprodukte für Industrie und Medizinaltechnik mit Life Cycle orientierten Dienstleistungen. Mit unserer 40-jährigen Erfahrung aus BBC/ABB unterstützen wir unsere Kunden bei Neuentwicklungen und betreuen elektronische Geräte/Systeme. Kennzahlen 2006 ISO 9001, 14001, OHSAS Umsatz 80 Mio. CHF Mitarbeiter/innen 280 Gründung 2004 Aktive Produkte 1800 Stück Losgrössen 55 Stück Prototypen 82 Aufträge Servicebereitschaft > 8000 Typen Werksfläche m 2 Lagerpositionen Lieferanten 60 (80% Vol.)

4 Gutgläubigkeit Bauelemente Anlieferqualität Beispiel: Suppressor-Diode in SOT23 Package richtig falsch Ursache: Fertigungsverlagerung des BE-Herstellers nach Fernost

5 Gutgläubigkeit Bauelemente Anlieferqualität Problem: Ursache: Keine Benetzung Bauelemente-Alter bei Anlieferung 6 Jahre Anlieferzustand Löttest Ich bin doch bereits pensioniert!

6 Layout-Sünden (I) : Problem: C205 und C206 machen Kurzschluss mit benachbarten Durchplattierungen C205 Ursache: Layout oder Bauelement? Durchmetallisierung auf PP C206 C

7 Ursache: Layout und Bauelement NEUE Alt Voll - Metallisierung Teil-Metallisierung Ein Unglück kommt selten allein!!!

8 Layout-Sünden (II) Kritisches Pad Layout Ungleiche Padanbindungen bei 1206 MLCC kann zu ungleicher thermischer Belastung des Bauelementes beim Löten führen Tombstoning MLCC-Bruch

9 Layout-Sünden (III) Ursache: Verschraubung zu stark angezogen mech. Spannungen MLCC-Bruch Ich bin soooo verspannt!

10 Ungünstige Bauelemente-Platzierung Layout-Sünden (IV) : Ungünstige BE-Platzierung Wärmemanagement-Probleme Schlechte Lötstellen, Bauelementeschädigungen, Tombstoning Bin ich nun im Schatten oder an der Sonne?

11 Nichteinhaltung von Hersteller-Angaben Vor dem Wellenlöten Nach dem Wellenlöten Ursache: Überhitzung beim Wellenlöten Und es geht doch nicht

12 Elektrische Überlast Das war wirklich zuviel!!!

13 Metallisierungsmix Problem bei Varistoren: CN-Type mit AgPd-Plating führt zu 10 20% Tombstoning von total 150 Varistoren, CT-Typ mit SnNiAg nicht! Ratschlag: Matallisierungsmix vermeiden! Mangel oder Sünde?

14 Modifikations-Sünden (I) Ursache: Zu dicker Draht auf Feldrückläufer! Kürzen der Bauelemente sowie das gleichzeitige Einlöten von MLCC und Zenerdiode. Dekorativ, aber auch robust in der Fertigung?

15 Modifikations-Sünden (II) Ich bin doch kein Lastesel!

16 Feldbedingungen (1) Befund: Nicht korrosive Flussmittelrückstände Nochmals gut gegangen!!!

17 Feldbedingungen (2) Befund: Korrosiver Angriff Diesmal nicht (Korrosion durch Schwefel)!!!!

18 Was auch noch passieren kann? Frage: El. Überlast oder BE-Hersteller Fehler? Anlieferzustand Ursache: ELKOs ausgelötet Ausgelaufener Elektrolyt

19 Frage: Überlasteter Folienkondensator? Anlieferzustand ELKOs ausgelötet Ursache: Ausgelaufener Elektrolyt

20 Frage: Und die Boardunterseiten, was ist damit? Rückseite Fall 1 Rückseite Fall

21 Zusammenfassung Das Nichteinhalten von Geboten lohnt sich definitiv nicht! Doch wie weiter, wenn es prinzipiell nicht geht? (z.b. SMT-ELKOs und SAC-Lot) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

22 Your Best Possible Partner in Industrial and Medical Electronics

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