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Ihlemann AG

Layouts fehlerfrei und kostengünstig fertigen

24. April 2014, 15:01 Uhr | Von Martin Ortgies

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Standards und Designrichtlinien

Probleme in der Elektronikfertigung werden vermieden, wenn in der Entwicklung und beim Design nationale und internationale Standards, die Vorgaben der Bauteilhersteller sowie spezifische Vorgaben der jeweiligen Fertigungsmaschinen genau eingehalten werden.

Maßgeblich ist IPC-A-610 „Acceptability of Electronic Assemblies“, als der am weitesten verbreitete IPC-Standard. Des Weiteren sind die Herstellerangaben zu beachten. Die Designrichtlinien der Ihlemann AG geben weitere maschinenspezifische Vorgaben. Sie legen u. a. fest, dass auf den 3 mm breiten Rändern einer Leiterplatte keine Bauteile gesetzt und keine Lötstelle vorgesehen werden dürfen. Passermarken müssen gegenüberliegend außen platziert werden, aber ebenfalls nicht im Randbereich von 3mm. Als Abstände für das maschinelle Löten zum SMD-Bauteil sind mindestens 5 mm, beim Selektivlöten mindestens 3 mm einzuhalten. Weitere Vorgaben betreffen die Nutzengestaltung, die Bestückung, die Testverfahren oder die maschinelle Schutzlackierung.

Vorgaben der Bauteilhersteller

Wichtige Vorgaben für das fertigungsgerechte Design kommen direkt von den Bauteileherstellern. Sie helfen, typische Fehler wie das Aufschwimmen von Bauteilen bei einer falschen Padgestaltung zu vermeiden. Entwickler erhalten beispielsweise konkrete Vorgaben für SMDs, das Pad-Design, die Ausrichtung der Bauteile mit flachen Anschlüssen oder mit Beinchen unter den Bauelementen wie QFN (Quad Flat No Leads Package).

Inzwischen machen auch die Hersteller von THT-Bauteilen genaue Vorgaben. Sie geben vor, wie groß die Bohrung auf der Leiterplattefür eine gute Durchkontaktierung sein muss, damit die Beinchen problemlos eingesetzt werden können; welche Lochabstände erforderlich sind oder wie der Lötring zur Gestaltung des Lötmeniskus um das Beinchen zu bemessen ist. Die Designrichtlinien von Ihlemann empfehlen ergänzend, dass der Durchmesser der Bohrung 0,4 mm größer sein sollte, als der Drahtdurchmesser des Bauteils. So ist sichergestellt, dass durch die Kapillarwirkung das Lot ungehindert aufsteigen kann.

Trotz der eindeutigen Standards und Designrichtlinien werden die Vorgaben in der Praxis häufig nicht eingehalten. Abstände passen nicht, vorgegebene Rastermaße werden nicht beachtet oder die Empfehlungen des Herstellers nicht exakt eingehalten. Eine gemeinsame Layoutdurchsprache zwischen Technikern aus der Fertigung und den Entwicklern kann hier bereits viele Unklarheiten beseitigen.