Analyse-und Werkstofftechnik bei Zollner »Was wir produzieren, müssen wir auch analysieren können«

Analyse – von „Standard“ bis „High-End“

»Was wir produzieren, müssen wir auch analysieren können«, unter diesem Motto steht bei Zollner die Analysetechnik.

Ein beherrschter Produktionsprozess ist heute „State of the Art“ und wird bei einem professionellen EMS-Dienstleister vorausgesetzt. Aber „beherrschen“ bedeutet nicht nur, die Prozessparameter konstant zu halten, sondern stetig und nachhaltig eine hohe Prozessfähigkeit sicherzustellen und dabei die elementaren Eigenschaften eines erfolgreichen Prozesses zu kennen: Welche Elemente sind am Fügeprozess beteiligt, welche intermetallischen Schichten bilden sich in welcher Größenordnung aus, was sind Störgrößen auf Elementbasis etc.?

Analog zur Produktionsprozessentwicklung für neue Produktionsprozesse wie z.B. Bonden, Löten mit niedrigschmelzenden Legierungen, Verarbeiten von Hochleistungsklebstoffen oder Compounds entsteht und wächst parallel der qualifizierte Analyse-Prozess im Hause Zollner. Der Einsatz von SixSigma-Methoden wie DMAIC (Define-Measure-Analyse-Improve-Control) gehört hier genauso zum Standard-Repertoire wie DfSS-Methoden (Design for SixSigma) und Werkzeuge. Und diese analytischen Maßnahmen sind nicht begrenzt auf die internen Prozesse von Zollner, sie erstrecken sich über das gesamte Produkt- und Teilespektrum der von Zollner produzierten Geräte und Systeme in der gesamten Produktionstiefe.

Hierbei spielt es laut Stefan Penzenstadler keine Rolle, ob das Einzelteil aus der eigenen Produktion stammt oder in einem weltweiten Beschaffungsprozess zugekauft wurde, ob es ein mechanisches oder ein induktives Teil oder ein hochintegrierter Elektronik-Baustein ist.

Bekannte analytische Methoden wie der Lötbarkeitstest, die Kontaminationsmessung von elektronischen Baugruppen oder die Schichtdickenmessung von Lötoberflächen bilden die erste Ebene. Diese Methoden werden wie alle folgenden Techniken im Laufe des Produktlebenszyklus wiederkehrend oder fallbezogen verwendet. Sie finden Anwendung bei der Erstteilequalifizierung in Anlieferung oder Umweltsimulation, der Beurteilung von Anlieferqualität und Losgüte, aber auch bei sensiblen Themen wie Leistungsfähigkeit von Komponenten, um Produktions- und Feldausfällen entgegenzuwirken. »Prävention und Risikominimierung für unsere Kunden in allen Produkt-Bereichen ist das leitende Ziel«, betont Penzenstadler.

Die prozessgerechte Aushärtung von z.B. Klebstoffen, Lacken und die Materialcharakteristik einer Leiterplatte lassen sich mittels vorhandenem DSC-Equipment (DSC: Differential-Scanning-Calorimetrie) bestimmen. Eine im Analysezyklus angewendete FTIR-Spektroskopie (FTIR: Fourier-Transform-Infrarot-Spek-trometer) gibt sehr schnell Auskunft über den verwendeten Werkstoff, die Werkstoffzusammensetzung und die Herkunft von Fremdstoffen im Anlieferteil.

Zentral auch über den gesamten Untersuchungsreigen bildet der im Unternehmen selbst erstellte Schliff, der auch als Microsection bezeichnet wird, die Basis für unterschiedliche weiterführende Methoden. Basierend auf Prüfungen unter dem Lichtmikroskop lässt sich mit der max. möglichen optischen Vergrößerung von 1500-fach eine Beurteilung von klassischen Verbindungsarten für Löt- und Schweissverbindungen vornehmen. Diese optische Grenze ist jedoch für heutige Verbindungstechnologien z.B. der Bewertung von Schichtaufbau und intermetallischer Phasen bei Bauteilen der Größe 01005 oder Untersuchungen am Halbleiter-Chip bei weitem zu gering.

Zur Auswertung anspruchsvoller Proben steht Zollner im Analysebereich ein leistungsfähiges Raster-Elektronenmikroskop mit verschiedensten Detektoren zur Verfügung. Damit sind Vergrößerungen bis hin zu 60.000-fach, gepaart mit einer Elementanalyse für Line- oder Areascan, innerhalb kürzester Zeit möglich.