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Wie kann man sich auf geometrische Produktspezifikationen (GPS) von PCBs vorbereiten?

Auch wenn es banal erscheinen mag, eine der größten Herausforderungen in der Planung der Produktion von Leiterplatten ist das Fehlen wichtiger produktbeschreibender Informationen. Der Zweck von Leiterplattenzeichnungen ist dessen präzise und vollständige Visualisierung für die Produktion. Heutzutage ähneln diese eher Modelskizzen für mechanische Bauteile als jenen für elektronische Komponenten. Zeichnungen in der Anbahnungsphase der Produktion zu ändern ist selbstverständlich kein großer Aufwand, ist die Produktion jedoch mal angelaufen können etwaige Unklarheiten aufgrund von fehlenden Informationen und daraus resultierende falschen Annahmen, Konsequenzen wie falsche Materialauswahl und damit Produktionsverzögerungen oder gar schlimmeres mit sich ziehen. Dies lässt sich jedoch einfach vermeiden.
Als im Jahr 2011 die DIN ISO 8015 veröffentlicht wurde, war das kein besonders großes Thema in der Leiterplattenindustrie. Die Zeichnungen der Leiterplatten waren einfach gehalten und enthielten klare Definitionen. Die Toleranzen, wie z.B. ±0.1mm, wurden von jedem auf der ganzen Welt verstanden und das Resultat der Messungen gab klar die Abweichung zum Referenzwert an. Einen weiteren Einfluss hat die in der Entwicklung der Leiterplatte eingesetzte Software. Heute arbeiten mehr und mehr Firmen mit 3d CAD Software, um eine Leiterplatte zu entwickeln und die entsprechenden Dokumentationen zu erstellen. Aktuelle Leiterplattenzeichnungen sehen oft mehr aus wie eine mechanische Zeichnung und nicht wie eine für elektronische Bauteile. Themen wie Form- und Lagetoleranzen, auch bekannt unter dem Überbegriff geometrische Produkt Spezifikation (GPS) in der ISO 8015, treten immer häufiger auf und diverse Symbole sind in den Zeichnungen zu finden, wobei oft nicht immer ganz klar ist, was diese eigentlich bedeuten. Abb. 01: Definition der Positionsgenaugkeit mit runder Toleranzzoneund Maximum-Material-Bedingung (MMC - maximum material condition) Die GPS enthält Regeln und Definitionen für das Erstellen von Zeichnungen und Modellen, die die zulässigen Abweichungen von Geometrieelementen beschreiben. Es ermöglicht den Entwicklern und Designern eindeutig zu kommunizieren, welche Bedingungen an das Produkt gestellt werden. Die Hersteller wiederum verstehen dadurch, was genau der Kunde erwartet und erstellen daraus entsprechende Fertigungsabläufe. Eine GPS beinhaltet Dimensionen, Toleranzen, Symbole, Regeln und Konventionen, die es ermöglichen alle Anforderungen an Größe und Form des Produktes präzise zu beschreiben. Zeichnungen haben die Aufgabe all diese Dinge zu visualisieren und das Produkt eindeutig und vollständig zu beschreiben, so dass der Hersteller alle Anforderungen erkennen und verstehen kann. Nach offiziellen Studien [Jor 17] sind ca. 80% aller Leiterplattenzeichnungen nicht eindeutig und nicht vollständig. Eine der größten Herausforderungen, denen sich Hersteller stellen müssen, klingt einfach, wird aber oft vernachlässigt – das Fehlen wichtiger Informationen in den Zeichnungen, die das Produkt beschreiben.Zeichnungen in der Entwicklungsphase anzupassen oder zu korrigieren ist oft kein Problem. Was viel schwieriger ist, sind Modifikationen an einem bemusterten und freigegebenen Serienprodukt. Das verursacht nicht selten erhebliche Zusatzkosten durch Verzögerungen im Herstellprozess und fehlerhaft gefertigter Materialien und Bauteilen. Wir sind sicher, dass wir gut vorbereitet sind und Sie bei den neuen Herausforderungen bezüglich der Leiterplattenzeichnungen professionell unterstützen können. Hier erfahren Sie mehr darüber, wie Sie sich auf GPS vorbereiten können. Quellen: [Jor 17] Jorden, W. und Schuette W.: Form- und Lagetoleranzen - Handbuch für Studium und Praxis; 9. Aufl. 2017, S.14

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2021.01.26 10:57 V18.15.16-2