Hallo, kann mir jemand sagen, was übliche Ausfallquoten von Bauteilen beim Bestücken von Platinen sind. Dabei geht es mir nicht um Lötfehler, sondern um beispielsweise MOSFETs, bei denen die Gate-Source-Strecke niederohmig ist, aber der ESD Schutz eingehalten wurde. Was ist hier die zu erwartende Größernordnung (1ppm, 100ppm, 1%, mehr, weniger Ausfälle bezogen auf die Anzahl der Bauteile eines Types)? Wenn hier jemand Erfahrungswerte hat würde mir das gut weiterhelfen, ich haben nämlich den Eindruck, das ich von einem Platinenbestücker Unsinn erzählt bekomme. Gruß Kai
Für "normale" Bauelemente zwischen 0,1 und 10ppm. Da du hier fragst, gehe ich davon aus, das es keine Millionenserien sind. Also normal solltest Du nur ganz selten von einem einzelnen Bauelementeausfall hören. Das meiste wird bei kleinen Serien eher kaputt getestet. Gehen Ausfallraten plötzlich hoch, und es ist keine grenzwertige Applikation, so würde ich als erstes mal testen, ob es Orginalware ist. Es ist schon erstaunlich, was alles an gefälschter Wäre auf dem Markt ist. Gibt in China Firmen, die entnehmen händisch an Heisluftöfen Bauelemente von bestückten SMD Platinen. Die werden in Kaffeetassen gesammelt, im Trovalierverfahren die Beschriftung abgeschliffen und dann neu gelasert oder bedruckt. Die Reelaufdrucke werden auch aufwendig gefälscht.
Hi, Kai S. schrieb: > kann mir jemand sagen, was übliche Ausfallquoten von Bauteilen beim > Bestücken von Platinen sind. Dabei geht es mir nicht um Lötfehler, > sondern um beispielsweise MOSFETs, bei denen die Gate-Source-Strecke > niederohmig ist, aber der ESD Schutz eingehalten wurde. Was ist hier die > zu erwartende Größernordnung (1ppm, 100ppm, 1%, mehr, weniger Ausfälle > bezogen auf die Anzahl der Bauteile eines Types)? Da kann man keine generelle Aussage treffen! Wenn du konkrete Infos möchtest solltest du den Hersteller fragen. Einige HErsteller veröffentlichen auch konkrete Zahlen zu den erwartbaren Ausfällen. Teils als Prozentwert, teilweise auch die Ergebnisse der Qualitätssicherung... Mal für das konkrete Bauteil, mal übergreifend fr alle vergleichbaren Bauteile. Schaut man sich zum Beispiel die Informationen zum Mosfet SI7818DN an, so findet man auf dessen Produktseite neben dem Datenblatt das ausdrücklich von einem 100% Test für den Parameter Rg(dynamischer Gatewiderstand, bei diesem Test dürfte auch einige abweichungen mehr entdeckt werden) spricht auch je einem Link zur Ausfallwahrscheinlichkeit für den DIE und für das Pakage. http://www.vishay.com/docs/73252/si7818dn.pdf http://www.vishay.com/docs/72541/silicon.pdf http://www.vishay.com/docs/72459/package.pdf Die konkreten Werte kann von Hersteller zu Hersteller und von Serie zu serie sowie manchmal auch noch Qualitätseinstufungen variieren. Ja, du kannst manchmal sogar ein und dasselbe Bauteil von ein und demselben Hersteller in einer Variante beziehen wo jeder Transistor einzeln auf Einhaltung der Specs kontrolliert wurde, in einer Variante wo viele Stichproben gemacht wurden und (mittlerweile selten) einfach so wie sie vom Band gefallen sind. Demzufolge variiert natürlich auch der Anteil der Bauteile die DOA sind. Der Test der Bauteile machte gerade bei einfacheren Bauteilen lange Zeiteinen großen Teil des Preises aus. Bei ganz einfachen Bauteilen ist es immer noch einer der Hauptposten. Da gilt dann das je weniger Getestet wird um so billiger ist die Serie! So ist es z.B. gar nicht mal so selten das ein und derselbe Bauteiltyp mit Ausführlichen 100% Test aller Parameter, auf Wunsch mit Messprotokoll, für viel Geld in der Variante für kritische Militär, Luftfahrt- oder gar Raumfahrtanwendungen qualifiziert verkauft wird und Bauteile die von demselben Band laufen für ein zehntel oder gar einem hundertstel des Preises ohne Test für normale Anwendungen verkauft werden. (Natürlich gibt es auch fälle wo für die o.g. Anwendungen auch tatsächlich vom Aufbau abweichende Varianten zum Einsatz kommen. Da weicht dann das Gehäuse oder gar der Die ab. Ist aber noch viel teurer...) Für die Massenproduktion ist das dann ein Rechenexempel was billiger ist. Bauteile mit höherer Ausfallwahrscheinlichkeit billig einkaufen oder mehr geld für zuverlssigere Bauteile ausgeben. Liegt der Wert einer Baugruppe bei wenigen Cent kann sich ersteres Lohnen, Defekte Baugruppen werden einfach entsorgt. Kostet die Baugruppe hingegen bereits in der HErstellung viel und müsste auf jeden all repariert werden ist eine geringere Ausfallwahrscheinlichkeit trotz höherem Einkaufspreis oft billiger! Daher kann man pauschal einfach nichts sagen. Allerdings: Die ZEiten wo man mit 1% Ausfälle rechnen musste sind eigendlich schon sehr lange vorbei. Da müsste mann wirklich das billigste vom billigen oder der NoName Hinterhofklitsche in Fernost verwenden! Oder man hat einen Posten erwischt der eigendlich zur Vernichtung gehen sollte und mit krmineller Energie in den Markt gebracht wurde... Gruß Carsten Allerdings ist in den letzten Jahren
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Carsten S. schrieb: > Oder man hat einen Posten erwischt der eigendlich zur Vernichtung gehen > sollte und mit krmineller Energie in den Markt gebracht wurde... Um sich da Qualitätsmäßig abzusichern, lässt man das Produkt, dass man in den Markt bringen will, durch einen Burn-In laufen. Wenn es das übersteht, wird es mit hoher Wahrscheinlichkeit langlebig sein. Das ist aber ein alter Hut.
Nach meiner Erfahrung entstehen die Defekte meist bei der Produktion. Z.B. Pick&Place falsch konfiguriert, drückt die Teile zu heftig in die Paste. Oder beim Vereinzeln der Nutzen werden die schon fertig aufgelöteten Teile am Rand mechanisch gestresst. Daher den Test nicht auf dem Panel machen, sondern nur mit den fertig vereinzelten Boards. Ich hatte in der Firma mal nen ganz tollen Fall: etwa 3% Ausfallrate bei nem Board obwohl die Tests vorher ok waren. Es waren immer die Kondensatoren an der selben Position runtergerissen oder gebrochen. Beim genauen Nachforschen stellt sich raus, daß die bei der Arbeitsvorbereitung für die Montage die in zu enge Halter in den Aufbewahrungskästen gedrückt hatten...
Hallo, vielen Dank schonmal, die Antworten haben mir schon sehr gut weitergeholfen. Christian K. schrieb: > Da du hier fragst, > gehe ich davon aus, das es keine Millionenserien Millionenserie nicht, aber 10k-20k Stück pro Monat werden von der Platine produziert und ich bin im Randbereich in die Problembehebung mit hinein gerutscht und versuche den Sinn vom Unsinn zu trennen. Aus dem Bauch heraus hätte ich nämlich gesagt, das 0,5% geschossene Gates an Mosfets den normalen Ausschuss etwas übersteigt. Unser Problem ist, das wie die Platinen von einem Zulieferer (in Deutschland) beziehen und keine Kontrolle über die Fertigung oder Bauteileinkauf haben. Und effektiv seit einem dreiviertel Jahr nach dem Problem gesucht wird, aber angeblich jeder alles richtig macht. Das Produkt selbst läuft in der Form schon seit über 2 Jahren. Gerd E. schrieb: > Pick&Place falsch konfiguriert, drückt die Teile zu heftig in die > Paste. Kann ein niederohmiges Gate eine Folge von mechanischer Beschädigung sein? Ich selbst hätte es eher in ein ESD Schadensbild eingeordnet. Gruß Kai
Hm, und warum vergebt ihr die Platine nicht einfach probehalber an noch einen Lieferanten? Ich würde mir bei dieser Stückzahl sowieso einen zweiten Lieferanten anschaffen, wenn der erste mal abbrennt, geht erst einmal eine Zeitlang nix mehr... mfg Gast
_Gast schrieb: > warum vergebt ihr die Platine nicht einfach probehalber an noch > einen Lieferanten? Das geht leider nicht, da der Platinenbestücker auch die Entwicklung gemacht hat. Das ganze ist noch eine Altlast, da wir erst seit kurzem groß genug sind uns eine eigene Vollzeitentwicklungsabteilung leisten zu können. Gruß Kai
Ein Bestücker hat die Entwicklung gemacht? Was war denn dann euer Beitrag an dem Produkt? Die Idee? :D
ASM Superprofi schrieb: > Ein Bestücker hat die Entwicklung gemacht? Was war denn dann euer > Beitrag an dem Produkt? Die Idee? :D Ist doch nicht unüblich, dass eine Firma eine Idee hat und jemanden beauftragt, der sie umsetzen kann. Was ich mich aber frage ... Die Firma erlaubt nicht, dass die Platine noch von einer anderen Firme bestückt wird? Das erscheint mir seltsam :)
Kai S. schrieb: > Gerd E. schrieb: >> Pick&Place falsch konfiguriert, drückt die Teile zu heftig in die >> Paste. > > Kann ein niederohmiges Gate eine Folge von mechanischer Beschädigung > sein? Ich selbst hätte es eher in ein ESD Schadensbild eingeordnet. Stimmt, nen niederohmiges Gate ist da eher untypisch. Aber ist es denn wirklich das Gate? Nicht vielleicht ein Pulldown-R zwischen Gate und Source der niederohmig ist? Ein anderer möglicher Grund wären Lötzinn-Spritzer, Whisker oder ähnliches die außen am Gehäuse zwischen Gate und Source einen Kurzschluss machen. Oder eine unsachgemäße Testprozedur.
> Kann ein niederohmiges Gate eine Folge von mechanischer Beschädigung
sein? Ich selbst hätte es eher in ein ESD Schadensbild eingeordnet.
Für mich sieht das nach ESD Schaden aus.
Sind alle Verpackungen in der ganzen Prozesskette ESD sicher?
Fast da jemand später die Boards an und ist selber nicht entsprechend
den ESD-Richtlinien bekleidet oder bei Rework "geerdet"?
Übrigens auf Aussagen allein kann man sich da nciht verlassen.
Frag doch mal den Bestücker ob du bei der nächsten
Vorbereitung/Bestückung/Nacharbeit/Verpackung/Versand dabei sein kannst.
Achte genau wie die Leute entsprechend den ESD Richtlinien arbeiten oder
auch nicht danach arbeiten. Natürlich vorher nichts von ESD sagen.
Hoffe mal, dass ihr nicht schlechte Bauteile kauft wie einer der
Vorredner vermutet.
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Ist das ein Standard N-FET oder ein RF Bauteil? RF Bauteile haben oft eine sehr viel geringere ESD Festigkeit. Bei Standard-MOSFETs kannst Du ca. 2KV nach Human Body Model erwarten. Damit gibts kaum Probleme in der Fertigung.
Gerd E. schrieb: > Aber ist es denn wirklich das Gate? Nicht vielleicht ein Pulldown-R > zwischen Gate und Source der niederohmig ist? MOSFET auslöten und testen. Niedriger Widerstand zwischen G und S ist typisch für Überspannungsschäden bzw. auch ESD. Da bekommst du einen Durschlag durchs Gateoxid, danach sind die beiden Bereich mehr oder weniger gut (ohmsch) verbunden. Hatte ich auch schon bei manuellem Einlöten. Reproduzierbar. Interessanterweise war das sehr typabhängig. Welchen MOSFET verwendest du aktuell?
Gerd E. schrieb: > Nach meiner Erfahrung entstehen die Defekte meist bei der Produktion. und manchmal auch danach. Ein Fall aus meinem Leben: Im In-Circuit Tester gab es oft Probleme mit schlechtem Kontakt, dann wurden die Testpins gegen welche mit mehr Federdruck getauscht. Alles wunderbar. Allerdings kam es dadurch zu einer leichten Verformung der Leiterplatte und ein 0805 cap an einer Stelle brach oft - was man natuerlich nicht sehen konnte und zu dem Zeitpunkt kein Problem war. Erst spaeter gab es bei einigen Caps Kurzschluesse.
Aus meiner Erfahrung kenne ich noch den Fall einer Isolationsfolie zwischen zwei Leiterplatten, die "einfach so" verbaut wurde und zu seltsamen Ausfällen von Leistungs-FETs/IGBTs führte. Später konnte man die auf ESD-Schäden zurückführen, die beim Aufbringen der Folie entstand. Nur, falls ihr so etwas in der Baugruppe habt.
Falsches Temperaturprofil, zu hohe Löttemperatur, Bauteile zu feucht gelagert und vor dem Löten nicht getempert..... Auch das kann so manche Bauteile zerstören.
Helmut S. schrieb: >> Kann ein niederohmiges Gate eine Folge von mechanischer Beschädigung > sein? Ich selbst hätte es eher in ein ESD Schadensbild eingeordnet. > > Für mich sieht das nach ESD Schaden aus. Es gibt Dienstleister die schleifen das Gehäuse ab. ESD-Schäden lassen sich dann erkennen. Das ist zwar nicht billig, allerdings hat man dann die Gewißheit woran es liegt. Aktuell ist es nur eine Vermutung.
Gerd E. schrieb: > Aber ist es denn wirklich das Gate? Nicht vielleicht ein Pulldown-R > zwischen Gate und Source der niederohmig ist? > > Ein anderer möglicher Grund wären Lötzinn-Spritzer, Whisker oder > ähnliches die außen am Gehäuse zwischen Gate und Source einen > Kurzschluss machen. Das ist eine gute Idee, werde ich mir nächste Woche mal genauer ansehen. Helmut S. schrieb: > Übrigens auf Aussagen allein kann man sich da nciht verlassen. > Frag doch mal den Bestücker ob du bei der nächsten > Vorbereitung/Bestückung/Nacharbeit/Verpackung/Versand dabei sein kannst. > Achte genau wie die Leute entsprechend den ESD Richtlinien arbeiten oder > auch nicht danach arbeiten. Natürlich vorher nichts von ESD sagen. Beim Bestücker selbst war ich schon, das sah vom Grundkonzept her gut aus, wobei mein Verdacht eher auf einen einzelnen Mitarbeiter irgendwo in der gesamten Fertigungskette fallen würde, der teile des EDS Schutzes ignoriert. Helmut S. schrieb: > Hoffe mal, dass ihr nicht schlechte Bauteile kauft wie einer der > Vorredner vermutet. Das ist meine Befürchtung, da es eine ganze Zeit lang keine Probleme gab und dann schlagartig konstant Probleme aufgetreten sind. Christian K. schrieb: > Bei Standard-MOSFETs kannst Du > ca. 2KV nach Human Body Model erwarten. Damit gibts kaum Probleme in der > Fertigung. Das ist ein Standard Leistungsmosfet (30V, 100A von NXP). Oli schrieb: > Aus meiner Erfahrung kenne ich noch den Fall einer Isolationsfolie > zwischen zwei Leiterplatten, die "einfach so" verbaut wurde und zu > seltsamen Ausfällen von Leistungs-FETs/IGBTs führte. Das ist ein interessanter Punkt, den werde ich mir nochmal näher anschauen, da es immer das Bauteil an der gleichen Stelle ist, obwohl es noch empfindlichere Bauteile auf der Platine gibt. GeGe schrieb: > Falsches Temperaturprofil, zu hohe Löttemperatur, Bauteile zu feucht > gelagert und vor dem Löten nicht getempert..... > Auch das kann so manche Bauteile zerstören. Hier fehlt mir die Erfahrung. Ist es realistisch, das eine Platine problemlos lief, dann Probleme macht und der Lieferant nicht bemerkt, das er eine Änderung am Fertigungsprozess gemacht hat, die dafür verantwortlich sein kann? Michael X. schrieb: > Es gibt Dienstleister die schleifen das Gehäuse ab. ESD-Schäden lassen > sich dann erkennen. Das ist zwar nicht billig, allerdings hat man dann > die Gewißheit woran es liegt. Aktuell ist es nur eine Vermutung. Das ist ein guter Tip, den werde ich mal im Hinterkopf behalten, wenn andere Fehlermöglichkeiten ausgeschlossen sind. Vielen Dank für die ganzen Hilfestellungen. Wenn ich was neues herausfinde werde ich Berichten. Gruß Kai
Kai S. schrieb: > GeGe schrieb: >> Falsches Temperaturprofil, zu hohe Löttemperatur, Bauteile zu feucht >> gelagert und vor dem Löten nicht getempert..... >> Auch das kann so manche Bauteile zerstören. > > Hier fehlt mir die Erfahrung. Ist es realistisch, das eine Platine > problemlos lief, dann Probleme macht und der Lieferant nicht bemerkt, > das er eine Änderung am Fertigungsprozess gemacht hat, die dafür > verantwortlich sein kann? Grundsätzlich ist das auch möglich, aber sowas ist oft nur schwierig und mit einigem Aufwand nachzuweisen. Ich hatte mal eine ganze Serie auf denen rote und grüne SMD-LED bestückt waren, die grünen LED gingen bei ca. jeder 4. Baugruppe nicht. Gepolt waren die aber alle richtig. Zuerst wurden dann erstmal bei den defekten Baugruppen die LED ausgelötet und von der selben Charge per Hand eine neue eingelötet. => LED gingen alle. Nun wurde aber bei dieser Serie auch wegen Vermutung einer Überhitzung beim Bestücker der Rest die grünen LED ausgetauscht und ebenfalls von Hand eingelötet. Trotz selber Charge gingen die alle. War die Temperatur nun zu hoch beim Bestücker? (Die roten gingen ja alle) Oder waren die grünen einfach nur schlecht? (Von Hand eingelötet gabs aber kein Ausfall!) Nicht ganz so trivial..
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