Reparatur einer Leiterplatte: Wenn eine Leiterplatte den Geist aufgibt, kann das in der aktuell schwierigen Liefersituation zu echten Problemen führen.

Wenn eine Leiterplatte den Geist aufgibt, kann das in der aktuell schwierigen Liefersituation zu echten Problemen führen. (Bild: Fotolia - Vladimir Vydrin)

Durch die aktuelle wirtschaftliche Lage laufen Ihre Produkte Gefahr, aufgrund von fehlenden Leiterplatten-Bauteilen bald nicht mehr lieferbar zu sein? Viele Hersteller haben zurzeit mit starken Lieferschwierigkeiten bei diversen Bauteilen – wie Mikrocontrollern, integrierten Schaltungen (ICs), Speicherchips oder Sensoren – für ihre Produkte zu kämpfen. Corona und der Krieg in der Ukraine haben massive Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von elektronischen Bauteilen. Ist eine Leiterplatte sogar in mehreren Produktlinien verbaut, drohen massive wirtschaftliche Einbußen, da die Produkte nicht weiter produziert und verkauft werden können – und all das wegen kleinster Komponenten.

Zahlreiche Kunden kamen genau mit dieser Herausforderung auf das Engineering- und Technologieunternehmen invenio zu und baten um Unterstützung bei der Recherche nach einem alternativen Bauteil und den Ersatz durch dieses. Häufig entschieden sich die Kunden, nach erfolgreichem Bauteilaustausch, zu einem weiterführenden Redesign der Leiterplatte. Die Kunden profitierten dank der ganzheitlichen Lösung von neuen Features, Optimierungen und wieder lieferbaren Produkten. Doch wie kam es dazu?

 

Bauteile ersetzen mit Know-how

Auch unabhängig der momentanen Lieferschwierigkeiten werden Bauteile abgekündigt und laufen mit der Zeit aus. Die Expert:innen von Invenio bauten sich daher ein gutes Netzwerk zu Distributoren sowie Lieferanten auf und kommen somit häufig leichter an Bauteile heran, als der Kunde selbst. Wenn nicht, kommt das Know-how und die Erfahrung ins Spiel, denn eine Alternative muss her.

Dipl.-Ing. Thomas Kronenbitter, Senior Project Manager Electronics and Software bei Invenio, erläutert das übliche Vorgehen: „Nachdem der Kunde uns die Leiterplatten- und Bauteildaten zur Verfügung stellt, ist es notwendig, die Funktionsweise der Schaltung genau zu analysieren und Bauteile mit der gleichen Funktionalität sowie mit gleichem Pinning und Footprint zu recherchieren, damit diese möglichst eins-zu-eins ausgetauscht werden können. Die Herausforderung ist es, die Auswahl dahingehend zu treffen, dass so wenig wie nötig am Leiterplattenlayout zu ändern ist und damit kosteneffizient für den Kunden zu agieren. Die anfängliche, detaillierte Schaltungsanalyse ermöglicht uns, falls kein eins-zu-eins-Ersatz vorhanden ist, out-of-the-Box zu denken und alternative Bauteile mit beispielsweise abweichenden aber für die Gesamtfunktionalität passenden Bauteilspezifikationen einzusetzen und so die Auswahl potenzieller Alternativen zu erweitern.”

In den Abstimmungsgesprächen mit den Kunden kommen dann auch ab und an kleinere bekannte Schwierigkeiten wie beispielsweise knapp eingehaltene EMV-Grenzwerte zur Sprache, die im Zuge des Bauteilaustauschs ebenfalls mit untersucht und die Leiterplatte dahingehend optimiert werden soll. Zudem wünschen sich die Kunden häufiger auch die Implementierung neuer Features, insbesondere dann, wenn die Produkte schon länger am Markt sind. „Das sind alles Dinge, die oftmals in den persönlichen Gesprächen mit unseren Kunden genannt werden. Da lohnt es sich, einen genaueren Blick darauf zu werfen, wenn man sowieso Änderungen an der Leiterplatte vornimmt. Mit dem Austausch eines Bauteils zu einer besseren Alternative können Probleme behoben und neue Funktionen umgesetzt werden”, erläutert Kronenbitter.

Redesign optimal modifizieren

Hier beginne auch das eigentliche Redesign, so der langjährige Invenio-Mitarbeiter. „Es erlaubt uns, eigene Ideen einzubringen, neue Bauteile gemäß den Anforderungen zu integrieren und die Leiterplatte für das Produkt des Kunden optimal zu modifizieren. Eine immer spannende Herausforderung ist es, wenn das Produkt, in dem die Leiterplatte verbaut ist, keinen Spielraum für Anpassungen der Leiterplattendimensionen zulässt und wir nur genau diesen Platz zur Verfügung haben, um die Optimierungen umzusetzen und neue Funktionalitäten zu ergänzen. So ist es jeden Tag etwas Anderes, Schema F funktioniert bei uns nicht. Wir hinterfragen die Dinge kritisch und gehen transparent mit dem Kunden in die Gespräche.”

Redesign dienst auch zur Optimierung des Bauteils.
Redesign dient auch zur Optimierung der Platine. (Bild: Invenio)

Um den Kunden funktionierende und hochwertige Produkte garantieren zu können, werden während der Entwicklung Prototypen der bestückten Leiterplatten angefertigt. Damit werden die Entwicklungsergebnisse im Rahmen von Inbetriebnahme und Tests verifiziert. Hierfür sind die ESD-gerechten Räumlichkeiten von Invenio mit moderner Mess- und Prüftechnik ausgestattet. Nach letzten Optimierungen werden abschließend in einem Prüflabor, betreut von einem Invenio-Mitarbeiter, entwicklungsbegleitende EMV-Prüfungen vorgenommen, um die Störfestigkeit und -ausstrahlung zu überprüfen und somit ein sicheres und normgerechtes Produkt gewährleisten zu können.

Beginnend mit der Kundenzufriedenheit nach dem Austausch eines alternativen Leiterplattenbauteils, kann dank des 'Über-den-Tellerrand-Denkens' ein ganzheitliches Redesign mit anschließenden Tests die Leistungsfähigkeit der Produkte verbessern und sorgt allen voran dafür, dass der Kunde aufgrund der wirtschaftlichen Situation und momentanen Lieferengpässen seine Produkte weiterhin produzieren und auf den Markt bringen kann.

Invenio

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