Industrie 4.0 beginnt bei der Leiterplatte

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Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Dreidimensionaler Schaltungsträger: Beta LAYOUT übernimmt den Prototypenbau von 3-D-Leiterplatten. Die Technik hierfür stammt von LPKF.
(Bild: Beta LAYOUT)

Auf die Firmen, die Magic PCB^® lizenzieren und sich die Maschine zur Einbettung des RFID-Chips anschaffen, kommen zwar Anschaffungskosten in der Größenordnung von mehreren Hunderttausend Euro zu. Dem stehe jedoch ein hoher Mehrwert gegenüber, so Pfromm: „Es geht um die Prozesskontrolle in der Produktion. Da wird entschieden: War die Leiterplatte schon im Galvanikbad oder nicht? Muss sie zur Bestückung? Ist eine Stückliste darauf gespeichert? Das heißt: Wenn die Leiterplatte in die Bestückung geht, wird die Maschine nicht mehr von Hand mit der Bill of Materials programmiert. Die Maschine liest einfach den RFID-Chip-Inhalt aus und bestückt die entsprechenden Bauteile an der vorgegebenen Position. Das ist die smarte Leiterplatte.“

Der Nutzen erstreckt sich aber nicht nur auf den Produktionsprozess. Auch die Logistik und der After-Market-Bereich können von der Technik profitieren. So sei es nicht mehr notwendig, ein die Verpackung zu öffnen geschweige denn das Gerät aufzuschrauben, um festzustellen, ob es ein Originalprodukt oder eine Fälschung ist. Im Garantiefall lasse es sich einfach auslesen, wann und wo das Produkt gekauft wurde und wie lang die Gewährleistung andauert.

Das geht bis zum Recycling: „Welche Materialien wurden verarbeitet? Welche Goldanteile sind in der Leiterplatte enthalten? Wie viel Kupfer ist drin? Das Gerät ist praktisch bis zu seinem Lebensende identifizierbar und nachverfolgbar.“

Da das RFID-Modul über einen Schlitz in die Kante der Leiterplatte eingefügt wird und der Schlitz mit Epoxidharz verschlossen wird, ist es auch nicht möglich, den Chip zu entnehmen, ohne den Schaltungsträger zu beschädigen. Dies trägt ebenfalls zur Fälschungssicherheit bei.

Beta LAYOUT verwendet die Technik selbst zur Nachverfolgung der Produktionsaufträge im eigenen Haus. Ein Nutzen, der mehrere Bestellungen von Kunden enthält, ist mit dem Chip versehen. „Wir lesen diesen Chip nach jedem Schritt aus und wissen, welchen Produktionsstatus dieses Panel hat und wie viele Aufträge sich darauf befinden. Wenn dann zum Beispiel Fehler entdeckt werden wird das sofort angezeigt. Das Panel läuft im Prozess nicht weiter. Es wird aussortiert und muss neu produziert werden“, erläutert der Marketingleiter. Zudem können Kunden ihre bei Beta LAYOUT bestellte Leiterplatte mit einem RFID-Chip ausstatten lassen.

Die Vision der Aarbergener lässt sich deshalb folgendermaßen zusammenfassen: „Jede Standard-Leiterplatte sollte zu einem RFID-Transponder werden, der Informationen von der PCB-Fertigung bis hin zum Recycling trägt.“

Darüber hinaus ist der Aarbergener Leiterplattenspezialist im Bereich dreidimensionaler Schaltungsträger (3D MID) aktiv. Entwickler, die sich für einen dreidimensionalen Leitungsträger-Prototypen interessieren, sollen die Möglichkeit haben, diese Technik über Beta LAYOUT zu nutzen.

One-Stop-Shopping für 3-D-Schaltungsträger

Über den Online-Shop PCB-Pool können sie die Layout-Software Target 3001! in einer Variante herunterladen, die über eine 3-D-Designfunktion verfügt. Aus den damit generierten Daten wird bei Beta LAYOUT ein Prototyp im 3-D-Drucker erzeugt. Dieses Werkstück wird dann über das von LPKF entwickelte Verfahren der Laser-Direktstrukturierung (LDS) auf elektrochemischem Weg mit den im Layout vorgesehenen Leiterbahnen versehen.

„Das ist ein One-Stop-Shop vom Layouten bis zum Prototypen inklusive Bestückung“, fasst Marketingleiter Pfromm das Lösungsangebot zusammen. „Der Kunde soll nicht zu verschiedenen Stellen gehen müssen, um seinen fertigen Prototypen zu bekommen. Das ist für uns ein neues Geschäftsfeld – aber es ist interessant und eine technische Herausforderung.“

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