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Warum eine Null-Fehler-Rate im Automobilbau zwingend ist

Zu den typischen Branchenanforderungen seitens der Fahrzeughersteller und Zulieferer an Optoelektronik-Komponenten gehören die AEC-Q101-Qualifizierung, 100-prozentige Fehlerfreiheit, langfristige Verfügbarkeit von Produkten, Erfüllung der Nachfrage bezüglich Selektionen, Ausbau der Kapazitäten und nicht zuletzt Weiterentwicklung von Produkten und Prozessen. Hier unterzieht Everlight seine Produkte einer vollständigen Serie von Managementsystemzertifizierungen einschließlich TS-16949, OHSAS 18001 und ISO 14001 für Fertigungsqualität.

Alle Produkte sind nach AEC-Q101 (Automotive Qualification Requirements for Discrete Product) qualifiziert. Bezüglich der Ausfallhäufigkeit entspricht in der Automobilindustrie eine 0-Fehler-Rate strengen 0 Fehlern per Million (ppm). Von einer Million produzierter elektronischer Steuergeräte darf maximal eine bestimmte sehr kleine Anzahl defekt sein.

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Warum null Fehler? Nehmen wir eine Leiterplatte mit diversen aktiven und passiven Komponenten. Hätte jeder Bauteilelieferant hier eine für ihn auch nur kleine ppm-Fehlerrate >0, summierten sich diese gesamt betrachtet schnell. Für die fertig bestückte, komplette Leiterplatte entstünden dadurch aber noch größere Fehlerraten, was einen erheblichen finanziellen Aufwand für ihre Beseitigung nach sich ziehen würde.

Ein wichtiges Thema im Automobilbau ist auch die Alterung: Für viele Zulieferer von LED-Baugruppen bedeutet ein Autoleben 8000 LED-Betriebsstunden. Bei einer so kurzen Dauer ändert sich die Charakteristik einer LED nur gering, denn ihr Lichtstrom nimmt nach und nach ab. Sie fallen in der Regel nicht plötzlich aus. Ihre Alterung hängt von diversen Kriterien ab. Dazu gehören das verwendete Halbleitermaterial, Betriebsbedingungen wie Temperatur und Stromstärke, Farbtemperaturveränderungen/Drift, mechanischer Stress auf die LED, schnellere Alterung/Eintrübung des Gehäuses oder Vergussmaterials durch Gallium-Nitrid. Auch äußere Einflüsse durch salzhaltige, schwefelhaltige oder chlorhaltige Umgebungen und insbesondere auch Feuchtigkeitseinwirkungen auf die Bauteile wirken sich aus.

Investition in eine smarte LED-Fabrik in Taiwan

Für ein umfassendes Portfolio an LEDs für den Automobilbau hat Everlight nicht nur stark in Forschung und Entwicklung investiert. Bereits 2015, nach einem Jahrzehnt Erfahrung bei der Entwicklung und Fertigung von LEDs für das Automobil, hat das Unternehmen eine smarte Fabrik gebaut, in der ausschließlich Automobil-Komponenten gefertigt werden.

In der Miaoli Tongluo Factory in Taiwan, die im März 2017 ihren Betrieb aufnahm, wurden mehr als 300 Mio. US-Dollar investiert. Das Unternehmen verfügt über eine umfassende Auswahl an schwefelresistenten LED-Produkten für nahezu alle Fahrzeuginnen- und -außenanwendungen. Sämtliche Automotive-Produkte haben Tests auf korrosive Gase wie u.a. Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Chlor und Stickstoffdioxid bestanden.

Das ergonomische Konzept der Fabrik berücksichtigt den Menschen und verbindet Qualität mit Produktivität. Es unterscheidet zwischen Produktion und Lager und verkürzt die Verbindungswege zwischen der Fertigungs- und der Verwaltungsebene in beide Richtungen. In der Prozessleittechnik unterstützt RFID das MES- (Manufacturing-Execution-) System. Alle Produkte werden vor dem Die-Bonding mit einem Lasercode ausgestattet, um nachher den In-Process- und Post-Process- Status des Produkts praktisch nachverfolgen zu können.Mit optimierten Verkehrswegen für den Warentransport, AOI (automatisierter optischer Inspektion) und MES ist die neue Tongluo-Fabrik in der Lage, dank vereinfachter Logistik mit effizienter Belegschaft zu operieren, erzielt eine Produktionskapazität von monatlich bis zu 200.000.000 Komponenten bei gleichbleibend hoher Qualität.

* Andreas Schimmelpfennig ist Director Automotive Business bei Everlight Electronics Europe in Karlsruhe.

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