Bauteilelagerung So bleiben Ihre elektronischen Komponenten über Jahre haltbar

Autor / Redakteur: Ines Näther / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die Alterung und Lagerung elektronischer Bauteile ist das Spezialgebiet von HTV. Jetzt hat das Bensheimer Unternehmen ein spezielles Konservierungsverfahren entwickelt, das die typischen Alterungsprozesse von Bauteilen und Baugruppen um mehr als 75 % reduziert. Geschäftsführer Edbill Grote erklärt worauf es ankommt.

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Edbill Grote, Geschäftsführer, HTV: „Unser neu entwickeltes Thermisch-Absorptives-Begasungsverfahren verhindert nahezu vollständig und äußerst langfristig Korrosions- und Oxidationsbildung.“
Edbill Grote, Geschäftsführer, HTV: „Unser neu entwickeltes Thermisch-Absorptives-Begasungsverfahren verhindert nahezu vollständig und äußerst langfristig Korrosions- und Oxidationsbildung.“
( Archiv: Vogel Business Media )

Herr Grote, welche Kriterien sind bei der kurz- oder langfristigen Lagerung von Bauteilen zu beachten?

Eine kurzfristige Einlagerung elektronischer Komponenten von ein bis zwei Jahren kann durchaus in Stickstoff erfolgen. Dieser verhindert die Oxidation und Korrosion der mechanischen Anschlüsse wie Pins oder Kontakte. Gäbe es keine weiteren Alterungsmechanismen, wäre die Langzeitlagerung in Stickstoffschränken oder -verpackungen somit die beste Wahl. Bei einem längeren Einlagerungszeitraum von drei Jahren und darüber hinaus müssen spezielle Lagerbedingungen geschaffen werden, die auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften der heutigen Bauteile zugeschnitten sind. Wer dies verkennt, riskiert den Fortbestand seines Produktes schon nach wenigen Jahren. Deshalb haben wir die Langzeitkonservierung durch Thermisch-Absorptive-Begasung (TAB) entwickelt, die die Alterungsprozesse an Bauteilen signifikant verzögert und die Funktion über einen langen Zeitraum sicherstellen kann.

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Was hat Sie veranlasst solch ein spezielles Verfahren zu entwickeln?

Der Anlass hierfür war, dass immer mehr Kunden nach Garantien für die langfristige Einlagerung elektronischer Komponenten in Stickstoff fragten. Sehr bald wurde bei HTV erkannt, dass hierfür eine große Nachfrage besteht, jedoch scheinbar niemand zu diesem Thema etwas sagen konnte. Bei weltweiten Recherchen fanden wir hierüber nahezu nichts. Also nahmen wir uns vor gut fünf Jahren diesem Thema verstärkt an und untersuchten in Zusammenarbeit mit Universitäten, Fachhochschulen und akkreditierten Prüflaboren die Alterung von elektronischen Bauteilen, Baugruppen, Halbleitern, passiven Bauteilen und mechanischen Komponenten.

Um diesem komplexen Thema zu begegnen, waren sicherlich besonders qualifizierte Fachkräfte und Investitionen notwendig?

Frank Wippich als Spezialist für Bauteil-Qualifizierung stellte ein komplettes Team zusammen, das sich ausschließlich mit dieser Aufgabe beschäftigt. Heute verfügen wir über ein umfangreiches Wissen, das mittlerweile weltweit Anerkennung findet. Die Forschung und Entwicklung geht verstärkt weiter, und während wir heute bei etwa Faktor 10 bis 14 bezüglich der Alterungsverzögerung sind, glauben wir in absehbarer Zeit auch die für bestimmte Branchen geforderten 40 bis 50 Jahre realisieren zu können. Während anfangs die Untersuchungen zum größten Teil an Institute vergeben wurden, investierten wir in den vergangenen zwei Jahren mehrere Millionen Euro in ein komplettes neues Labor, um alle analytischen Untersuchungen wie REM, EDX, Röntgen, FTIR, Schliffbilder und Lötbarkeits-Tests selbst durchzuführen. Dabei treibt uns unsere große Neugierde und unglaublich hohe Motivation der Mitarbeiter täglich weiter voran.

Doch besonders die Elektronikindustrie muss immer niedrigere Preise realisieren, welche Pläne haben Sie, um darauf zu reagieren?

Bei der Langzeitkonservierung durch TAB gehen wir ganz neue Wege. Hier betrachten wir die Bauteile, Baugruppen und Geräte ganzheitlich. Denn tatsächlich, begründet durch die ständigen Preiskämpfe werden die Hersteller elektronischer Bauteile zu Einsparungen gezwungen. Sie verzichten beispielsweise auf Sperrschichten, verringern die Materialdicken und verwenden weniger hochwertige Materialien. Dies sind nur einige der von uns festgestellten Veränderungen der letzten Jahre, um niedrigere Preise zu realisieren. Während Bauteile aus den Jahren 2002/03 oder früher noch relativ problemlos zu lagern waren, trifft dies für neuere Bauteile in der Regel in keiner Weise mehr zu. Bei heutigen Zinnschichten von 4 bis 6 Mikrometer kann eine Diffusion bereits nach zwei Jahren soweit erfolgt sein, dass ein ordentliches Verlöten nicht mehr möglich ist. Deshalb liegen die Lötbarkeits-Garantien je nach Hersteller mittlerweile mehrheitlich bei einem Jahr, selten bei zwei und nur in Ausnahmefällen bei drei Jahren. Bis die Bauteile, Baugruppen und Geräte überhaupt erst zum Endkunden gelangen, parken und altern sie oft sehr lange in diversen Zwischenlagern. Die Alterung eines Die beginnt nach unseren Untersuchungen schon nach zwei bis drei Jahren. Behauptungen, dass Dies nicht altern würden, sind demnach äußerst fahrlässig.

Was bedeutet dieser ganzheitliche Weg der Thermisch-Absorptiven-Begasung genau?

Die TAB wird auf jeden Baustein, auf jede komplette Platine beziehungsweise auf jedes Gerät speziell abgestimmt. Hierzu ist die erste Warenbewertung unabdingbar. Es wird der Ist-Zustand festgehalten, um bei den zyklischen Warenbewertungen während der Langzeitkonservierung eventuelle Veränderungen dokumentieren zu können. Die Resultate zeigen, dass die Langzeitkonservierung mit TAB die Alterung außerordentlich verlangsamt. Wichtig dabei ist, dass Teile, die unter einem längerem Zeitraum einzulagern sind, möglichst frühzeitig der Langzeitkonservierung zugeführt werden, da nach unseren Untersuchungen die Alterung zu Beginn des Bauteilelebens am stärksten ist.

HTV-Conservation bietet für Last-Buy, End-of-Life/Ersatzteil-Bevorratung:

? Warenabgestimmte Langzeitkonservierung,

? extreme Reduzierung der Alterungsprozesse,

? umfassende Analytik als Basis für kontinuierliche Warenüberwachung und Bewertung während des langjährigen Konservierungs-Zeitraumes,

? Übernahme von Lagerbeständen einschließlich Finanzierung,

? Dokumentation und Rückverfolgbarkeit,

? kundenspezifische Logistik.

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