Branche · Elektronikfertigung (SMT/THT)
8D-Report in der Elektronikfertigung (SMT/THT)
In der Elektronikfertigung reklamieren Kunden Baugruppen, die beim Einschalten nicht funktionieren, im Feld ausfallen oder in der Eingangsprüfung durch Sicht- oder Röntgenbefund auffallen: Lötbrücken, offene Lötstellen, aufgestellte Chip-Bauteile, Lufteinschlüsse unter Leistungsbauteilen, falsch bestückte oder verpolte Bauteile. SMT steht für oberflächenmontierte Bauteile, die auf Lotpaste gesetzt und im Reflowofen gelötet werden; THT für bedrahtete Bauteile, die durch die Leiterplatte gesteckt und mit Welle, Selektivlötanlage oder von Hand gelötet werden. Viele Fehler sind zeitweise: Die Baugruppe besteht den Funktionstest und fällt nach Temperaturwechseln oder Vibration aus.
Das Besondere am 8D: Die Prozesskette ist lang, aber gut dokumentiert. Eine glaubwürdige Ursache stützt sich auf Daten, die die Linie ohnehin erzeugt: Lotpasteninspektion (SPI, misst Volumen und Lage jedes Pastendepots), automatische optische Inspektion (AOI), Röntgen, Reflowprofil, Rüstprotokoll und Rückverfolgung je Seriennummer. Als Annahmekriterium für Lötstellen vereinbaren viele Kunden die IPC-A-610; der Bericht muss zeigen, dass die Ursache mit den Liniendaten belegt ist und nicht nur vermutet.
Bei Feldausfällen kommt die Analyse hinzu: Querschliff durch die Lötstelle, Schrägröntgen, Ausfallanalyse des Bauteils. Das dauert oft länger als die verbreitete Vorgabe von 10 Arbeitstagen für Ursache und Maßnahme. Melden Sie das früh und liefern Sie einen Zwischenstand; den Termin rechnet der Fristenrechner. Konfektionierte Leitungen an der Baugruppe behandelt die Seite Kabelkonfektion.
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Typische Fehler im Bereich Elektronikfertigung (SMT/THT)
Für jeden Fehler: woran man ihn erkennt, mögliche Ursachen nach 6M, warum die eigene Prüfung ihn nicht fand, die Sofortmaßnahme (D3), die Abstellmaßnahme (D5) und der Wirksamkeitsnachweis (D6). Alle Ursachen im Ishikawa-Werkzeug öffnen.
Lötbrücken
Ursachen und Maßnahmen
Lot verbindet benachbarte Anschlüsse, meist an ICs mit kleinem Rastermaß (0,5 mm und darunter) oder an Steckern. Fällt im Funktionstest als Kurzschluss, in der AOI oder in der Eingangsprüfung des Kunden auf; Brücken unter BGA- oder QFN-Gehäusen (Anschlüsse unter dem Bauteilkörper) zeigt nur das Röntgen.
- Nacharbeit mit einer Lötspitze, die für das Rastermaß zu breit ist
- Druckversatz: Schablone nicht passgenau, Leiterplatte biegt mangels Unterstützung durch
- Unterseitenreinigung der Schablone zu selten – Paste schmiert unter die Öffnungen
- Rakel verschlissen oder Rakeldruck zu hoch
- Schablone zu dick oder Öffnungen für das Rastermaß nicht reduziert
- Lotpaste über die Offenzeit auf der Schablone, Viskosität gesunken
- Lötstoppsteg zwischen den Pads fehlt, weil er für den Leiterplattenhersteller zu schmal war
- Aufsetzkraft oder Aufsetzhöhe der Bestückmaschine zu tief – das Bauteil quetscht die Paste seitlich heraus
- Reflowprofil mit zu langer Zeit über dem Schmelzpunkt
- SPI-Grenzen für das Volumen zu weit gesetzt
- AOI-Prüffenster am IC nach vielen Falschrufen abgeschaltet
- Raumtemperatur und Feuchte außerhalb der Vorgabe des Pastenherstellers
Nicht entdeckt, weil
- AOI-Prüfschritt wegen vieler Pseudofehler gelockert oder ausgeblendet.
- Brücke unter dem Bauteilkörper ist optisch nicht sichtbar, Röntgen nicht im Prüfplan.
- Der Funktionstest erfasst die betroffenen Netze nicht.
D3 · sofort
- Baugruppen des betroffenen Zeitraums über Seriennummer und Linienprotokoll eingrenzen, sperren und am betroffenen Bauteil mit Mikroskop oder Röntgen prüfen.
- Brücken nach Nacharbeitsanweisung entfernen, nachgearbeitete Baugruppen kennzeichnen und je nach Vereinbarung dem Kunden melden.
- Clean Date ist die erste Baugruppe mit korrigiertem SPI- und AOI-Programm.
D5 · dauerhaft
- Schablonenöffnungen für das kleine Rastermaß verkleinern, neue Schablone mit Revision.
- SPI-Grenzen für Volumen und Versatz enger setzen; ein Fehldruck stoppt die Linie.
- AOI-Prüffenster wieder aktivieren und Falschrufe über Bibliothekspflege senken; Programmänderungen nur mit Freigabe.
D6 · Wirksamkeit: Brückenrate aus AOI und Funktionstest in ppm über 4 Wochen vor und nach der Maßnahme; Fähigkeit des Pastenvolumens an den betroffenen Pads aus den SPI-Daten.
Offene Lötstellen und Head-in-Pillow
Ursachen und Maßnahmen
Ein Anschluss ist nicht oder nur teilweise benetzt, oder bei BGA sind Lotkugel und Paste nicht verschmolzen (Head-in-Pillow: im Querschliff liegen zwei Kugeln aufeinander wie ein Kopf auf dem Kissen). Häufig zeitweise: Die Baugruppe besteht den Test und fällt nach Temperaturwechsel oder Vibration aus.
- Reflowprofil an Bauteilen mit großer Masse zu kalt, Zeit über dem Schmelzpunkt zu kurz
- BGA wölbt sich im Ofen, die Randkugeln heben von der Paste ab
- Schablonenöffnung teilweise verstopft, zu wenig Paste
- Bauteilanschlüsse oder Pads oxidiert, organische Leiterplattenoberfläche gealtert
- Feuchteempfindliche Bauteile über die zulässige Liegezeit an der Luft (Floor Life laut Feuchteklassen-Etikett)
- Lotpaste mit geschwächtem Flussmittel nach unterbrochener Kühlkette
- Profil von einem ähnlichen Produkt übernommen statt mit Messfühlern auf der realen Baugruppe ermittelt
- Leiterplatten nach dem Druck zu lange vor der Bestückung gelegen
- AOI sieht nicht unter das BGA; Röntgen in Draufsicht zeigt Head-in-Pillow nicht sicher
- Funktionstest nur bei Raumtemperatur ohne Belastung
- Hohe Luftfeuchte im Lager, Trockenschrank defekt oder überfüllt
Nicht entdeckt, weil
- Im Test besteht Kontakt, weil Kugel und Paste aufeinanderliegen.
- Nur Schrägröntgen oder Querschliff zeigen Head-in-Pillow sicher.
- Eine Profiländerung nach Ofenwartung blieb ohne Profilmessung unbemerkt.
D3 · sofort
- Verdächtige Baugruppen sperren; Stichprobe mit Schrägröntgen und Querschliff zur Bestätigung.
- Lieferungen bis zur Klärung nur nach Temperaturwechseltest.
- Bauteile mit überschrittener Liegezeit nach Herstellervorgabe trocknen oder sperren.
D5 · dauerhaft
- Reflowprofil mit Thermoelementen an den kritischen Stellen der realen Baugruppe ermitteln, als Sollprofil mit Toleranz festlegen; Profilmessung nach jeder Ofenwartung und in festem Intervall.
- Liegezeit je Rolle im Lagersystem erfassen; die Bestückmaschine sperrt Rollen mit überschrittener Zeit.
- Aufwärmzeit, Offenzeit und Kühlkette der Paste im System hinterlegen.
D6 · Wirksamkeit: Querschliffe an 3 Baugruppen je Auftrag über 3 Aufträge ohne Head-in-Pillow; Ausfallrate im Temperaturwechseltest vorher und nachher; Feldrücklauf über 6 Monate.
Tombstoning (aufgestellte Chip-Bauteile)
Ursachen und Maßnahmen
Ein kleines Chip-Bauteil (Widerstand oder Kondensator, Bauform 0402 und kleiner) steht auf einem Anschluss senkrecht hoch, das andere Ende ist offen. Fällt in der AOI oder im Funktionstest als Unterbrechung auf.
- Rolle beim Rüsten in einen Zuführer mit falscher Spurbreite eingelegt – die Abholposition schwankt
- Bestückversatz, ein Pad hat mehr Bauteilauflage als das andere
- Ungleichmäßige Erwärmung im Ofen, z. B. durch defekten Konvektionslüfter
- Pad mit Anschluss an eine Massefläche ohne Wärmefalle – es schmilzt später als das andere
- Anschlüsse des Bauteils unterschiedlich gut benetzbar
- Pastenvolumen auf den beiden Pads ungleich
- Reflowprofil ohne Haltephase zum Temperaturausgleich vor dem Schmelzen
- SPI wertet das Volumenverhältnis der beiden Pads eines Bauteils nicht aus
Nicht entdeckt, weil
- AOI-Prüffenster für die Bauform falsch oder das Bauteil wird von einem höheren Nachbarn verdeckt.
- Eine Unterbrechung an einem Abblockkondensator wirkt sich im Funktionstest oft nicht aus.
D3 · sofort
- Gesperrten Bestand an der betroffenen Position unter dem Mikroskop prüfen, Nacharbeit nach Anweisung.
- AOI-Programm für die Position prüfen und Prüffenster korrigieren.
D5 · dauerhaft
- Wärmefallen und symmetrische Pads im Layout; ist es das Layout des Kunden, Änderungsantrag mit Befund stellen.
- Reflowprofil mit Haltephase vor dem Schmelzen.
- SPI-Regel für das Volumenverhältnis zusammengehöriger Pads.
D6 · Wirksamkeit: Tombstone-Rate der Position aus der AOI in ppm über 4 Wochen, Ziel null; Profilmessung im Protokoll.
Voids unter thermischen Pads
Ursachen und Maßnahmen
Gaseinschlüsse in der großen Lötfläche unter QFN-Gehäusen, Leistungstransistoren oder LEDs, im Röntgenbild als helle Flecken. Folge: schlechtere Wärmeabfuhr, das Bauteil wird zu heiß und fällt im Hochtemperaturtest oder im Feld aus.
- Ofen ohne Vakuum- oder Stickstofffunktion, wo das Produkt sie braucht
- Profil mit zu kurzer Zeit zum Ausgasen des Flussmittels
- Schablonenöffnung für das große Pad als volle Fläche statt in Felder geteilt – das Gas kann nicht entweichen
- Durchkontaktierungen im Pad nicht verschlossen, Lot fließt ab
- Lotpaste mit hohem Ausgasungsanteil
- Kein Grenzwert für den Void-Anteil vereinbart
- Profil nicht auf die große Wärmekapazität abgestimmt
- Röntgen nur am Erstteil, Auswertung nach Augenmaß statt Flächenberechnung
- Grenzwert für die Gesamtfläche, nicht für den größten Einzel-Void
- Leiterplatten lange gelagert und nicht getrocknet, Feuchte gast im Ofen aus
Nicht entdeckt, weil
- Voids sind nur im Röntgen sichtbar.
- Der elektrische Test besteht; der Fehler wirkt erst unter Wärmelast.
D3 · sofort
- Verdächtige Baugruppen an der Position röntgen und den Void-Anteil berechnen; Teile über dem Grenzwert sperren.
- Grenzwert schriftlich mit dem Kunden vereinbaren, wenn es noch keinen gibt.
D5 · dauerhaft
- Schablonenöffnung des Pads in Felder teilen und Pastenbedeckung per Versuchsreihe abstimmen.
- Durchkontaktierungen über die Leiterplattenspezifikation verschließen lassen.
- Vakuum-Reflow oder Profiloptimierung mit dokumentierter Versuchsreihe.
D6 · Wirksamkeit: Void-Anteil aus automatischer Röntgenauswertung an 5 Baugruppen je Auftrag über 4 Wochen, Mittelwert und Höchstwert; Hochtemperaturtest beim Kunden ohne Ausfall.
Falsch bestückt, verpolt oder fehlend
Ursachen und Maßnahmen
Falscher Widerstandswert, Kondensator mit falscher Kapazität, Diode oder Elko verdreht, IC um 90° oder 180° gedreht, Bauteil fehlt. Fällt im Funktionstest auf – oder, wenn der Test die Funktion nicht abdeckt, erst im Feld.
- Rolle beim Rüsten auf den falschen Zuführer oder Platz gesetzt
- Rollenwechsel mit Anspleißen einer ähnlichen Rolle
- Polaritätserkennung der Bestückmaschine in der Bibliothek nicht aktiv
- Bauteile vom Ersatzlieferanten anders im Gurt ausgerichtet
- Andere Gehäusemarkierung beim Ersatztyp
- Rüsten ohne Barcodeabgleich möglich
- Bestückprogramm nach Stücklistenänderung nicht aktualisiert
- AOI prüft die Polarität nur bei markierten Bauteilen; unbeschriftete Keramikkondensatoren werden nicht auf Wert geprüft
- Kein In-Circuit-Test (elektrische Messung jedes Bauteils über Prüfnadeln) oder Lücken in der Testabdeckung
Nicht entdeckt, weil
- Keramikkondensatoren tragen keinen Aufdruck und sind optisch nicht unterscheidbar.
- Der Funktionstest prüft nur die Grundfunktion.
- Rüstkontrolle durch eine zweite Person ohne Scan.
D3 · sofort
- Betroffenen Zeitraum über Rüstprotokoll und Rollennummer eingrenzen, Baugruppen sperren, Stichprobe mit LCR-Messung (Wert) und AOI mit Polaritätsprüfung.
- Rollen im Lager und an der Linie auf Verwechslung prüfen.
D5 · dauerhaft
- Rüstverifikation mit Scan von Rolle und Zuführer; die Maschine startet nur bei Übereinstimmung, auch beim Anspleißen.
- Polaritätsprüfung für alle gepolten Bauteile in der Bibliothek.
- Teststrategie überarbeiten: In-Circuit- oder Flying-Probe-Test für unbeschriftete Bauteile.
D6 · Wirksamkeit: Zahl der von der Rüstverifikation verhinderten Fehlrüstungen je Monat; keine Verwechslung in Test und Feld über 3 Monate.
Unvollständiger Lotdurchstieg bei THT
Ursachen und Maßnahmen
Bei bedrahteten Bauteilen (Stecker, Elkos, Übertrager) füllt das Lot die Durchkontaktierung nicht bis zur Bestückseite. Fällt im Querschliff, bei der Sichtprüfung von oben oder als Kontaktabriss nach Vibration auf.
- Handlöten großer Massepins mit zu kleiner Lötspitze oder zu kurzer Kontaktzeit
- Selektivlötdüse verschlissen, Wellenhöhe zu niedrig oder Kontaktzeit zu kurz
- Vorheizung reicht für Pins an großen Kupferflächen nicht
- Fluxer teilweise verstopft
- Verhältnis von Bohrung zu Pin ungünstig
- Massepins an Innenlagen ohne Wärmefalle
- Oxidierte Bauteilanschlüsse
- Lötprogramm nach neuer Leiterplattenrevision nicht angepasst
- Transportgeschwindigkeit zur Taktsteigerung erhöht
- Sichtprüfung nur von der Lötseite
- Kein Querschliff im Prüfplan
- Feststoffanteil des Flussmittels steigt durch Verdunstung im offenen Behälter
Nicht entdeckt, weil
- Von der Lötseite sieht die Lötstelle gut aus.
- Der elektrische Test besteht, weil der Pin an einer Stelle Kontakt hat.
D3 · sofort
- Gesperrte Baugruppen von der Bestückseite prüfen, nach Anweisung nachlöten; Querschliff an 2 Baugruppen je Auftrag zur Bestätigung.
D5 · dauerhaft
- Lötprogramm je Leiterplattenrevision nur mit Freigabe und Querschliff.
- Wellenhöhe, Düsenzustand und Flussmittelauftrag (Wiegeprobe) je Schicht prüfen.
- Wärmefallen an Massepins im Layout.
D6 · Wirksamkeit: Durchstieg im Querschliff an 3 Baugruppen je Auftrag über 4 Wochen; keine Ausfälle im Vibrationstest.
Flussmittelrückstände und elektrochemische Migration
Ursachen und Maßnahmen
Weiße oder klebrige Rückstände auf der Baugruppe; im Feld Fehlfunktion bei Feuchte, Kriechströme oder feine Metallfäden (Dendriten) zwischen Leiterbahnen. Typisch für Baugruppen im Fahrzeug, im Außenbereich oder in feuchten Räumen.
- Nacharbeit mit zusätzlichem Flussmittel, das nicht durchgewärmt oder nicht gereinigt wurde
- Selektivlöten trägt Flussmittel breiter auf, als gelötet wird – nicht aktivierte Reste bleiben
- Reinigungsanlage mit verbrauchtem Spülwasser, Leitwert nicht überwacht
- No-Clean-Flussmittel und Schutzlack nicht verträglich
- Leiterplatten mit ionischer Verunreinigung vom Hersteller
- Keine Reinigung trotz Schutzlack oder Einsatz in Feuchte
- Zwei Flussmittel (Reflow und Welle) ohne Verträglichkeitsprüfung kombiniert
- Keine Sauberkeitsprüfung (ionische Verunreinigung) im Prüfplan
- Sauberkeit nur bei der Bemusterung gemessen
- Betauung durch Temperaturwechsel am Einsatzort
Nicht entdeckt, weil
- Der Fehler entsteht erst über Wochen unter Feuchte und Spannung; kein Linientest zeigt ihn direkt.
- Rückstände unter Bauteilen sind nicht sichtbar.
D3 · sofort
- Lagerbestand des Zeitraums sperren; Sauberkeitsprüfung an Rückstellmustern.
- Lieferungen bis zur Klärung nur mit zusätzlicher Reinigung und Sauberkeitsnachweis.
D5 · dauerhaft
- Flussmittelauftrag beim Selektivlöten auf die Lötstelle begrenzen und im Programm festlegen.
- Nacharbeit nur mit freigegebenem Flussmittel und anschließender Reinigung.
- Sauberkeitsprüfung je Auftrag oder Woche mit Grenzwert.
D6 · Wirksamkeit: Ionische Verunreinigung je Woche als Regelkarte; Feuchte-Klimatest unter Spannung an 10 Baugruppen ohne Ausfall; Feldausfälle über 12 Monate.
Beispiel-8D: Fiktiver Fall: Ausfälle nach Temperaturwechsel an einem BGA
Ein erfundener Fall – Zahlen, Firmen und Teile sind ausgedacht. So sieht ein Bericht aus, den der Kunde beim ersten Mal annimmt.
Team: Qualitätsleitung (Leitung), Prozesstechnik SMT, Prüftechnik, Lagerleitung, Fertigungsleitung. Ansprechpartner beim Kunden: Lieferantenqualität (SQE).
Der Kunde meldet am 03.03. 14 Steuerplatinen (Sachnummer E-2207, Rev. B), die in seinem Systemtest nach Temperaturwechsel ausfallen. Fehlerbild: Kommunikationsfehler zum Speicherbaustein U12 (BGA). Ist: U12, Auftrag 0331 auf Linie 2 (17.02. bis 19.02.), 2.400 Baugruppen. Ist nicht: die anderen BGA der Platine, Aufträge davor und danach, Linie 1. Querschliff an 3 Rückläufern: Head-in-Pillow an Kugeln der äußeren Reihe.
Sperrung aller 2.400 Baugruppen am 03.03., davon 720 beim Kunden. Schrägröntgen an 50 Baugruppen: 9 mit Verdacht. Ersatz aus Auftrag 0336 nach Temperaturwechseltest (20 Zyklen) an jeder Baugruppe. Auftrag 0331 wird verschrottet, nicht nachgearbeitet. Clean Date: Lieferungen ab 06.03. mit dem Etikettvermerk »TW geprüft«.
Auftreten: Die Rolle mit U12 lag nach einem Programmabbruch 11 Tage offen an der Linie. Die zulässige Liegezeit laut Feuchteklassen-Etikett beträgt 168 Stunden. Die feuchten Bauteile wölbten sich im Ofen, die Randkugeln hoben von der Paste ab. Bestätigt im Versuch: Bauteile derselben Rolle ohne Trocknung erzeugten Head-in-Pillow, getrocknete nicht. Nicht-Entdecken: Das Lagersystem erfasste die Liegezeit nur im Trockenschrank, nicht an der Linie. Das Röntgen in Draufsicht zeigt Head-in-Pillow nicht. Der Funktionstest bei Raumtemperatur bestand, weil die Kugeln auf der Paste auflagen.
1. Liegezeit je Rolle ab Öffnen der Verpackung im Lagersystem, auch an der Linie; die Bestückmaschine sperrt Rollen mit überschrittener Zeit – Verantwortlich: Lagerleitung mit IT, Termin 20.03. 2. Bei Programmabbruch über 8 Stunden Rollen zurück in den Trockenschrank, Pflichtschritt in der Linienanweisung – Verantwortlich: Fertigungsleitung, Termin 13.03. 3. Schrägröntgen an 5 Baugruppen je Auftrag für alle BGA-Produkte – Verantwortlich: Prüftechnik, Termin 13.03.
Vom 20.03. bis 30.04.: 11 Aufträge, Schrägröntgen an 55 Baugruppen ohne Head-in-Pillow. Temperaturwechseltest an allen 6.600 Baugruppen ohne Ausfall, danach zurück auf Stichprobe. Das Lagersystem sperrte in dieser Zeit 4 Rollen.
Übertragen auf alle feuchteempfindlichen Bauteile und beide Linien. Aktualisiert: Prozess-FMEA SMT Rev. 12, Lageranweisung Feuchteempfindliche Bauteile Rev. 3, Prüfplan E-2207 Rev. D, Linienanweisung Programmabbruch Rev. 1.
Abschluss am 08.05. mit dem SQE des Kunden. Würdigung des Teams, das den Versuch zur Bestätigung der Ursache geplant und ausgewertet hat.
Eigenen 8D-Report erstellen Bericht gegen 25 Rückweisungsgründe prüfen
Woran 8D-Berichte im Bereich Elektronikfertigung (SMT/THT) scheitern
- Ursache »Bauteilfehler« ohne Analyse: Ohne Querschliff oder Ausfallanalyse des Bauteils glaubt der Kunde nicht, dass der Fehler beim Bauteilhersteller liegt.
- Kein Bezug zu den Liniendaten: SPI-, AOI-, Profil- und Rüstdaten liegen vor; ein Bericht ohne sie wirkt wie eine Vermutung.
- Nacharbeit verschwiegen: Nachgearbeitete Baugruppen gehören mit Anzahl und Anweisung in D3; viele Kunden begrenzen die Zahl der Nacharbeitszyklen.
- AOI-Falschrufe als Nebensache: Erklärt ein abgeschaltetes Prüffenster das Nicht-Entdecken, muss die Maßnahme die Falschrufe senken, nicht nur das Fenster wieder einschalten.
- D6 nur mit »keine neuen Reklamationen«: Bei Feldausfällen dauert das Monate. Nennen Sie eine Kennzahl, die sofort misst – Schliffbefund, Röntgen, Testausfälle in ppm mit dem PPM-Rechner.
Häufige Fragen
Wie gehe ich mit »No Fault Found« um?
Funktioniert ein Rückläufer bei Ihnen, ist der 8D nicht erledigt. Prüfen Sie unter den Bedingungen des Ausfalls – Temperatur, Vibration, Feuchte – und schleifen Sie verdächtige Lötstellen an. Schreiben Sie in D4, was geprüft wurde und mit welchem Ergebnis.
Welche Daten sollte ich dem 8D anhängen?
Auszüge, die die Ursache belegen: SPI- und AOI-Daten der betroffenen Aufträge, Reflowprofil, Röntgenbilder, Querschliffe und Rüstprotokoll. Nennen Sie Seriennummern oder Datumscodes, damit der Kunde betroffene Baugruppen eingrenzen kann.
Ist die IPC-A-610 Pflicht?
Nur wenn sie vereinbart ist. In vielen Lieferverträgen ist sie das Annahmekriterium für Lötstellen. Prüfen Sie Vertrag und Zeichnung; der 8D bezieht sich auf das vereinbarte Kriterium, nicht auf ein allgemeines Gefühl für gute Lötstellen.
Reklamationen im Bereich Elektronikfertigung (SMT/THT) in der Frist beantworten.
irot 8D liest die Mail des Kunden, rechnet die Fristen und prüft den Bericht vor dem Versand. Zwei Reklamationen im Jahr sind kostenlos.