SMD-Bestückung ist eine der kritischsten Phasen in der Elektronikfertigung. Ein winziger Fehler kann tausende Baugruppen unbrauchbar machen. Nach über 15 Jahren SMD-Bestückung bei WellPCB zeige ich Ihnen die 5 häufigsten Fehler – und wie Sie sie von vornherein vermeiden.
Die teure Wahrheit
80% aller Fertigungsfehler bei SMD-Bestückung sind auf Probleme im Design oder der Vorbereitung zurückzuführen – nicht auf die eigentliche Bestückung. Die gute Nachricht: Diese Fehler sind vermeidbar, wenn Sie wissen, worauf Sie achten müssen.
Fehler #1: Falsche oder fehlende Footprints
Der mit Abstand häufigste Fehler: Das Bauteil passt nicht auf die Pads. Das klingt banal, passiert aber selbst erfahrenen Designern regelmäßig. Die Ursachen sind vielfältig – die Folgen immer teuer.
Typische Footprint-Probleme
| Problem | Ursache | Auswirkung |
|---|---|---|
| Pads zu klein | Library nicht IPC-konform | Kalte Lötstellen, Abrisse |
| Pads zu groß | Generic Footprint verwendet | Lötbrücken, schlechte Zentrierung |
| Falscher Pitch | Herstellerwechsel, alte Library | Bauteil sitzt schief, Kurzschlüsse |
| Pin 1 falsch | Datenblatt falsch interpretiert | Bauteil funktioniert nicht oder zerstört |
| Thermal Pads fehlen | Im Datenblatt übersehen | Überhitzung, Funktionsausfall |
So vermeiden Sie Footprint-Fehler
- IPC-konforme Libraries: Verwenden Sie IPC-7351-konforme Footprints
- Datenblatt prüfen: Immer die "Recommended Land Pattern" des Herstellers checken
- 3D-Check: Nutzen Sie 3D-Viewer im CAD, um die Passform zu verifizieren
- Prototyp bestücken lassen: Vor der Serie einenPrototyp fertigen
“Ich sage meinen Kunden immer: 'Vertrauen Sie keiner Library blind.' Selbst die teuersten CAD-Tools haben fehlerhafte Footprints in ihren Standard-Libraries. Ein 10-Minuten-Check gegen das Datenblatt kann Ihnen 10.000 € Rework ersparen.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Fehler #2: Problematisches Temperaturprofil
Der Reflow-Prozess ist eine Wissenschaft für sich. Das falsche Temperaturprofil kann von "Bauteile lösen sich" bis "Bauteile explodieren" alles verursachen.
Zu heiß / zu schnell
- • Tombstoning (Bauteile stehen hoch)
- • Popcorn-Effekt bei feuchten ICs
- • Delamination der PCB
- • Bauteilschäden durch Thermoschock
Zu kalt / zu kurz
- • Kalte Lötstellen (nicht benetzt)
- • Graping (Lotperlen)
- • Unzureichende intermetallische Schicht
- • Langzeit-Zuverlässigkeitsprobleme
Das ideale Reflow-Profil für bleifreies Lot (SAC305)
| Phase | Temperatur | Zeit | Funktion |
|---|---|---|---|
| Vorheizen | 25 → 150°C | 60-90 Sek. | Lösungsmittel verdampfen |
| Soak | 150-200°C | 60-120 Sek. | Temperaturausgleich |
| Reflow | >217°C (Peak 245-260°C) | 45-90 Sek. über 217°C | Eigentlicher Lötvorgang |
| Kühlen | Peak → 100°C | Max. 6°C/Sek. | Kristallbildung, Erstarrung |
Wichtig für Auftraggeber
Fragen Sie Ihren Bestücker nach dem Temperaturprofil und ob er Profile-Monitoring macht. Seriöse Fertiger wie wir bei WellPCB dokumentieren jedes Profil und passen es an Ihre spezifische Baugruppe an – das ist kein Standard-Programm für alle.
Fehler #3: Stencil-Probleme und Lotpastenfehler
Die Schablone (Stencil) ist das unterschätzte Werkzeug der SMD-Bestückung. Falsch ausgelegt oder schlecht gewartet, verursacht sie mehr Probleme als jede andere Komponente.
Typische Stencil-Fehler
| Problem | Symptom | Lösung |
|---|---|---|
| Öffnungen zu groß | Lötbrücken, zu viel Paste | Reduktion auf 90-100% der Pad-Größe |
| Öffnungen zu klein | Kalte Lötstellen, offene Pins | Apertures vergrößern, Stencil dicker |
| Falsche Dicke | Zu viel/wenig Paste insgesamt | 0.1mm für fine-pitch, 0.15mm für Standard |
| Verschmutzung | Ungleichmäßiger Druck | Regelmäßige Reinigung (alle 5-10 Drucke) |
| Schlechte Ausrichtung | Paste neben den Pads | Fiducials verwenden, Vision-System |
“Das Stencil ist wie eine gute Schablone beim Malen: Ohne sie wird's unsauber. Bei fine-pitch Komponenten wie 0.4mm BGAs entscheidet die Stencil-Qualität über Erfolg oder Totalausfall. Sparen Sie hier nicht am falschen Ende.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Fehler #4: BOM und Centroid-Probleme
Die Stückliste (BOM) und die Positionsdaten (Pick&Place-File/Centroid) sind die DNA Ihrer Baugruppe. Fehler hier pflanzen sich durch den gesamten Fertigungsprozess fort.
Die häufigsten BOM-Fehler
- Falsche Teilenummern: "0402" kann 0402 metrisch (1005) oder imperial (1.0×0.5mm) sein
- Veraltete Teilenummern: Bauteil abgekündigt, aber niemand hat die BOM aktualisiert
- Fehlende Alternativen: Nur eine Teilenummer, keine Second Source
- Inkonsistente Bezeichner: "R1" in der BOM, "R_1" im Layout
Centroid-Datei: Das unterschätzte Problem
Die Centroid-Datei (Pick&Place-Daten) sagt der Bestückungsmaschine, wo jedes Bauteil hin soll. Fehler hier sind tückisch, weil sie erst bei der Bestückung auffallen.
| Problem | Folge | Prüfung |
|---|---|---|
| Falscher Nullpunkt | Alle Bauteile versetzt | Mit Gerber-Ursprung vergleichen |
| Rotation falsch | Bauteile 90°/180° verdreht | Pin 1 Markierung checken |
| Top/Bottom verwechselt | Bauteile auf falscher Seite | Layer-Bezeichnung prüfen |
| Einheit falsch | Position um Faktor 25.4 verschoben | mm vs. inch eindeutig angeben |
Pro-Tipp
Exportieren Sie BOM und Centroid direkt aus Ihrem CAD-Tool – nicht manuell erstellen. Moderne Tools wie KiCad, Altium und Eagle haben dafür Plugins. Bei WellPCB akzeptieren wir alle gängigen Formate und prüfen vor der Fertigung auf Plausibilität.
Fehler #5: Unzureichende Inspektion
"Sieht gut aus" ist keine Qualitätskontrolle. Ohne systematische Inspektion finden Sie Fehler erst beim Endkunden – und das ist der teuerste Zeitpunkt.
Die Inspektions-Pyramide
| Methode | Was wird geprüft? | Wann einsetzen? |
|---|---|---|
| SPI (Solder Paste Inspection) | Lotpastenauftrag vor Bestückung | Immer, wenn möglich |
| AOI (Automatic Optical) | Bauteilpräsenz, Polarität, Lötfehler | Pflicht bei Serie |
| X-Ray | BGA-Lötstellen, verdeckte Verbindungen | BGAs, QFNs, Automotive |
| ICT (In-Circuit-Test) | Elektrische Funktion der Lötverbindungen | Mittlere bis hohe Stückzahlen |
| Funktionstest | Gesamtfunktion der Baugruppe | Immer als letzte Prüfung |
“Ein Kunde hat mal versucht, 50.000 € zu sparen, indem er auf AOI verzichtet hat. Das Ergebnis: 3% Feldausfälle, Rückrufaktion, Imageschaden. Die AOI hätte 2.000 € gekostet. Manchmal ist 'zu teuer' die teuerste Option.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Bonus: Die Checkliste vor der Bestückung
Hier ist die Checkliste, die wir bei WellPCB für jeden Auftrag durchgehen:
Vor Freigabe zur Bestückung prüfen:
- Footprints gegen Herstellerdatenblätter verifiziert?
- BOM vollständig mit Herstellerteilenummern?
- Pick&Place-Daten aus CAD exportiert (nicht manuell)?
- Stencil-Apertures für kritische Bauteile geprüft?
- Temperaturprofil für alle Bauteile geeignet?
- Inspektionsmethode definiert (AOI, X-Ray)?
- Funktionstest oder Prüfspezifikation vorhanden?
Fazit: Vorbereitung ist alles
Die 5 häufigsten SMD-Bestückungsfehler haben eines gemeinsam: Sie lassen sich durch sorgfältige Vorbereitung vermeiden. Ein erfahrener Bestückungspartner wie WellPCB prüft Ihre Daten vor der Fertigung – aber je besser Ihre Vorbereitung, desto schneller und günstiger Ihr Projekt.
Lesen Sie auch unsere anderen Artikel zuPCB-Design-Fehlern unddem Weg vom Prototyp zur Serie – dort finden Sie weitere Tipps zur Vermeidung teurer Fehler.
Bestückung bei WellPCB
Von Prototypen bis zur Serie, von einfachen Designs bis zu komplexen BGAs – wir bestücken Ihre Baugruppen in höchster Qualität. AOI-Inspektion inklusive, X-Ray auf Anfrage. Lieferzeit ab 5 Werktagen.
Jetzt Angebot anfordern
