Die Funktionen der Schaltung optimieren

Dez 2, 2021

Natür­lich macht die indus­tri­elle Mate­ri­al­knapp­heit nicht vor ICs halt. Was man tun kann, wenn die dazu­ge­hö­rige Bau­gruppe trotz­dem mög­lichst schnell fer­tig wer­den muss, zeigt die­ses Bei­spiel: Exper­ten von Kraus Hard­ware ent­wi­ckeln pas­sende Ersatz­schal­tun­gen als „IC-Ersatz“.

 „Der „Adap­ter“ hat sogar zusätz­li­che Funk­tio­nen, die der ursprüng­li­che Schalt­kreis nicht hatte.“ 

Über die all­ge­meine Mate­ri­al­knapp­heit in der Elek­tro­pro­duk­tion hat­ten wir an die­ser Stelle bereits berich­tet – Rework-Pro­zesse wie Bau­grup­pen­re­pa­ra­tur, ‑Rück­ge­win­nung und das Refres­hing von Bau­tei­len sind mög­li­che Stra­te­gien, mit denen man dem Pro­blem begeg­nen kann. Eine wei­tere Mög­lich­keit ist der Ein­bau von Ersatz­schal­tun­gen oder die Opti­mie­rung der Funk­tio­nen einer Schaltung.

Wie kann man sich das kon­kret vor­stel­len? Ein inte­grier­ter Schalt­kreis (inte­gra­ted cir­cuit, kurz IC) ist eine auf einem ein­zel­nen (Halbleiter-)Substrat unter­ge­brachte elek­tro­ni­sche Schal­tung, bestehend aus ver­schie­de­nen Funk­tio­nen. Die Idee dahin­ter ist, dass viele Schal­tun­gen oder Schal­tungs­teile in der Elek­tro­nik häu­fig vor­kom­men. Um sie nicht immer wie­der neu auf­bauen zu müs­sen, wer­den sie zusam­men­ge­fasst und in einem Gehäuse ver­baut. Das erhöht die Packungs­dichte und Kom­ple­xi­tät der Schaltung.

Neue Funk­tio­nen punk­ten
Im kon­kre­ten Bei­spiel­fall ging es nun darum, den Ver­sor­gungs­eng­pass bei einem spe­zi­el­len SO-IC zu umge­hen. Des­halb hat der Ent­wick­lungs­be­reich von Kraus Hard­ware die Funk­tio­nen des feh­len­den ICs mit­hilfe eines alter­na­ti­ven Schalt­krei­ses funk­ti­ons­kom­pa­ti­bel nach­ge­bil­det. Die­ser „Adap­ter“ hat sogar zusätz­li­che Funk­tio­nen, die der ursprüng­li­che Schalt­kreis nicht hatte. In der Folge kann hier­bei auch ein ande­rer IC oder eine andere Gehäu­se­form (Package) zum Ein­satz kom­men. Die Ersatz­schal­tung wird auf dem „alten“ Bestück­platz ohne Rede­sign der Grund­bau­gruppe eingesetzt.

Ins­ge­samt kommt es bei die­sen und ähn­li­chen Lösun­gen natür­lich in beson­de­rem Maß auf das Schal­tungs-Know-how sowie die Krea­ti­vi­tät der Mit­ar­bei­te­rin­nen und Mit­ar­bei­ter an. Sie müs­sen zumeist sehr schnell reagie­ren und sich ziel­ge­nau aus dem gro­ßen „Fun­dus“ von tech­ni­schen Mög­lich­kei­ten her­aus bedie­nen – eine Qua­li­tät, die viel mit Erfah­rungs­wis­sen zu tun hat. Dar­über hin­aus ist bei Kraus Hard­ware die auto­ma­ti­sche Ver­ar­bei­tung der Adap­ter, das Gur­ten der Bau­teile (also ihre maschi­nelle Ver­ar­bei­tung) mög­lich. Der Seri­en­pro­duk­tion einer sol­chen Lösung steht also nichts im Weg.

Im Vor­der­grund sieht man den Adap­ter – links dane­ben der schwarze IC, der durch den Adap­ter ersetzt wird. Das braune Plätt­chen auf dem Adap­ter ist eine Bestück-Hilfe, die nach dem Ein­bau in den Bestück­platz ent­fernt wird.

Das Bild zeigt drei ver­schie­dene Adap­ter mit zusätz­li­chen Funk­tio­nen (im Ver­gleich zum IC). Sie lie­gen hier auf einem Spie­gel und sind des­halb auch von unten zu sehen.

Hier befin­det sich die Ersatz­schal­tung bereits auf ihrem Bestück­platz (am obe­ren Ende der Bau­gruppe, gut zu erken­nen an der grü­nen Oberseite).

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