Umweltbewusstes Denken und Handeln beginnt bei der Leiterplatte.

RoHS-konform

"Wie wirkt sich Umweltfreundlichkeit auf den Preis aus? Werden Leiterplatten unter Berücksichtigung neuer Gesetze und Maßnahmen und im Hinblick auf Umweltverträglichkeit teurer oder schlägt sich das nicht im Preis nieder?"

Markus Knopp:
Zunächst sind neue Auflagen jeder Art eine Kostenbelastung in Form von Aufwand. Die Einführung von RoHS hat aber gezeigt, dass solche Kosten auch einmalig sein können und im Nachhinein weder erhöhte Kosten in der Produktion noch im Handling entstehen. Bezüglich der derzeit heiß diskutierten REACH-Verordnung wird es im Vorfeld zu ebendiesem erhöhten Schulungs- und Prüfungsaufwand und damit Kosten kommen. Inwiefern hier eine dauerhafte Kostenbelastung für Leiterplattenhersteller entsteht, ist derzeit noch unklar, da das genaue Ausmaß der erforderlichen Dokumentation nicht exakt definiert ist.

Prinzipiell sind solche Kosten aber auf übergeordneter Ebene gesamtwirtschaftlich zu betrachten (sofern es um weltweite Standards geht. Regionale Differenzen in Verordnungen, die durch Importe umgangen werden, können ganz unkalkulierbare Effekte haben). Sollte ein extrem hoher Dokumentationsaufwand in der gesamten Leiterplattenbranche entstehen, wird dies branchenweit zu der Erhöhung von Preisen führen. Diese Kosten werden daher zwangsweise vom Endabnehmer getragen. Das gleiche gilt für eventuelle Einführung weniger schädlicher Substanzen. Wenn hier Standards geschaffen werden, die teurere Rohstoffe oder Hilfsmittel erfordern, ist dies zumindest aus Branchensicht weitestgehend wettbewerbsneutral – die Abseitsregel gilt für den FC Bayern wie für St. Pauli. Inwiefern einige Leiterplattenhersteller diese Zusatzkosten besser kompensieren können und daher nicht an den Endkunden weitergeben müssen, hängt von der individuellen Wettbewerbsfähigkeit ab. Prinzipiell ist dies aber nichts anderes als technologischer Fortschritt, der Neuinvestitionen erfordert, jedoch eine preisliche Anpassung am Markt oft nicht durchsetzbar ist.

Gewinne für die Gesellschaft, welche oft schwer in Euro zu beziffern sind, entstehen also wenn die erhöhten Produktkosten für das Individuum geringer ausfallen als die Kosten für Entsorgung und Umweltbelastungen entgegenwirken. Problematisch ist hier nur, dass die erhöhten Produktkosten unmittelbar auf dem Preisschild ablesbar sind, indirekte Ersparnisse jedoch ggf. erst Jahrzehnte später anfallen und auf vollkommen unvorhersehbaren Wegen wirksam werden, zum Beispiel durch geringere Umweltbelastung. Aus diesem Grunde hat der Gesetzgeber eine Verantwortung, diese Zusammenhänge gesamtwirtschaftlich und generationsübergreifend zu erfassen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, was LeitOn begrüßt. Auch wenn das bedeutet, dass ein erhöhter Aufwand für die Hersteller entsteht oder sich elektronische Geräte unmittelbar verteuern.

"Was können Sie Entwicklern raten, um schon beim Design Leiterplatten möglichst "grün" zu gestalten?"

Für das "grüne" Gestalten von Leiterplatten gibt es diverse Ansätze, die nicht augenscheinlich sind. Zu einen gibt heute diverse Industriestandards im Bezug auf kleinste Bohrungen, kleinste Leiterbahnbreiten und die geringsten Abstände, an die sich auch LeitOn hält. Zum anderen gibt es im Bezug auf die Nutzensetzung von Platinen Optimierungspotential bzw. Optimierungsformen, die der Umwelt nicht zuträglich sind.

  1. Optimierung der Kupferstrukturen

    Allgemein gelten zum Beispiel 6mil für Layouter als eine kostenneutrale Grenze der Kupferstrukturen. Dem ist nur bedingt so beim Leiterplattenhersteller. Obwohl man in der Gesamtkostenkalkulation einen Anteil 6mil mit einbezieht und hier dadurch keine Aufpreise mehr anfallen, wird jeder Hersteller zustimmen, dass das Ausfallrisiko bei 6mil höher als bei 12mil ist. Somit steigt der Ausschuss, welcher wiederum die Umwelt belastet.
  2. Optimierung von Bohrlöchern

    Das gleiche gilt für Durchkontaktierungen, bei denen 0,3mm Enddurchmesser weitgehend als Standard gilt. Wiederum beruht die Gesamtkostenrechnung der Hersteller auf dieser Grenze, jedoch entstehen auch hier in der Herstellung Zusatzkosten durch erhöhtes Ausfallpotential. Hinzu kommt: Kleine Bohrungen unter 0,6mm werden allgemein nicht mehr in Paketen gebohrt, sondern jeder Zuschnitt einzeln. Das Verringern von Bohrdurchmessern kann daher die erforderlichen Maschinenzeiten vervielfachen. Neben dem höheren Ausschussrisiko kommen also erhöhte Energiekosten und Verschleiß in die Bilanz.
  3. 100%-Nutzen - Umweltsünder

    Ebenfalls gibt es trotz individuell programmierbarer Bestückungsautomaten einen kontinuierlichen Wunsch nach so genannten "100%-Nutzen", erstaunlicherweise meist von den am besten ausgerüsteten Bestückungsunternehmen. Hierbei handelt es sich um Vorgaben an den Leiterplattenhersteller, dass alle in einem Liefernutzen befindlichen Leiterplatten in Ordnung sein müssen, damit der Nutzen abgenommen werden kann. Es sollte allgemein einleuchten, dass es eine kaum größere Ressourcenverschwendung gibt, als z.B. 9 gute Teile wegzuwerfen, nur weil eines nicht in Ordnung ist. Aus genau diesem Grunde bietet LeitOn keine 100%-Nutzen an, auch wenn es von Kunden gewünscht wird. Die maximale Anzahl an Ausfällen pro Produktionsnutzen ist in der IPC geregelt und beruht auf wirtschaftlichen Zusammenhängen, woran sich LeitOn hält. Eine Übertreibung auf Kosten der Umwelt, nur um die Bestückungsprozesse in einen extremen Maße optimieren zu können, trägt LeitOn nicht mit.
  4. Optimierung von Multinutzen

    Ähnlich einzuordnen ist der so genannte Multinutzen, bei denen mehrere verschiedene Layouts auf einem großen Nutzen kombiniert werden. Oft liegen die Gründe in der besseren Handhabung eines "Sets" zur Bestückung. Teilweise geht es darum, den Preis für die Platinen zu senken, da nur einmal Einrichtekosten anfallen. In jedem Falle schwebt das gleiche Schwert über der Idee: Der Ausfall von nur einer Platine auf dem Multinutzen bedeutet, dass der komplette Nutzen reproduziert werden muss. Die Umwelt dankt es nicht.

    Es empfiehlt sich daher bei Multinutzen zumindest einige Grundregeln einzuhalten:

    • Platinen mit ungleich höherem Schwierigkeitsgrad sollten nicht mit einfachen Leiterplatten kombiniert werden.
    • Das Kupferbild sollte bei allen Platinen ausgeglichen sein. Es sollten also keine Platinen mit nur wenig Leiterbahnen umgeben von Leiterplatten mit großen Masseflächen liegen.
    • Versuchen Sie, die Layouts so einfach wie möglich zu gestalten.
    • Planen Sie Reserven ein. Sofern möglich, legen Sie auf dem Multinutzen von den kritischeren Platinen eine mehr auf und teilen Sie dem Hersteller mit, dass sie eine Reserve eingeplant haben. So kann man sich mit dem Hersteller am Ende ggf. noch über einen kleinen Nachlass unterhalten, weil es eine weniger auf dem Nutzen geworden ist. Aber die vollständige Neuauflage des ganzen Nutzens ist nicht mehr notwendig und die Umwelt dankt es.
    • Planen Sie nur bei Mustermengen mit Multinutzen. Eine Serienproduktion mit Multinutzen führt unausweichlich zu einem höheren Flächenausschuss.

Allgemein lässt sich im Bezug auf das Layout zusammenfassen, dass ein einfaches Design die Umwelt entlastet – "Keep it simple!" heißt die Devise. Der Trend zur Miniaturisierung lässt dies nicht immer zu, jedoch sollten einfache Schaltungen der Umwelt zuliebe auch einfachgehalten werden und nicht die preislichen Grenzen als "Standardeinstellung" in der Layoutsoftware fest eingetragen werden. Bezüglich der Produktionsabläufe sollte immer im Auge behalten werden: für extreme Nutzenanforderungen trägt auch die Umwelt die Rechnung.

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