Zielsetzung

Auswirkungen

Eine so dramatische, zudem weitgehend noch von aussen oktruierte Änderung im Produktions­pro­zess wie der Ersatz des Bleis und der halogenierten Flammhemmer, bedingt eine grundsätzliche Rückbesinnung auf die Ziele und Beweggründe des Unternehmens. Nur vor einem Hintergund solcher Betrachtungen kann schliesslich eine rationale Entscheidung über die neue Legierung und andere Änderungen fallen. Die bleifreie Legierung hat nämlich einen direkten Einfluss auf die Qualität der hergestellten Produkte und auf den Produktionsvorgang. Gleichzeitig tangiert sie eine ganze Reihe von anderen Faktoren, wie z.B. neue Investitionen in Maschinen, Lagerbe­dingungen, Einkaufspraxis, oder gar Layout und umweltgerechte Entsorgung, was wiederum direkt die Firmenphilosophie der umweltge­rechten Entsorgungen reflektiert. Entschei­dungen müssen eventuell auch über zusätzliche Schritte, wie Reinigen oder Testverfahren getroffen werden, die sich letzten Endes auf die variablen (und eventuell Fix-) Kosten und damit auch den Preis der Ware auswirken. Wir brauchen hier nicht lange anzudeuten, dass die Marktposition eine zentrale Bedeutung für die Gesellschaft als Ganzes hat.

Aspekte 

In der ‚Bleifrei-Literatur’, die in den letzten Jahren erwartungsgemäss gewaltig angeschwollen ist, hat man sich hauptsächlich auf die Eigenschaften der verschiedenen Legierungen konzentriert. Dabei standen zudem erst einmal die grundsätzlichen physikalischen Eigenschaften wie Schmelz­punkt, Stand­festigkeit, elektrische und ther­mische Leit­fähigkeit, Zugstärke etc. im Vordergrund.
Schliesslich hat man aber auch das Augenmerk auf die Lötstelle selbst gerichtet, wobei die Benet­zungs­freudigkeit, oder besser gesagt die Benetzungs­trägheit, verglichen mit den Zinn-Blei-Loten, in Abhängigkeit von der Temperatur stark ins Auge fiel: man fing an von den ‚homologen Temperaturen’ zu sprechen. Untersuchungen der Diffusionszonen sind schon viel rarer und Aussagen über die kristalline Struktur oder das Ausfallverhalten gibt es oftmals nur für die ‚favori­sierten’ Legierungen.

Die Anzahl der zur Verfügung stehenden Legierungen ist zwar grösser als die kurze Liste, die oft von den Komitees aufgestellt und untersucht wird – wobei man sich die Entscheidungskriterien jeweils recht sorgfältig anschauen sollte, denn so ganz wissenschaftlich rational kommen sie einem oft nicht vor – aber andererseits auch nicht so lang, wie sie theoretisch erscheinen mag. Es ist fraglich, ob sich Legierungen mit vier, fünf oder gar mehr Metallen wirklich in den notwendigen Prozent­bereichen und geforderten Toleranzen in grossen Mengen herstellen lassen und deren Konsistenz – zumindest beim Schwalllöten – über längere Zeit aufrecht erhalten lässt. Ganz davon zu schweigen, dass sich die Legierung in der Lötstelle, durch die vorhandenen Beschich­tungen oder Diffusion von Basismetallen, noch stark verändern kann.

Dieses Phänomen kann weitere Auswirkungen haben. Es bestehen mehrere Patente auf Lotlegierungen, die recht kompliziert aufgesetzt wurden. Nicht nur dass die Legierung selbst als einer der Ansprüche auftaucht, sondern auch jede Lötstelle, die sich als Ergebnis der Lötung als aus dieser Legierung bestehend darstellt, ist geschützt, gleichgültig welches Lot beim Löten verwendet wurde.

Entscheidungen 

Man erkennt schon aus dieser kurzen Diskussion, dass sehr viele Einzelheiten bei einer Entscheidung berücksichtigt werden müssen. Nur um am letzten Punkt etwas zu verweilen, muss man überlegen, ob Patente wegen ihres Gültigkeitsbereichs auf einen selbst anwendbar sind oder nicht. Produziert man und liefert man nur in Gebieten in denen diese Patente keine Gültigkeit haben, so kann man sich ihrer ungestraft bedienen. Ob solche Patente (einige werden von Labors der amerikanischen Regierung gehalten) auf der Basis ‚existierender Kunst’ anfechtbar sind, können sich, wegen der eventuell sehr hohen Kosten solcher Verfahren, nur grosse Unternehmen überlegen. Andererseits kann man natürlich auch das Lot von Lieferanten beziehen, die sich eine Lizenz vom Patentinhaber besorgt haben und durch die Lieferung den Anwender von derartigen Verpflichtungen frei stellen. Das wird, selbstredend, über einen Aufpreis abgeglichen, der wiederum zumindest die Lizenzgebühr einbringt. Obgleich eine Reihe von Lizenzen vergeben wurden, besteht zumindest die zusätzliche Gefahr des ‚single source’ Lieferanten.
Aus diesen Erläuterungen sieht man, dass nicht nur technische Entscheidungen zu treffen sind, sondern auch kaufmännische – und wie wir gleich sehen werden – auch grundsätzliche.
Erst wenn solche Weichen­stellungen erfolgt sind, kann man wissen­schaftlich und technisch weiterschreiten. Kurzgefasst: was ist dem Unternehmen wichtig? Da sind einerseits die Kosten, die sich aus dem Preis des Lots, aus der Komplexität des Prozesses, aus den Fehlerquoten, aus eventuell notwendig werdenden Neuinvestitionen (Maschi­nenpark), Ausbildung etc. ergeben.
Andererseits sind da einschränkende Bedin­gungen zu nennen, wie Kundenwünsche oder anderweitige Verpflichtungen. Für das Unternehmen selbst ist eine Festlegung der Prioritäten notwendig. Ganz unzerimoniell konstatiert: Kosten vor Qualität oder umgekehrt? Das heisst, auf den Punkt gebracht, man kann entweder das Produkt mit einem billigen Zinklot (wie z.B. zum Teil in Japan praktiziert) herstellen oder aber mit einer teuren silberhaltigen Legierung, (wie allgemein in Europa und den USA propagiert), wobei wir nicht von vorne herein behaupten wollen, dass ‚billige’ Lote zu schlecht haltbaren Lötstellen und qualitativ unak­zep­tablen, ‚teure’ Lote hingegen zu guten und haltbaren Produkten führen.
Es kann aber auch sein, dass trotz aller Bemühungen auf der Kostenseite wegen des Anwendungsgebiets des Produktes technisch keine andere Lösung gefunden werden kann als eine teurere Legierung. Das sind dann aber Konsequenzen, die sich erst nach der grund­legenden Entscheidung ergeben werden.

Hausaufgabe 

Es wäre strategisch falsch, sich einfach an allgemeine Entscheidungen von Gremien oder Grossfirmen anzuschliessen. Jedes Produkt, jeder Prozess und jeder Markt funktioniert anders. Schon früher haben Entscheidungen, die nach den grossen ‚Vaterfirmen’ schielten (die sind gross, die haben Resourcen und die wissen generell alles...) zu Schwierigkeiten geführt. Man nehme nur als Beispiel die kolophoniumhaltigen Schutzlacke bei Leiterplatten. Sie funktionerten bei den grossen Unternehmen ordentlich, weil deren Produkt eben schnell verarbeitet wurde. Aber Kolo­phonium polymerisiert und wenn eben solche LPs bei kleinen Firmen länger gelagert werden, so ergeben sich Probleme.
Dazu kommt, dass die Grossfirmen zwar scheinbar liberal mit ihren Kenntnissen umgehen und kleinere Firmen teilhaben lassen. Doch in Wirklichkeit erfährt man zwar welches Ersatzlot verwendet wird, jedoch die wichtigen Erkennt­nisse oder Parameterwahl wird als Wettbewerbs­vorteil unter Verschluss gehalten.
Firmenintern stehen also Überlegungen an, die später das Gebäude der Entscheidungen tragen müssen. Ansprüche, wie etwa ‚10-20 Jahre Funktionalität’, wenn es sich um ein „Wegwerfprodukt“ oder ein schnell unmodern werdendes Gerät handelt, sollten illusorisch sein und haben bei derartigen Geschäftsent­schei­dungen eigent­lich nichts zu suchen. Hier würden Kosten aufgetürmt, die unnötig sind und einen vom Markt drängen könnten.

Vorschlag 

Falls so etwas im Unternehmen noch nicht existiert, schlagen wir vor, in einer Art ‚brainstorming session’ alle jene Motivatoren des Betriebs aufzulisten, die den Weg des Unternehmens bestimmen. Vielleicht sollte man einen Schritt weiter gehen und mehr eruieren als nötig. Hierbei kommt es erst einmal darauf an, möglichst Vollständigkeit zu erzielen. Aussortieren und beiseite legen können wir in einem zweiten Schritt.
Der zweite Schritt ist dann eine Wichtung. D.h. wir etablieren ein Mass (etwa Punkte: von 100 = unbedingt einhalten, bis 0 = völlig unnötig) und entscheiden für jede der Zielsetzungen durch Wahl einer Punktezahl, für wie wichtig sie gehalten wird. Solch ein Fahrplan kann dann direkt bei den Entscheidungen über Legierungen, Prozesse, Leiterplatten und Bauteile verwendet werden. Auf diese Weise eliminiert man dann später alle jene Ersatzlote, die nicht der Liste der "100-punktigen" Ansprüche genügen und kann bei den in die engere Wahl gelangten bei der optimalen Entscheidung hilfreich sein. 

In einigen Veröffentlichungen schimmern solche ‚guidelines’ der grossen Werke durch. Bei Fujitsu Siemens Computers mit dem Standort Augsburg liest man „...Eine ganz klare Definition gibt es seitens Fujitsu Siemens Computers hinsichtlich der geforderten Qualität und Anlagenverfügbarkeit.“ Bezüglich Siemens A&D CD in Amberg findet man über „Wettbewerbsvorteile“ und „Die Auswirkungen eines Bleifrei-Prozesses auf die Serienfertigung sollten möglichst schnell in Testserien ermittelt und Antworten auf die Fragen wie beispielsweise ‚wie verändert sich die Prozessqualität?’, ‚wie langzeitstabil ist der gesamte Prozess?’ oder ‚wie entwickeln sich die Kosten?’ ....“ Wir brauchen kaum darauf hinzuweisen, was implizit hinter derartigen Entscheidungen steht. Aber auch „Vorreiter in Sachen Umweltschutz“ und „Schutz der Mitarbeiter und die gesundheitlichen Belastungen“ haben einen hohen Stellenwert. Wir könnten eine solche Liste beinahe beliebig lange forstsetzen. Der Zweck dieser Zitate ist aber, zu zeigen, dass solche Überlegungen real und realistisch sind und nicht nur akademisches Geplänkel und Wortgestricke darstellen.