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Elektronikfertigung und Baugruppenprüfung – SMD- und Durchsteckmontage vergleichen

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Einleitung

Elektronikfertigung und Baugruppenprüfung – SMD- und Durchsteckmontage vergleichen

Zielgruppe: Ausbildung in Elektronikberufen, insbesondere Elektronikerinnen und Elektroniker für Geräte und Systeme.

Lernzeit: ca. 45–60 Minuten plus Projektaufgaben.

Lernprinzip: Anschauen – Vergleichen – Simulieren – Prüfen – Begründen.

Einstiegsfrage: Warum sind die beiden gezeigten Schaltkreise unterschiedlich groß?

Du lernst, SMD und THT zu unterscheiden, Fertigungsabläufe zu erklären und eine elektronische Baugruppe anhand eines Stromlaufplans zu beurteilen.

Sicherheit: Alle Schaltungsversuche finden ausschließlich am Bildschirm statt. Alternativ dürfen dafür vorgesehene, überprüfte und berührungssichere Schulungsmodelle unter verantwortlicher Aufsicht eingesetzt werden. Reale Elektroarbeiten dürfen nur entsprechend qualifizierte und beauftragte Personen nach den geltenden Sicherheitsvorgaben durchführen. Weder Quizresultate noch Simulationsergebnisse bewirken eine Freigabe für praktische Arbeiten oder eine Produktfreigabe.

Dein Ausbildungsauftrag

Praxisfall: Leuchtmelder M1

Ein Ausbildungsbetrieb plant 200 kleine LED-Anzeigebaugruppen für ein gekapseltes 5-V-Schulungsmodell. Die Baugruppe enthält:

Leiterplatte: Träger der Bauelemente und Leiterbahnen.
D1: SMD-Leuchtdiode als Anzeige.
R1: SMD-Vorwiderstand mit 1 kΩ.
S1: bedrahteter THT-Taster mit mechanischer Betätigung.
J1: THT-Steckverbinder für die vorgesehene Schulungsmodulschnittstelle.

Dein Auftrag: Begründe die Mischbestückung, simuliere das Sollverhalten und entwickle einen einfachen Prüfplan.

Lerneinheit 1: Bauformen erkennen

Lernzeit: 5 Minuten

SMD – Oberflächenmontage

SMD bedeutet Surface-Mounted Device: Das Bauelement wird über Anschlüsse auf Lötpads an der Leiterplattenoberfläche kontaktiert. Das Fertigungsverfahren heißt SMT – Surface Mount Technology.

Die Zeichnung zeigt auch eine Klebstoffschicht. Diese ist eine mögliche Verfahrensvariante, aber beim üblichen Reflow-Prozess nicht grundsätzlich erforderlich.

Vorteile: platzsparende Bauformen, hohe Bestückungsdichte, wirtschaftliche Automatisierung bei geeigneten Stückzahlen.

THT – Durchsteckmontage

Bei THT – Through-Hole Technology – werden Bauteilanschlüsse durch Leiterplattenbohrungen geführt und anschließend verbunden.

Vorteile: geeignete mechanische Verankerung bestimmter Bauteile, gut handhabbare Bauformen und vielfältige Montageverfahren.

Wichtig: Weder SMD noch THT ist grundsätzlich elektrisch oder mechanisch überlegen. Entscheidend sind Bauteildaten, Leiterplattenaufbau, Beanspruchung und Fertigungsprozess.

Das gleiche Prinzip – unterschiedliche Bauform

Bildauftrag: Suche auf der Baugruppe nach oberflächenmontierten und bedrahteten Bauteilen. Vergleiche die Darstellung mit dem Leiterplattenlayout.

Kriterium	SMD / SMT	THT
Anschluss	Oberflächenpads	Anschlussdrähte in Bohrungen
Platzbedarf	Oft geringer	Oft größer
Typischer Lötprozess	Reflow	Hand-, Wellen- oder Selektivlöten
Automatisierung	Sehr gut für hohe Bestückungsdichte	Ebenfalls möglich, prozessabhängig
Typischer Einsatz	Kleine passive Bauteile, viele ICs	Mechanisch beanspruchte Steckverbinder
Grenze	Kleine oder verdeckte Anschlüsse erschweren Inspektion	Bohrungen, Bauraum und zusätzliche Prozessschritte

Merksatz: Die Bauform bestimmt die Montagetechnik, aber nicht allein die Funktion einer Schaltung.

Lerneinheit 2: SMT-Fertigung verstehen

Lernzeit: 5 Minuten

Vom Lötpastendruck zur bestückten Leiterplatte

Prozesskette:

Lotpaste auftragen → Bauteile platzieren → Reflow-Löten → optisch prüfen

Station 1 – Schablonendruck

Die Schablone dosiert Lotpaste auf vorgesehene Pads. Eine SPI kann die Pastendepots vor der Bestückung kontrollieren.

Station 2 – Bestückungsautomat

Ein Bestückungsautomat entnimmt Bauelemente beispielsweise aus Gurten und positioniert sie auf der Leiterplatte.

Station 3 – Reflow

Im kontrollierten Temperaturprofil schmilzt die Lotpaste und bildet beim Abkühlen Lötverbindungen. Das zulässige Temperaturprofil hängt von Lot, Bauteilen und Baugruppe ab.

Filmauftrag: Beobachte im folgenden Produktionsvideo den Pastendruck, die Bestückung und das Reflow-Löten.

Robert Feranec / FEDEVEL, Fabrikrundgang 2025. Relevante Abschnitte: 00:41–04:16. Externes Video, keine OER-Lizenz zugesichert.

Kontrollfrage: Warum muss die Lotpaste vor dem Aufschmelzen auf die richtigen Pads aufgetragen werden?

Feedback: Position und Menge der Paste beeinflussen die entstehenden Lötstellen. Ein Fehler beim Pastendruck kann trotz korrekt platzierter Bauteile zu Verbindungsfehlern führen.

Lerneinheit 3: THT und Mischbestückung

Lernzeit: 5 Minuten

Durchsteckbauteile fertigen

Typische Prozesskette:

Bauteile einsetzen → Lage kontrollieren → Löten → Lötstellen prüfen.

Beim Wellenlöten wird die Leiterplattenunterseite prozessgerecht mit flüssigem Lot benetzt. Daneben sind Hand- und Selektivlöten gebräuchlich.

Eine Besonderheit ist Through-Hole-Reflow (THR, Pin-in-Paste): Dafür geeignete Durchsteckbauteile können unter passenden Bedingungen im Reflow-Prozess gelötet werden.

Wann wird eine Baugruppe gemischt bestückt?

Im Ausbildungsfall M1 kommen SMD-Widerstand und SMD-LED sowie THT-Taster und THT-Steckverbinder zusammen.

Der SMD-Anteil spart Platz und lässt sich automatisiert bestücken. Die THT-Ausführungen von Taster und Steckverbinder können für die vorgesehene mechanische Beanspruchung geeignet sein. Die endgültige Auswahl erfordert den Vergleich konkreter Datenblätter und Montagevorgaben.

FSM AG: Einblick in die Elektronikfertigung; ergänzende Prozessinformationen auf der Herstellerwebsite. Externes Video.

Entscheidungsfrage: Warum würde man nicht zwangsläufig sämtliche Bauelemente als SMD ausführen?

Feedback: Befestigung, Steckkräfte, verfügbare Bauformen, Fertigungskosten und technische Anforderungen können für ausgewählte THT-Bauteile sprechen. Eine pauschale Bevorzugung wäre fachlich nicht begründet.

Lerneinheit 4: Stromlaufbild und sichere Simulation

Lernzeit: 8 Minuten

Stromlaufbild der Leuchtmelder-Baugruppe

Prinzipdarstellung einer Taster-LED-Schaltung. Die Bauteilwerte des Ausbildungsfalls stehen im folgenden Schaltbild.

Leuchtmelder M1 – vereinfachtes Stromlaufbild

J1 (+5 V) ── S1 ── R1 (1 kΩ) ──|>|── J1 (0 V)
              THT       SMD     D1
                                  SMD-LED

S1 = Schließer
R1 = Vorwiderstand
D1 = LED, Anode links und Kathode rechts
J1 = Anschluss der simulierten Gleichspannungsquelle

Das Schaltbild zeigt die elektrische Verbindung. Ob R1 und D1 als SMD oder THT ausgeführt werden, ändert die dargestellte Reihenfunktion nicht.

Rechenbeispiel: Unter der vereinfachenden Annahme einer LED-Durchlassspannung von 2 V ergibt sich:

$I = \frac{5 V - 2 V}{1000 Ω} \approx 3 m A$

Der genaue Simulationswert hängt vom verwendeten LED-Modell ab.

Signaldiagramm lesen

Zeitfenster          A         B         C         D
--------------------------------------------------------
Taster S1          offen      zu       offen      zu
LED-Strom          0 mA    ca. 3 mA    0 mA    ca. 3 mA
LED-Zustand         AUS       EIN        AUS       EIN

Zeit →
S1 geschlossen:    ____|‾‾‾‾|____|‾‾‾‾|
LED-Strom:         ____|  I |____|  I |
                  I ≈ 3 mA bei geschlossenem Taster

Beobachtung: Taster und LED-Strom verlaufen im idealisierten Beispiel synchron. Ein offener Taster unterbricht den Stromkreis.

Berührungssicher am Bildschirm simulieren

Geeigneter Online-Simulator:

CircuitJS – Elektronischer Schaltungssimulator

Der Simulator arbeitet mit virtuellen Bauteilen. Die Aufgabe erfordert weder eine reale Spannungsquelle noch physische Verdrahtung.

Simulationsauftrag:

Gleichspannungsquelle: Stelle im Simulator eine virtuelle 5-V-Quelle bereit.
Taster: Füge einen idealen Schließerkontakt in Reihe ein.
Widerstand: Verwende für R1 einen Wert von 1 kΩ.
Leuchtdiode: Setze D1 mit richtiger Polarität ein und ergänze den Bezugsknoten.
Stromstärke: Beobachte den LED-Strom beim Öffnen und Schließen des Schalters.

Variante A: Erhöhe R1 virtuell auf 10 kΩ. Vergleiche den LED-Strom.

Variante B: Drehe D1 virtuell um. Dokumentiere die Wirkung.

Erwartetes Ergebnis: Bei größerem Vorwiderstand sinkt der Strom. Bei umgekehrter LED-Polarität fließt im idealisierten Beispiel praktisch kein LED-Strom.

Sicherheitsgrenze: Ein virtuelles 5-V-Modell ist keine Bauanleitung und keine Bestätigung der Sicherheit einer realen Spannungsversorgung. Für körperliche Demonstrationen kommen ausschließlich dafür zugelassene, überprüfte, gekapselte und berührungssichere Schulungsmodelle nach betrieblicher Gefährdungsbeurteilung infrage. Keine eigenständige Verdrahtung, Inbetriebnahme oder Prüfung realer Stromkreise.

Lerneinheit 5: Baugruppenprüfung

Lernzeit: 7 Minuten

Sichtprüfung und automatische optische Inspektion

Die AOI kann unter anderem sichtbare Bestückungsfehler, Lageabweichungen und bestimmte Lötfehler erkennen.

Schematische Orientierung für eine Lötstelle; keine allgemeingültige IPC-Abnahmevorgabe.

Bildfrage: Wodurch unterscheidet sich eine auffällige Lötstelle von einer geeigneten Verbindung?

Feedback: Benetzung, Geometrie, Bauteillage und der dokumentierte Fertigungsprozess sind zu berücksichtigen. Das Aussehen allein beweist weder die elektrische Funktion noch die Zuverlässigkeit.

Verdeckte Lötstellen

Bei BGA-Bauelementen liegen Lötstellen unter dem Gehäuse. Sie sind mit einer üblichen Sichtkontrolle nicht vollständig zugänglich. Bei entsprechenden Anforderungen werden besondere Verfahren, etwa Röntgeninspektionen, eingesetzt.

Wichtig: Eine Röntgenaufnahme ersetzt keinen vollständigen Funktionsnachweis.

Prüfverfahren unterscheiden

Verfahren	Leitfrage	Grenze
Sichtprüfung	Sind erkennbare Auffälligkeiten vorhanden?	Verdeckte Fehler können bleiben
AOI	Stimmen sichtbare Positionen und Merkmale?	Kein umfassender elektrischer Test
ICT	Stimmen ausgewählte elektrische Messgrößen und Verbindungen?	Erfordert geeignete Testzugänge und Prüfkonzepte
Funktionsprüfung	Erfüllt die Baugruppe ihre spezifizierte Funktion?	Prüft nur festgelegte Betriebsfälle

Die Prüfung richtet sich nach den technischen Unterlagen, dem geeigneten Prüfverfahren und den festgelegten Annahmekriterien.

Fachlicher Maßstab: IPC-A-610 beschreibt Annahmekriterien für elektronische Baugruppen. J-STD-001 behandelt Anforderungen an gelötete elektrische und elektronische Baugruppen. Maßgeblich sind die vertraglich und betrieblich festgelegten, gültigen Dokumente und Produktklassen.

Prüfabläufe im Industrievideo

Phil's Lab / FEDEVEL, PCBWay-Fabrikbesuch 2023. Fertigungsabschnitte ab ca. 23:33; Reflow und Inspektion ab ca. 28:01; THT ab ca. 29:28. Externes Video.

Beobachtungsauftrag: Halte fest, welche Prüfungen Du erkennst und welche möglichen Fehler damit nicht sicher entdeckt werden können.

Lerneinheit 6: Konkreter Prüf- und Fehlerfall

Lernzeit: 7 Minuten

Fehlerfall: Die LED bleibt dunkel

Im simulierten Leuchtmelder M1 ist S1 geschlossen. D1 leuchtet trotzdem nicht.

Mögliche Ursachen: falsche LED-Polarität, unterbrochener Leiterpfad, falsche Bestückung, ungeeigneter Kontakt oder eine fehlerhafte Verbindungsstelle.

Dein Diagnoseweg:

Stromlaufplan: Markiere den erwarteten Stromweg.
Simulation: Erzeuge jeweils einen einzigen virtuellen Fehler.
Signaldiagramm: Vergleiche den erwarteten und beobachteten LED-Strom.
Fehleranalyse: Begründe, welcher Fehler zum Ergebnis passt.
Prüfprotokoll: Dokumentiere Hypothese, Test, Ergebnis und offene Fragen.

Beispiel: Ein virtuell unterbrochener Widerstandspfad führt bei geschlossenem S1 zu keinem geschlossenen Stromkreis. Daraus folgt im idealisierten Modell ein LED-Strom von null.

Wichtig: Derselbe Fehlerbefund kann mehrere Ursachen haben. Ein einzelner Simulationswert beweist deshalb nicht automatisch eine eindeutige reale Fehlerursache.

Prüfplan für die Leuchtmelder-Baugruppe

Prüfschritt	Sollzustand	Dokumentation
Bestückungsunterlagen	D1, R1, S1 und J1 passen zur Stückliste	Abgleich mit Unterlagen
Optische Prüfung	Keine unzulässigen sichtbaren Auffälligkeiten	Befund nach festgelegten Kriterien
Virtuelle Funktionsprüfung	LED bei S1 offen aus	Signaldiagramm
Virtuelle Funktionsprüfung	LED bei S1 geschlossen ein	Simulationsprotokoll
Fehlerauswertung	Abweichung nachvollziehbar beschrieben	Fehlerhypothese mit Begründung

Dieser Prüfplan ist eine Ausbildungsübung. Er ersetzt weder eine qualifizierte Fertigungsprüfung noch betriebliche Prüf-, Sicherheits- oder Freigabeanweisungen.

Gestufte Hilfen

Hilfe 1: Denke nach

Was ist der Unterschied zwischen elektrischer Funktion und mechanischer Befestigung? Zeichne den Stromweg zuerst ohne Bauformen ein.

Hilfe 2: Vergleiche

Bei SMD befinden sich die Anschlussstellen an der Leiterplattenoberfläche. Bei THT werden Anschlüsse durch Bohrungen geführt. Die LED benötigt in beiden Fällen den vorgesehenen Stromkreis.

Hilfe 3: Nutze das Beispiel

Für M1 sind R1 und D1 als SMD vorgesehen. S1 und J1 sind als THT vorgesehen. Bei 5 V, 1 kΩ und angenommener LED-Durchlassspannung von 2 V beträgt der LED-Strom ungefähr 3 mA, solange S1 geschlossen ist.

Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben

Basis: Erkennen und beschreiben

Aufgabe: Ordne die Gehäuse und Fertigungsschritte den Technologien SMD/SMT oder THT zu. Begründe Deine Zuordnung anhand der Anschlussform.

Begründetes Feedback: Entscheidend ist nicht allein die Größe. Oberflächenpads sprechen für SMD, durch Bohrungen geführte Anschlüsse für THT. Auch größere Bauteile können oberflächenmontiert sein.

Anwendung: Simulieren und prüfen

Aufgabe: Simuliere M1 mit offenem und geschlossenem S1. Zeichne ein eigenes Signaldiagramm und erkläre beide Ergebnisse.

Begründetes Feedback: Bei offenem S1 ist der Reihenkreis unterbrochen. Bei geschlossenem S1 begrenzt R1 den Strom der richtig gepolten LED. Ein nicht passendes Diagramm sollte anhand von Schalterzustand, Polarität und Schaltungsmodell überarbeitet werden.

Transfer: Eine Fertigungsentscheidung treffen

Aufgabe: Entscheide, ob der mechanisch beanspruchte Steckverbinder J1 als SMD oder THT vorgesehen werden sollte. Berücksichtige Datenblatt, Platz, Prozess, Prüfzugang und Kosten. Untersuche mindestens eine alternative Lösung.

Begründetes Feedback: Eine gut begründete Entscheidung nennt konkrete Anforderungen. THT kann mechanische Vorteile bieten, aber auch zusätzlichen Fertigungsaufwand erzeugen. SMD kann ebenfalls geeignet sein, wenn Bauteil und Leiterplattenkonstruktion die Belastung sicher aufnehmen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Woran erkennst Du ein typisches SMD-Bauelement? (Seine Anschlüsse werden auf Oberflächenpads kontaktiert) (!Seine Anschlüsse müssen durch Leiterplattenlöcher geführt werden) (!Es besitzt grundsätzlich keine elektrischen Anschlüsse) (!Es kann ausschließlich von Hand montiert werden)

Was beschreibt THT? (Eine Montage mit durch Leiterplattenbohrungen geführten Anschlüssen) (!Eine Montage ohne Bauteilanschlüsse) (!Eine ausschließlich optische Prüfung) (!Eine Methode zum Programmieren von Mikrocontrollern)

Welche Reihenfolge beschreibt den typischen SMT-Prozess? (Lötpastendruck dann Bestückung dann Reflow) (!Reflow dann Bestückung dann Lötpastendruck) (!Funktionsprüfung dann Reflow dann Bestückung) (!Wellenlöten dann Bohren dann Lötpastendruck)

Welcher Grund kann für einen THT-Steckverbinder sprechen? (Geeignete mechanische Verankerung bei entsprechender Beanspruchung) (!Grundsätzlich geringerer Platzbedarf als jede SMD-Bauform) (!Garantierte Fehlerfreiheit jeder Lötstelle) (!Völliger Verzicht auf Fertigungsprüfungen)

Wofür wird SPI in einer SMT-Fertigungslinie eingesetzt? (Zur Kontrolle aufgetragener Lotpaste) (!Zur Bestimmung der Softwareversion eines Mikrocontrollers) (!Zur alleinigen Bestätigung der elektrischen Funktion) (!Zur Erzeugung der Leiterplattenbohrungen)

Was kann eine AOI typischerweise erkennen? (Sichtbare Fehlbestückungen und bestimmte Lötfehler) (!Jeden verdeckten elektrischen Fehler) (!Jeden Fehler innerhalb eines Mikrocontrollers) (!Die vollständige Langzeitzuverlässigkeit einer Baugruppe)

Warum wird ein Funktionstest durchgeführt? (Um die geforderte Schaltungsfunktion unter definierten Bedingungen zu prüfen) (!Um grundsätzlich alle Lötstellen im Inneren sichtbar zu machen) (!Um Bauelemente automatisch auf die Leiterplatte zu setzen) (!Um die Leiterplatte mechanisch zu bohren)

Welcher Strom ergibt sich ungefähr bei 5 V Versorgung und einem Vorwiderstand von 1 kΩ sowie 2 V LED-Durchlassspannung? (3 mA) (!30 mA) (!300 mA) (!3 A)

Was ist eine mögliche Ursache für eine dunkle LED bei geschlossenem Schalter? (Eine umgekehrt gepolte LED) (!Ein in jeder Hinsicht fehlerfrei geschlossener Stromkreis) (!Ein korrekt funktionierender Vorwiderstand allein) (!Eine richtige Bauteilposition allein)

Darfst Du aufgrund eines bestandenen Online-Quiz eine reale elektrische Baugruppe freigeben? (Nein eine Freigabe erfordert die zuständige befugte Person und das festgelegte Prüfverfahren) (!Ja jedes bestandene Quiz ersetzt einen Prüfauftrag) (!Ja eine Simulation ersetzt die Prüfung realer Produkte) (!Ja die erreichte Punktzahl ist eine ausreichende elektrische Sicherheitsprüfung)

Hinweis: Dieses Quiz prüft Lernwissen. Es erteilt keine Arbeitsberechtigung und keine Produktfreigabe.

Memory

SMD	Oberflächenpads
THT	Durchsteckanschlüsse
Schablonendruck	Lotpastendepots
Reflow	Lotaufschmelzung
Wellenlöten	Lotschwall
AOI	Bildauswertung
Funktionstest	Sollverhalten

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Fertigungs- oder Prüfvorgang
Schablonendruck	Pastendosierung
Bestückung	Bauteilpositionierung
Reflow	Lötstellenbildung
AOI	Optische Fehlererkennung
Funktionstest	Soll-Ist-Vergleich

Kreuzworträtsel

Schablone	Welches Hilfsmittel überträgt Lotpaste auf vorgesehene Leiterplattenpads?
Reflow	Wie heißt das Verfahren zum Aufschmelzen aufgetragener Lotpaste?
Bohrung	Durch welche Öffnung wird ein bedrahteter THT-Anschluss geführt?
Kamera	Mit welchem optischen Aufnahmegerät kann eine AOI arbeiten?
Widerstand	Welches Bauteil begrenzt den Strom der LED im Ausbildungsfall?
Prüfplan	Welches Dokument beschreibt die vorgesehenen Prüfschritte und Sollkriterien?

LearningApps

Dies ist eine Suchansicht. Externe Lernangebote müssen vor ihrem Einsatz fachlich und datenschutzbezogen geprüft werden.

Lückentext

Bei der

werden Bauelemente direkt auf den Lötpads einer Leiterplatte kontaktiert.

Die Abkürzung

bezeichnet ein oberflächenmontierbares elektronisches Bauelement.

Das zugehörige Fertigungsverfahren wird als

bezeichnet.

Bei der Durchsteckmontage werden bedrahtete Anschlüsse durch

geführt.

Im SMT-Prozess wird vor der Bestückung häufig

aufgebracht.

Ein Bestückungsautomat positioniert die

auf der Leiterplatte.

Beim

wird das Lot durch einen kontrollierten Wärmeprozess aufgeschmolzen.

Bei bestimmten THT-Prozessen erfolgt die Lötung mit einer

.

Die Abkürzung AOI bezeichnet eine automatische

Inspektion.

Der LED-Strom wird im Ausbildungsfall durch einen

begrenzt.

Die LED leuchtet im vorgesehenen Modell nur bei geschlossenem

.

Bei einer Unterbrechung des Reihenkreises fließt kein

.

Ein

untersucht das Sollverhalten der Baugruppe unter festgelegten Bedingungen.

Ein abgeschlossenes Quiz ist keine betriebliche

.

Offene Aufgaben

Leicht

Bauelement: Gestalte eine beschriftete Bildcollage mit je drei Beispielen für SMD- und THT-Bauteile. Verwende selbst erstellte Zeichnungen oder nachweislich frei lizenzierte Bilder.
Leiterplatte: Erstelle eine Skizze der Baugruppe M1 und markiere D1, R1, S1 und J1.
Stromlaufplan: Zeichne den vereinfachten Stromlaufplan von M1 digital und ergänze eine Legende.
Fachbegriffe: Produziere ein einminütiges Erklärvideo, das SMD, SMT und THT voneinander unterscheidet.

Standard

Schaltungssimulation: Simuliere die beiden Schalterzustände des Leuchtmelders und dokumentiere die erwarteten Stromwerte.
Signaldiagramm: Erstelle zwei Signaldiagramme für eine funktionierende und eine virtuell fehlerhafte Schaltung.
Prüfplanung: Entwickle eine Checkliste für die simulierte Funktionsprüfung und eine dokumentenbasierte Sichtprüfung.
Elektronikfertigung: Analysiere die drei eingebundenen Produktionsvideos und erstelle eine bebilderte Prozessübersicht mit Zeitangaben.

Schwer

Mischbestückung: Entwickle einen geeigneten Fertigungsablauf für 200 Leuchtmelder und begründe die Reihenfolge der Prozessschritte.
Konstruktionsvergleich: Vergleiche eine SMD- und eine THT-Steckverbindervariante anhand echter Datenblätter und dokumentiere Deine Auswahlkriterien.
Fehlerdiagnose: Erstelle einen digitalen Fehlerbaum für eine dunkle LED trotz geschlossenem Schalter und überprüfe mindestens drei Fehlerhypothesen ausschließlich in der Simulation.
Qualitätssicherung: Entwirf ein kleines Ausbildungsprojekt mit Fertigungsunterlagen, Prüfplan, Simulationsprotokoll, begründetem Feedback und klarer Regelung der fachlichen Freigabeverantwortung.

Lernkontrolle

Die folgenden Aufgaben prüfen Zusammenhänge und Transferleistungen.

Fertigungsverfahren: Ein Betrieb erhöht die geplante Stückzahl von 200 auf 10.000. Erkläre, welche Fertigungsschritte und wirtschaftlichen Kriterien erneut bewertet werden sollten.
Baugruppenentwicklung: Ein Taster wird häufig und kräftig betätigt. Begründe, welche Informationen Du benötigst, um zwischen THT und SMD zu entscheiden.
Qualitätsprüfung: Die AOI meldet keine Auffälligkeit, doch die LED bleibt im dokumentierten Funktionstest dunkel. Entwickle einen nachvollziehbaren Diagnoseplan und erkläre die unterschiedlichen Prüfgrenzen.
Messdaten: In einer Simulation sinkt der LED-Strom nach Erhöhung von R1. Erkläre den Zusammenhang mithilfe des Stromlaufplans und des ohmschen Gesetzes.
Fertigungsplanung: Ein THT-Bauteil soll zusammen mit SMD-Bauteilen reflowgelötet werden. Begründe, welche Bauform-, Prozess- und Temperaturanforderungen zunächst zu prüfen sind.
Arbeitssicherheit: Eine Person hat sämtliche Online-Aufgaben richtig beantwortet und möchte deshalb reale Baugruppen eigenständig prüfen und freigeben. Erläutere, warum dies nicht zulässig ist und welche betrieblichen Voraussetzungen stattdessen gelten.

Lernnachweis

Ein geeigneter Lernnachweis besteht aus einer kurzen digitalen Projektmappe. Sie dokumentiert:

Eine fachlich richtige Unterscheidung zwischen SMD/SMT und THT anhand der Anschlüsse.
Eine nachvollziehbare Entscheidung über die Mischbestückung des Leuchtmelders.
Einen beschrifteten Stromlaufplan mit korrektem LED-Stromweg und passender Polarität.
Ein Signaldiagramm und ein dokumentiertes, ausschließlich virtuelles Simulationsergebnis.
Einen Prüfplan mit Sollkriterien sowie einer Trennung von Sichtprüfung, elektrischer Prüfung und Funktionstest.
Eine begründete Fehleranalyse, einschließlich mindestens einer alternativen Fehlerhypothese.
Quellenangaben und geklärte Mediennutzungsrechte.
Eine Erklärung der Sicherheitsgrenzen sowie der betrieblichen Zuständigkeit für reale Arbeiten und Freigaben.

Bewertungsmaßstab: Fachliche Richtigkeit, nachvollziehbare Begründung, Prüfbarkeit, reflektierter Umgang mit Fehlern und Einhaltung der Sicherheitsvorgaben.

Keine praktische Freigabe: Ein Lernnachweis bestätigt nur den dokumentierten Lernstand. Arbeitsberechtigungen, Prüfbefugnisse und Produktfreigaben richten sich ausschließlich nach Qualifikation, Beauftragung, geltenden Vorschriften und betrieblichen Prozessen.

OERs zum Thema

Weiterführende Wikipedia-Artikel:

Freier Simulationszugang: CircuitJS

Hinweis: Wikipedia-Inhalte unterliegen den jeweils angegebenen freien Lizenzen. Externe Simulationsprogramme und YouTube-Videos sind dadurch nicht automatisch offene Bildungsressourcen.

Fachliche Quellen

IPC: Veröffentlichung zu IPC-A-610J und IPC J-STD-001J, 2024 – Anforderung und Annahmekriterien.
IPC: Inhaltsübersicht IPC-A-610J – Geltungsbereich und Abgrenzung.
FSM AG: Elektronikfertigung – SMT, THT und industrielle Fertigungsprozesse.
MIT: Grundlagen zur Leiterplattenmontage – Lotpaste und automatisierte Bestückung.
EOS/ESD Association: ANSI/ESD S20.20-2021 – Schutz empfindlicher elektronischer Baugruppen.
DGUV Vorschrift 3 – Durchführungsanweisung – Qualifikation, Leitung und Aufsicht bei elektrotechnischen Arbeiten.
CircuitJS – Browsergestützte Schaltungssimulation.

Die IPC-Normen sind nicht insgesamt frei lizenziert. Ihre genauen Annahmekriterien dürfen nicht durch vereinfachte Abbildungen oder Lernfragen ersetzt werden.

Mediennachweise und Nutzungsrechte

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Logic ICs in size comparison.JPG	Sundance Raphael	CC BY-SA 3.0
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Through-Hole Mounted Component.svg	Inductiveload	Gemeinfrei, PD-self
PCB design and realisation smt and through hole.png	Mike1024	Gemeinfrei, PD-self
Stencil.jpg	Nelatan	CC BY-SA 3.0
Solder Paste Printed on a PCB.jpg	Ossewa	CC BY-SA 3.0
Pick and place internals of surface mount machine.JPG	Peripitus	CC BY-SA 3.0
Reflow oven.jpg	Nelatan	CC BY-SA 3.0
Wave soldering machine.jpg	Space11111	CC BY-SA 4.0
Button LED schem.svg	LA2	CC BY-SA 3.0
Automatic Optical Inspection.JPG	Su Wei Cheng / Wasami007	CC BY-SA 3.0
Solder Joint de.svg	SLUB Dresden / Carsten Pietzsch, nach Bill Earl	CC BY-SA 4.0
Cold solder joint2.jpg	Coronium	CC BY-SA 3.0
BGA joint xray.jpg	DJGB	Gemeinfrei, PD-self

Videonachweise: Robert Feranec / FEDEVEL, 2025, FSM AG und Phil's Lab / FEDEVEL, 2023.

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Stand der Quellen- und Rechteprüfung: Oktober 2026.