Fabrikant zonder fabriek

Reading time: 6 minutes

Author:

De eerste stap van idee naar PCB, het vertalen van functionaliteit in een elektronisch circuit, mag lastig zijn, de tweede stap is dat niet minder. Dan moet van de ontworpen schakeling een betrouwbaar, reproduceerbaar stuk hardware worden gemaakt, dat zijn werk goed moet doen binnen een lange lijst randvoorwaarden. Bijvoorbeeld: het PCB moet passen in een krappe, nauwkeurig omschreven behuizing. Delen van het paneel moeten ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. De aardingsfilosofie moet zorgvuldig in het sporenpatroon worden verwerkt. Hoogfrequentgedeeltes moeten worden afgeschermd. De schakeling moet bestand zijn tegen trillingen en schokken en blijven werken over een groot temperatuurbereik. Het circuit moet blijven werken in röntgenstraling. Het PCB moet geschikt zijn voor geautomatiseerde productie. En ga zo maar door.

Er moet een serie technische keuzes worden gemaakt en dan is het prettig als iemand die er verstand van heeft je daarbij helpt. QPI – de naam staat voor Quality Products International – is een PCB-specialist die het ontzorgen van klanten tot missie heeft verheven. Het is een sterk technologiegedreven onderneming met een indrukwekkend arsenaal aan kennis en vaardigheden op het gebied van PCB-technologie, -ontwikkeling, -productie en -tests. Het bedrijf heeft zijn hoofdkantoor in Helmond en vestigingen in Shenzhen (China), Leuven en Centraal Europa.

Modelshop

Directeur Arjan Warnaar legt uit wat QPI uniek maakt: ’Een klant met een PCB-idee wordt bij ons opgevangen door een team van zes topspecialisten: PCB-technologen, een materiaalexpert, een soldeerexpert en een kwaliteitsgoeroe. Stuk voor stuk mensen die al jaren in het vak meedraaien en met enorm veel kennis in hun hoofd. Samen met de klant brengt het team alle eisen en wensen in kaart en doet het suggesties voor technische oplossingen. Soms kan worden volstaan met een standaard oplossing, maar soms is er iets bijzonders aan de hand. Ik zeg maar wat: het PCB moet kunnen werken in hoog vacuüm. Dan voert het team een voorstudie uit. Ze duiken de literatuur in, raadplegen andere experts, bouwen proefopstellingen. Ze lossen het op, whatever it takes. Zo‘n team is uniek, dat heeft bijna niemand.‘

De specialisten zijn onderdeel van de ’technologiepoot‘ van het bedrijf. Zij bepalen samen met de klant hoe het PCB eruit komt te zien, welke PCB-technologie (rigid, flexibel, flex-rigid) gaat worden gebruikt, welke materialen, welke design rules (bijvoorbeeld spoorbreedtes en spoorafstanden), hoeveel lagen, wat voor via‘s, wat voor solder resist, enzovoorts. Is deze fase succesvol afgerond, dan neemt de EDA-poot het over.

Deze afdeling voor electronic design automation doet de lay-out. Ook hier heeft QPI sterke troeven, aldus Warnaar: ’We kunnen werken met zo ongeveer alle lay-outsoftwarepakketten die te koop zijn, dus we kunnen altijd perfect aansluiten bij de ontwerpsoftware van de klant. Waar klanten ook blij van worden, is dat we zeer snel prototypes kunnen maken in onze modelshop. Als het moet binnen een dag na het binnenkrijgen van de kale panelen. SMD-componenten brengen we handmatig aan, onder de microscoop. En foutloos. We hebben enkele dames die er zeer bedreven in zijn. Zo‘n modelshop voor kleine series heeft vrijwel niemand.‘

Hoewel QPI zich profileert als panelenfabrikant, besteedt het de fabricage volledig uit. Het is een fabrikant zonder fabriek. Het bedrijf maakt gebruik van de diensten van diverse PCB-productiebedrijven in binnen- en buitenland, maar doet de fabricagevoorbereiding voor vrijwel alle PCB‘s zelf. Welke leverancier voor welk paneel wordt gekozen, hangt onder meer af van de complexiteit, de gebruikte technologieën en de gewenste aantallen. De praktijk van nu is dat high-end PCB‘s meestal in Europa of Israël worden gemaakt en wat eenvoudiger, high-volume panelen in China of India. Maar volgend jaar kan de situatie anders zijn. In Nederland is het aantal leveranciers sterk teruggelopen: de sterke prijsdruk heeft een shake-out tot gevolg gehad. De werkvoorbereiding gebeurt in een van de QPI-vestigingen, die allemaal hun eigen Cam-afdeling hebben.

Large Hadron Collider

Warnaar ziet het niet hebben van een eigen fabriek als een voordeel. ’Bij ieder project kunnen we de partner erbij betrekken die het dichtst bij de oplossing staat. We controleren alle producten die binnenkomen, auditen de productiebedrijven tenminste één keer per jaar en voeren regelmatig benchmarks uit op kwaliteit en kosten. Wij letten ook op de arbeidsomstandigheden in de fabrieken. Zeker in het Verre Oosten is dat nodig, maar gelukkig verbetert de situatie snel. De relaties met onze toeleveranciers zijn innig; regelmatig komen mensen van ons er over de vloer om te leren over de nieuwste productiemethodes. Onze klanten merken niets van de uitbesteding, die krijgen gewoon ’QPI-panelen‘ aangeleverd.‘ Een partner die speciaal genoemd moet worden, is Endicott Interconnect, gespecialiseerd in system-in-package-oplossingen, voor als het zo compact moet worden dat het met een PCB niet meer lukt. QPI vertegenwoordigt Endicott in Nederland.

Zowel voor R&D als voor productiedoeleinden heeft QPI een uitstekend geoutilleerd PCB-testlaboratorium. Hier staan onder meer een klimaatkast voor levensduurtests, röntgensystemen waarmee bijvoorbeeld te zien is of de (onzichtbare) contacten van een flipchipverpakking goed zijn vastgesoldeerd, en microscopen voor oppervlakteanalyse. Er kunnen ook destructieve tests worden uitgevoerd, zoals panelen doorzagen, de snijvlakken polijsten en deze microsecties onder de microscoop bestuderen. In samenwerking met een naburig bedrijf kan QPI zelfs beschikken over een elektronenmicroscoop (Sem).

Warnaar laat voorbeelden zien van producten van de afgelopen jaren, waaruit de verscheidenheid van PCB‘s duidelijk naar voren komt. Een bijna niet te tillen multilaags back panel op posterformaat aan de ene kant van het spectrum, een vederlichte schakeling voor drukmetingen in een schoenzool aan de andere kant. Dit laatste PCB werd gemaakt in het kader van het door de EU gesubsidieerde Stella-project (Stretchable Electronics for Large-Area Applications), waarin een consortium productietechnologie ontwikkelt voor gedrukte bedrading op rekbaar materiaal. Een van QPI‘s pronkstukken is een PCB gemaakt voor het Nikhef, dat aan tal van extreme eisen moest voldoen. Zo moesten componenten in het PCB worden gemonteerd, ingepakt in koper. Hiervan zijn er tweeduizend gemaakt die dienstdoen in de Large Hadron Collider van Cern in Genève. ’Als het Higgs-deeltje wordt ontdekt, dan hebben we daar een belangrijke bijdrage aan geleverd‘, aldus een glunderende directeur.

Een ander EU-project waaraan QPI deelneemt, is Qstream. Daarin wordt productietechnologie ontwikkeld voor antennes voor de volgende generatie Wifi, die zal werken op 60 GHz. Ook is QPI partner in EDM (Electronic Design & Manufacturing), een rond Imec opgezet samenwerkingsverband dat tot doel heeft de ontwikkeling van printed board assemblies op een hoger niveau te tillen en te standaardiseren.

Groei bestendigen

De afgelopen acht jaar is QPI met twintig procent per jaar gegroeid en heeft het zich binnen de Benelux een belangrijke positie verworven in de ontwikkeling en productie van PCB‘s voor een groeiend klantenbestand. Een probleem waar het bedrijf – evenals zijn concurrenten – mee worstelt is dat het in Nederland buitengewoon moeilijk is aan goede lay-outers te komen. Het werk is de laatste jaren zo complex geworden dat een lay-outer minimaal hbo-niveau moet hebben en daarna het vak geruime tijd in de praktijk moet beoefenen voordat hij of zij effectief wordt. Ondanks het schreeuwende tekort aan lay-outers is het vak niet populair en pakken de reguliere opleidingen het niet op.

QPI heeft gelukkig een troef achter de hand. Warnaar: ’We willen onze vestiging in Shenzhen in de toekomst laten uitgroeien tot de mirrorsite van Helmond, dus met hetzelfde aanbod aan diensten. Welnu, in China lopen goed opgeleide lay-outers gewoon over straat. Als we in Nederland geen goede mensen kunnen krijgen, zullen we steeds meer werk moeten overhevelen naar Shenzhen, en waarom ook niet: het werk kan overal ter wereld worden gedaan. We zijn op dit moment ook bezig de technologiepoot op te zetten in Shenzhen. We willen er net als hier een specialistenteam van zes man hebben. Daar ligt de situatie net andersom: voor zo‘n team heb je originele denkers nodig en die zijn in China nu juist weer moeilijker te vinden dan hier. Maar ze zijn er zeker. We zijn druk aan het werven en hebben er al een gevonden.‘

De directie wil de komende jaren de groei bestendigen: na de Benelux de rest van Europa veroveren, blijven investeren in technologische expertise en ontzorging van klanten. En van de Chinese vestiging een volwaardig kantoor maken dat ook de lokale markt kan bedienen. Warnaar: ’Straks kan ons bedrijf klanten vijftien uur per etmaal diensten aanbieden. We willen vooral drempels wegnemen voor Europese klanten voor kosteneffectieve, kwalitatief hoogwaardige volumeleveringen uit Azië.‘