Anforderungen an das Qualitätsmanagement der Softwareentwicklung - Produkt- und Prozeßnormen

Der Beitrag gibt einen Überblick über die wichtigsten Normen und Standards für das Qualitätsmanagement von softwareproduzierenden Unternehmen. Ausgehend von der Präzisierung des Begriffs "Softwarenorm" wird eine Klassifikation für Normen und Standards vorgestellt. Darauf aufbauend werden zunächst wichtige Produktnormen erörtert. Dem folgt eine umfassende und detaillierte Darstellung und Diskussion der wichtigen Normenreihe DIN EN ISO 9000 bis 9004. Der Beitrag schließt mit der Ableitung von drei betriebswirtschaftlich relevanten Anforderungen an ein Konzept des Qualitätsmanagements der Entwicklung informationstechnikgestützter Informationssysteme

Chapter 11 – Health Apps as Medical Devices

Gesundheits-Apps können, je nach Zweckbestimmung des Herstellers, als Medizinprodukte im rechtlichen Sinne eingeordnet werden. Ob eine App alsMedizinprodukt anzusehen ist, hängt davon ab, ob dietatsächliche Zweckbestimmung durch den Hersteller eine medizinische ist. Dies ist grundsätzlich der Fall, wenn die App der Diagnose und/oder Therapie dient. Wann dieswiederum der Fall ist, ist im Einzelfall mitunter nur schwierig zubeantworten. Dem Hersteller und der Anwenderin oder demAnwender stehen hier bereits diverse, auchbehördlicherseits herausgegebene,Orientierungshilfen zur Verfügung, die jedoch nichtverbindlich sind und den Einzelfall nicht regeln können. Sofern es sich um Medizinprodukte handelt, fügen sich diese in das vorhandene regulatorischeRegime des Medizinprodukterechts ein, wonach sich auch die Prüfung derSicherheit desProdukts richtet. Apps, die Medizinprodukte sind, werden wie andereMedizinprodukte auch, in Risikoklassen nach potentiellem Risikounterschieden. Apps werden häufig der Klasse I zuzuordnen sein, dieentsprechend geringes potenzielles Risiko aufweisen. Es wird sich zeigen, ob einpotentielles Risiko bei Apps vorhanden ist, was die generelle Einstufung in einehöhere Risikoklasse rechtfertigt. Dies hätte die notwendige Beteiligung einerBenannten Stelle zur Folge, was eine weitere Prüfungsinstanz der Sicherheitaußerhalb des Herstellers selbst und der Einhaltung der notwendigenharmonisierten Normen, vermitteln würde.Depending on the purpose specified by the manufacturer, health apps may becomemedicinal products in the legal sense. Whether an app is to be considered as suchdepends on whether its designated purpose, as assigned by the manufacturer, ismedical. This is generally the case when the app delivers diagnostic and/ortherapeutic functionalities. However, determining if this is the case may not beeasy to answer. For manufacturers as well as users, there are a number ofguidance documents that are provided by official bodies as well as other authorsand are applicable to apps independent of their designation as a medicalproduct, but they are not binding in nature and often, they do not coverspecific use cases. Of course, for medical products, the applicable rules andregulations specify the necessary points that need to be observed, and thisincludes the processes the product has to undergo to test its safety. Just asfor other products, apps that are considered medical products are differentiatedinto different risk classes. Most apps will probably be class I products,indicating that they only pose little risk. It remains to be seen whether thereare apps with higher potential for harm that would justify classifying them intohigher risk classes accordingly. Of course, this would necessitate theinvolvement of a notified body, but would also add an additional inspectioninstance into the equation to check on the app’s security as well as themanufacturer’s compliance with the necessary laws and regulations

Fertigungsqualität beim 3D-Laserstrahlschweißen von Blechformteilen

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die erzielbare Fertigungsqualität beim 3D-Laserstrahlschweißen von Blechformteilen mit kleinen Krümmungsradien untersucht und in ausgewählten Beispielen dokumentiert sowie Hinweise zur lasergerechten Fertigung von Blechformteilen erarbeitet. Es wurden die drei wesentlichen Verbindungsarten des Laserstrahlschweißens im Karosseriebau untersucht: I-Naht am Stumpfstoß und I-Naht und Kehlnaht am Überlappstoß. Zur Bestimmung der Fertigungsqualität an Schweißverbindungen des Typs I-Naht und Kehlnaht am Überlappstoß mußten erst geeignete Bewertungsrichtlinien definiert werden. Zur Bearbeitung der Blechformteile kamen bekannte und im Rahmen der Untersuchungen neu entwickelte Strategien zur Prozeßführung beim Laserstrahlschweißen an einfachen Formelementen und an Realbauteilen aus Automobilkarosserien zum Einsatz. Die hierbei erzielten Bearbeitungsergebnisse wurden anhand der oben genannten Richtlinien hinsichtlich der erzielten Fertigungsqualität untersucht. Eine gleichbleibende Fertigungsqualität an Außen- und Innenkonturen gleichermaßen konnte unabhängig von den untersuchten Werkstücken durch die Anwendung geeigneter Prozeßführungsstrategien sichergestellt werden. Die Untersuchungen wurden an einer 5-Achsen Portalanlage mit einem 2,2kW-CO2-Laser und einem 6-Achsen Industrieroboter mit einem 1kW Nd:YAG-Laser durchgeführt.Within this thesis the quality of 3D laser welds along contours with small radii at shaped sheet metal parts has been investigated and documented by significant examples. These results were applied to establish design guidelines for laser welding of shaped sheet metal parts. The three most relevant joint geometries for laser welding of sheets in car body production have been investigated during the experiments: Butt weld, lap weld and lap fillet weld. To evaluate the weld quality of lap and lap fillet welds quality levels for imperfections for these joint geometries had to be defined. Shaped sheet metal workpieces - simple, bended parts and complicated deep drawn car body parts - were welded by the application of different processing strategies - some of them already known and others developed during the investigations. The quality of the welding results was evaluated using the above mentioned quality levels. Good weld quality at all welded parts even at complicated parts like small radii could be achieved by the application of suitable processing strategies. The experiments were performed using a 5-axis gantry machine with a 2.2kW CO2-Laser and a 6-axis industrial robot with a 1kW Nd:YAG-Laser

Prozeßintegrierte Qualitätssicherung in der Elektronikproduktion

Unter dem Schlagwort "Qualität produzieren anstatt Qualität erprüfen” hat sich in der Produktionstechnik ein genereller Wandel in den verfolgten Ansätzen zur Qualitätssicherung vollzogen. Diese einfach anmutende Vorgehensweise gestaltet sich in der Elektronikproduktion jedoch weiterhin schwierig. Schon die Spezifikation der Qualität elektronischer Baugruppen ist durch unterschiedliche Anforderungen und Einsatzbereiche der Endprodukte sehr komplex. Die besonderen Problemstellungen der Elektronikproduktion zeigen sich im Zusammenwirken aufeinander folgender Fertigungsschritte und in der hohen Anzahl von Einflußgrößen auf die letztlich erreichte Produktqualität. Physikalisch-chemische Eigenschaften der Bauelemente und Leiterplatten, Kleber- und Lotmaterialien stehen mit den Fertigungsparametern von Lotpasten- oder Kleberauftrag, Bestücken und Löten über die gesamte Prozeßkette verteilt in Wechselwirkung. Der Stand der Forschung ist daher geprägt durch die intensive Auseinandersetzung mit den Qualitätseigenschaften und Versagensmechanismen elektronischer Baugruppen und dem ständigen Streben nach beherrschten Prozessen, die sich an die schnellen Innovationszyklen bei Produkten, Gehäuse- und Verbindungstechnologien anpassen müssen. Die Methoden zur Prozeßsicherung und zur Qualitätsprüfung werden jedoch noch weitgehend isoliert voneinander eingesetzt. Die Qualitätsprüfung wird in der Regel am Ende der Prozeßkette mittels visueller Prüfung und elektrischen Tests durchgeführt. Fehler werden so relativ spät erkannt, die Nacharbeit am fertigen Produkt ist mit hohen Kosten verbunden und die Rückwirkung auf die Prozesse kann zudem erst relativ spät erfolgen. Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung und Integration elektronischer Baugruppen verschärft sich die Problematik der visuellen Prüfung. Neben mangelhafter Treffsicherheit und Reproduzierbarkeit der Prüfergebnisse ist die Korrelation zwischen den verwendeten Sichtprüfkriterien und dem Ausfallverhalten der Baugruppen nicht zweifelsfrei gegeben. Die dadurch unnötig herbeigeführte Nacharbeit führt neben erhöhten Fertigungskosten zur Herabsetzung der Baugruppenqualität. Ziel der vorliegenden Dissertation war daher, die bisher getrennten Aufgabenfelder zur Prozeßsicherung und Qualitätsprüfung in einem geschlossenen Ansatz zusammenzuführen. Es wird eine prozeßintegrierte Qualitätssicherung vorgeschlagen, die der Qualitätssteigerung in der Elektronik bei gleichzeitig reduzierten Fertigungskosten dient. Parallel wird mit den entwickelten Werkzeugen eine durchgängig protokollierte und überwachte Produktion unterstützt. Das systematische Zusammenführen beherrschter Fertigungs- und Prüfprozesse in der Elektronikbaugruppenproduktion wird durch die Vernetzung der Prozeß- und Prüfdaten in einem gemeinsamen Informationsmodell ermöglicht. Das in einer relationalen Datenbank implementierte Informationsmodell ist die Grundlage für darauf aufsetzende Werkzeuge zur Analyse, Optimierung und Regelung der Fertigungsqualität. Um die prozeßintegrierte Erfassung der erforderlichen Prozeß- und Prüfdaten zu erreichen, werden in einem weiteren Schwerpunkt der Arbeit Systemlösungen zur automatisierten optischen Inspektion in der Baugruppenmontage entwickelt. Hierzu werden mögliche Verfahrensansätze analysiert und deren Einsatzpotential aufgezeigt. Mit dem Übergang zu Laser- und Röntgengestützten Inspektionsverfahren können prozeßbegleitend die Fertigungsprozesse deutlich besser charakterisiert und geführt werden. Bestehende Defizite bei der Sichtprüfung durch Prüfpersonal sowie die Schwächen von herkömmlichen CCD-kamerabasierenden Inspektionsverfahren werden hierbei überwunden. Die fertigungsintegrierte 3D-Laserinspektion des Lotpastenauftrags stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu einer fehlerfreien Produktion reflowgelöteter Baugruppen dar, da dies ein besonders kritischer Fertigungsschritt in der Prozeßkette ist. Die Einsatzfähigkeit der 3D-Laserinspektion erfordert vor allem kurze Prüfzeiten und eine gute informationstechnische Einbindung, die durch eine CAD/CAM-Verfahrenskette für die optische Baugruppeninspektion sichergestellt wird. Mit der Entwicklung einer flexibel automatisierten Röntgeninspektionszelle wird der Elektronikproduktion ein geeigneter Prüfmonitor zur Verfügung gestellt, der sowohl die Aufgabe der Lötstelleninspektion zuverlässig erfüllt, als auch eine sehr gute Überwachung und Führung der Fertigungsprozesse erlaubt. Neben der direkten materialflußtechnischen Integration in die Fertigungslinie, besteht mit der flexiblen Prüfzelle eine interessante Alternative für die Einführung und Qualifizierung neuer Fertigungs-, Gehäuse- und Verbindungstechnologien. Um die verschiedenen Randbedingungen und Anforderungen an eine prozeß-integerierte Qualitätssicherung zu beherrschen, wird mit dem System FuzzCIass ein Werkzeug zu anwenderflexiblen Klassifikation und Regelung der Fertigungsqualität vorgestellt. Im selben Maße erlaubt der Einsatz lernender Verfahren auf der Basis Neuronaler Netze eine weitreichende Anwenderflexibilität. Am Beispiel einer spezifischen Aufgabenstellung zur Lötstelleninspektion mittels Röntgen wird die Tauglichkeit dieses Ansatzes nachgewiesen. Exemplarische Anwendungen der prozeßintegrierten Qualitätssicherung zeigen den Nutzen der entwickelten Werkzeuge und erlauben eine Bewertung der verschiedenen Vorgehensweisen, die stark von den jeweiligen Randbedingungen und eingesetzten Fertigungstechnologien abhängen. Die größten Potentiale lassen sich durch die Berücksichtigung der prozeßintegrierten Qualitätssicherung bei der Neukonzeption von Fertigungstechnologien erschließen. Das Beispiel eines kombinierten Bestück- und Laserlötprozesses mit integrierter Prozeß- und Prüfdatenerfassung weist auf die in weiterführenden Arbeiten noch zusätzlich zu erschließenden Potentiale hin.Under the slogan "Produce quality instead of checking quality", a general change in the pursued approaches to quality assurance has taken place in production technology. This simple-looking procedure continues to be difficult in electronics production. Even the specification of the quality of electronic assemblies is subject to different requirements. The special problems of electronics production are shown in the interaction of successive manufacturing steps and in the large number of influencing factors on the product quality ultimately achieved. Physicochemical properties of the components and printed circuit boards, adhesive and solder materials stand with the manufacturing parameters of Order of solder paste or slide, assembly and soldering in interaction across the entire process chain. The state of research is therefore characterized by the intensive examination of the quality properties and failure mechanisms of electronic assemblies and the constant striving for controlled processes that have to adapt to the fast innovation cycles in products, housing and connection technologies. However, the methods for process assurance and quality control are still used largely in isolation from one another. The quality check is usually carried out at the end of the process chain using visual and electrical tests. Errors are thus recognized relatively late, reworking the finished product is associated with high costs, and the effects on the processes can only take place relatively late. Due to the increasing miniaturization and integration of electronic assemblies, the problem of visual inspection is exacerbated. In addition to poor accuracy and reproducibility of the test results, the correlation between the visual inspection criteria used and the failure behavior of the modules is not without doubt. The resulting unnecessary reworking leads not only to increased manufacturing costs but also to a reduction in the quality of the assembly. The aim of the present dissertation was therefore to combine the previously separate tasks for process assurance and quality control in a closed approach. Process-integrated quality assurance is proposed, which serves to increase the quality of the electronics while at the same time reducing manufacturing costs. At the same time, a continuously logged and monitored production is supported with the developed tools. The systematic merging of controlled manufacturing and testing processes in electronics assembly production is made possible by networking the process and testing data in a common information model. The information model implemented in a relational database is the basis for tools based on it for analyzing, optimizing and regulating the manufacturing quality. In order to achieve the process-integrated acquisition of the required process and test data, system solutions for automated optical inspection in the assembly of modules are developed in a further focus of the work. For this purpose, possible procedural approaches are analyzed and their application potential is shown. With the transition to laser and X-ray-based inspection processes, the manufacturing processes can be characterized and guided much better during the process. Existing deficits in the visual inspection by inspection personnel as well as the weaknesses of conventional CCD camera-based inspection procedures are overcome. The production-integrated 3D laser inspection of the solder paste application represents an important step on the way to the faultless production of reflow-soldered assemblies, since this is a particularly critical manufacturing step in the process chain. The usability of the 3D laser inspection requires above all short test times and a good information technology integration, which is ensured by a CAD / CAM process chain for the optical assembly inspection. With the development of a flexibly automated X-ray inspection cell, a suitable test monitor is made available to electronics production, which reliably fulfills the task of solder joint inspection and also enables very good monitoring and control of the manufacturing processes. In addition to the direct material flow integration into the production line, the flexible test cell is an interesting alternative for the introduction and qualification of new production, housing and connection technologies. In order to master the various boundary conditions and requirements for process-integrated quality assurance, the FuzzCIass system is a tool for user-flexible classification and regulation of manufacturing quality. To the same extent, the use of learning methods on the basis of neural networks allows extensive user flexibility. The suitability of this approach is demonstrated using the example of a specific task for solder joint inspection using X-ray. Exemplary applications of process-integrated quality assurance show the usefulness of the tools developed and allow an evaluation of the different procedures, which strongly depend on the respective boundary conditions and the manufacturing technologies used. The greatest potential can be tapped by taking process-integrated quality assurance into account when redesigning manufacturing technologies. The example of a combined assembly and laser soldering process with integrated process and test data acquisition indicates the additional potential to be tapped in further work

Störungssystematikbestimmte Instandhaltung in einem Wafertransportsystem

Störungssystematikbestimmte Instandhaltung (SSBIH) in einem Wafertransportsystem In der vorliegenden Arbeit wird eine Instandhaltungsmethode beschrieben, mit welcher es im Wafertransportsystem von Infineon Dresden gelungen ist, die Anzahl sogenannter Traktionsprobleme innerhalb kürzester Zeit und mit minimalem Aufwand zu halbieren. Neben der Beschreibung der Umsetzung der Methode, wird vertiefend auf die theoretischen Grundlagen und die Voraussetzungen für die Anwendbarkeit eingegangen. Des weiteren wird anhand der Besonderheiten komplexer Logistiksyteme in der Halbleiterfertigung erläutert, weshalb diese zustandsbestimmte Instandhaltungsstrategie bisher nicht zum allgemeinen Stand der Technik gehörte. Es werden Beispiele für eine Übertragbarkeit angeführt. Eine solche ist insbesondere dann gegeben, wenn das Störungsverhalten auf Toleranzsystemen basiert, in welchen vollständige Austauschbarkeit nicht nur gefordert, sondern ein Großteil der möglichen Elementepaarungen auch tatsächlich getestet wird. Im hier beschriebenen Fall fanden pro Tag ca. 750 000 Ereignisse zwischen ca. 4500 Conveyorelementen und mehr als 10 000 Transportcarriern statt. (Anlagen: Carriertraktionsprobleme, Microsoft-Access-DB, 29,4 MB ; Conveyorstörungen, Microsoft-Access-DB, 22,9 MB ; Stockerstörungen, Microsoft-Access-DB, 22,6 MB ; Verteilungsfunktion, Microsoft-Access-DB, 514 KB ; Störungsentwicklung, Microsoft Excel-Tabelle, 2,03 MB -- Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLUB

Konzepte zur Validierung geometrischer Charakteristika von Mikroverzahnungen und -getrieben

Diese Arbeit befasst sich mit Methoden zur Qualitätssicherung von Verzahnungen mit einem Modul im Bereich zwischen 1 um und 1mm. Kernstück dabei ist die Erfassung funktionsrelevanter geometrischer Charakteristika. Dies erfolgt an einem eigens entwickelten Mikrogetriebeprüfstand. Damit und mit Hilfe eines Modells der Prüfung ist trotz der Verwendung zweier fehlerbehafteter Werkräder ein Rückschluss aus die Abweichungen der einzelnen Zahnräder möglich

Qualitäts- und kosteneffiziente Integration neuer Bauelementetechnologien in die Flachbaugruppenfertigung

Die Baugruppenfertigung ist geprägt von einem weltweit stark dynamischen Wachstum in allen Bereichen. Elektronikproduktion als Schlüsseltechnologie und Kernkompetenz ist von herausragender Bedeutung für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Die Qualitätssicherung hat dabei einen besonderen Stellenwert. Dies zeigt sich am vergleichsweise hohen Aufwand für Personal und Investitionen mit entsprechenden Kosten. Ursachen liegen in der Komplexität der Prozessschritte, verstärkt durch zunehmende Miniaturisierung sowie der stetigen Erhöhung der Anzahl an Verbindungsstellen pro Bauelement. Die zunehmende Variantenvielfalt heutiger Elektronikkomponenten führt jedoch zwangsläufig zu komplexeren und flexibleren Prozessketten. Die Integration neuer Komponenten bei gleichzeitigem Zwang zu qualitäts- und kostenoptimalen Fertigungslösungen führt zu erweiterten Herausforderungen an die Qualitätssicherung. Ziel der Arbeit war daher die gezielte Analyse qualitäts- und kostenrelevanter Mechanismen innerhalb eines erweiterten Produktionsumfeldes für miniaturisierte Strukturen. Dabei wurden zu Beginn der Untersuchungen die verschiedenen Alternativen zur Standard-SMD-Technologie gegenübergestellt und hinsichtlich ihrer technologischen Umsetzung vergleichend bewertet. Es zeigt sich, dass die kostengünstigste Lösung zur Funktionsintegration auf Baugruppenebene mit BGAs und CSPs realisiert werden kann. Beide Bauelementtypen sind der Gruppe der Area Arrays zuzuordnen und besitzen ,insbesondere bei der Integration in bestehende Prozessketten, wirtschaftliche und technologische Vorteile. Ausgehend von dieser Vorauswahl wurde eine umfangreiche technische Qualifizierung der am Lehrstuhl verfügbaren Systeme zur Verarbeitung von Area Arrays durchgeführt. Für die einzelnen Teilprozesse Lotpastenauftrag, Bestücken, Löten wurden die ausgewählten Maschinen experimentell untersucht und wesentliche Stellparameter analysiert. Daraufhin wurden Optimierungsmaßnahmen entwickelt und deren Wirksamkeit durch Fähigkeitsanalysen nachgewiesen. Diese Ergebnisse konnten zudem auf die Qualifizierung bestehender Systeme bei Industriepartnern im Rahmen von Kooperationen übertragen werden. Aufbauend auf diesen Arbeiten konnte erstmals eine Prozesskette zur Verarbeitung höchstintegrierter Bauelemente mit verdeckten Anschlussstrukturen am Institut aufgebaut werden. Diese Präzisionsprozesskette diente zur umfassenden Analyse von Wechselwirkungen und Schädigungsmechanismen bei der Verarbeitung von Area Arrays. Der starke Einfluss anschlussspezifischer Kenngrößen auf die Prozessqualität konnte ebenso nachgewiesen werden, wie die deutliche Abhängigkeit der Verarbeitbarkeit dieser Bausteine von bisher nur unzureichend berücksichtigten Parameter wie der Bestückkraft. Ergänzend wurden im Vorfeld verschiedene Versuchsreihen zur Charakterisierung des Benetzungsverhaltens unter Lagerungseinfluss durchgeführt. Hier zeigte sich das signifikant bessere Benetzungsverhalten von Area Arrays gegenüber technologisch vergleichbaren Bausteinen mit peripheren Anschlüssen. Zur übergreifenden Analyse der Wechselwirkungsbeziehungen wurde ein am Institut entwickeltes Informationssystem um die technologisch relevanten Komponenten, Prozesse und Analysemechanismen ausgebaut. Gleichzeitig wurde der Aspekt der Nacharbeit durch die Integration zusätzlicher Funktionalitäten berücksichtigt. Insbesondere vor dem Hintergrund neuer und miniaturisierter Anschlussformen muss eine prozessintegrierte Nacharbeit bereitgestellt werden. Hierzu wurden erste Arbeiten geleistet, die in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ausgebaut werden. Mit fortschreitender Erhöhung der Qualitätsniveaus erhält die Frage nach dem Aufwand für eine beherrschte Fertigung zunehmend an Bedeutung. Die rein technische Betrachtung und Optimierung eines Prozesses muss um Parameter zur Abschätzung des wirtschaftlichen notwendigen Aufwandes ergänzt werden. In umfangreichen Grundlagenuntersuchungen wurden daher marktverfügbare Systeme zur integrierten Qualitäts und Kostenbewertung evaluiert und aus deren Defizite ein Anforderungsprofil für die spezifischen Belange der Elektronikproduktion abgeleitet. Dieses Profil wurde in einem zweistufigen Bewertungssystem umgesetzt, mit dem sowohl eine Technologiewechselbewertung als Planungswerkzeug wie auch eine produktionsintegrierte Effizienzbewertung möglich ist. Exemplarische Anwendungsbeispiele sowie die Anbindungsmöglichkeiten an externe Systeme verdeutlichen die vielfältigen Einsatzfälle, die das realisierte Bewertungssystem zur Effizienzanalyse zur Verfügung stellt. In zukünftigen Arbeiten werden die Verarbeitungsmechanismen für innovative Bauelementformen weiter verfeinert und zusätzlich alternative Verbindungsmedien oder Substrate berücksichtigt. Darüber hinaus bietet die konsequente Zusammenführung von Qualitäts- und Kostenaspekten bei Planung, Realisierung und Betrieb komplexer Fertigungslinien zur Baugruppenproduktion noch erhebliches Potential, das in weiterführenden Arbeiten umzusetzen ist.The assembly production is characterized by a strongly dynamic growth in all areas worldwide. Electronics production as a key technology and core competence is of outstanding importance for Germany as a business location. Quality assurance is of particular importance. This can be seen from the comparatively high expenditure for personnel and investments with corresponding costs. The causes lie in the complexity of the process steps, reinforced by increasing miniaturization and the steadily increasing number of connection points per component. However, the increasing variety of today's electronic components leads inevitably lead to more complex and flexible process chains. The integration of new components while at the same time being forced to produce quality and cost-effective manufacturing solutions leads to expanded quality assurance challenges. The aim of the work was therefore the targeted analysis of quality and cost-relevant mechanisms within an expanded production environment for miniaturized structures. At the beginning of the investigations, the various alternatives to standard SMD technology were compared and their technological implementation was compared. It turns out that the most cost-effective solution for functional integration at the component level can be implemented with BGAs and CSPs. Both types of components can be assigned to the group of area arrays and have economic and technological advantages, especially when integrated into existing process chains. Based on this pre-selection, extensive technical qualification of the systems available at the chair for processing area arrays was carried out. For the individual sub-processes of solder paste application, assembly, soldering, the selected machines were experimentally examined and essential control parameters were analyzed. As a result, optimization measures were developed and their effectiveness demonstrated by ability analyzes. These results could also be transferred to the qualification of existing systems at industrial partners within the framework of cooperations. Building on this work, a process chain for processing highly integrated components with hidden connection structures could be set up at the institute for the first time. This precision process chain was used for the comprehensive analysis of interactions and damage mechanisms when processing area arrays. The strong influence of connection-specific parameters on the process quality could also be demonstrated, as well as the clear dependence of the processability of these modules on parameters that were previously insufficiently considered, such as the placement force. In addition, various test series were carried out beforehand to characterize the wetting behavior under the influence of storage. This showed the significantly better wetting behavior of area arrays compared to technologically comparable modules with peripheral connections. For a comprehensive analysis of the interaction relationships, an information system developed at the institute was expanded to include the technologically relevant components, processes and analysis mechanisms. At the same time, the aspect of rework was taken into account by integrating additional functionalities. Process-integrated rework must be provided, especially against the background of new and miniaturized connection forms. To this end, initial work has been carried out, which will be expanded in cooperation with industrial partners. As the level of quality increases, the question of the effort required for controlled production is becoming increasingly important. The purely technical consideration and optimization of a process must be supplemented by parameters to estimate the economically necessary effort. Comprehensive basic investigations therefore evaluated market-available systems for integrated quality and cost assessment and derived a requirement profile for the specific interests of electronics production from their deficits. This profile was implemented in a two-stage evaluation system, which enables both a technology change evaluation as a planning tool and a production-integrated efficiency evaluation. Exemplary application examples and the connection options to external systems illustrate the diverse applications that the implemented evaluation system provides for efficiency analysis. In future work, the processing mechanisms for innovative component shapes will be further refined and alternative connection media or substrates will also be taken into account. In addition, the consistent merging of quality and cost aspects in the planning, implementation and operation of complex production lines for module production still offers considerable potential that must be implemented in further work