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Thomas Hüttl, Manager Siplace Product Marketing bei der ASM AS.
Präzise Optimierung und Organisation aller anfallenden Instandhaltungsarbeiten sind die Themen der neuen Siplace-Maintenance-Konzepte.
Thomas Hüttl: „Ziel für jeden Bestückungsautomaten ist: schon die erste Leiterplatte sollte perfekt sein.“

Thomas Hüttl befasst sich täglich mit dem Vertriebs-Support bei ASM AS in München, spezielle mit den möglichen Hardware-Konfigurationen der Siplace-Bestückungsautomaten, und er kennt die Fragen, die interessierte Kunden haben nur zu gut.

„Unsere Aufgabe ist es, in Zusammenarbeit mit dem Kunden Lösungen zu entwickeln und umzusetzen,“ erläutert Hüttl. „Meistens gibt es ein breites Produktspektrum, das wir mit unseren Automaten bedienen müssen. Also sollten wir genauer wissen wie diese Produkte aussehen. Je genauer, desto präzisere Ergebnisse erhalten wir aus den Simulationen, die wir zunächst mit der Siplace-Pro-Software fahren. Verschiedene mögliche Maschinenkonfigurationen sind dann eine Ausgangsbasis für eine mögliche Kaufentscheidung.“

Wer also auf der Suche nach dem richtigen Bestückungsequipment ist, sollte so genau wie möglich das eigene Produktspektrum – Stückzahlen, Bauteilspektrum, erforderliche Rüstwechsel pro Zeiteinheit, etc. – definieren können.

Bestückleistung

Was die Auswahlkriterien im Detail angeht, so hat Siplace mit seiner „Compare Checkliste“ 2008 den Schritt gewagt, seine Maschinen in aller Offenheit mit denen der Mitbewerber zu vergleichen. „Wir haben natürlich auch mit den für uns manchmal nicht so guten Ergebnissen leben müssen“, bemerkt Hüttl.

Die Messung der Bestückleistung sollte gemäß IPC 9850 erfolgen. Von einer hohen IPC-Bestückleistung kann auch auf eine hohe Realleistung geschlossen werden. „Es gibt natürlich auch sogenannte theoretische Maximalleistungen, die aber immer auf Grund spezieller Randbedingungen, sprich Boarddesigns, zu Stande kommen, und nicht auf Grundlage des durch die IPC 9850 definierten, für uns als neutral geltenden Standards,“ bemerkt Hüttl.

Bestückgenauigkeit

Die Angaben der Bestückgenauigkeit erfolgen auf der Grundlage von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen. Sie bestimmt letztendlich die Bestückqualität und damit die Produktqualität, also die ppm-Rate.

Dazu gehört natürlich die Fähigkeit, Bauelemente bezüglich Anwesenheit, Geometrie und Koplanarität von vornherein zu erfassen.

Die Grundgenauigkeit des Positioniersystems bietet lediglich die Voraussetzung für eine möglichst hohe Genauigkeit. „Zusätzlich müssen noch viele Parameter mehr bedacht und eingestellt werden“, fügt Thomas Hüttl hinzu. „Schließlich ist keine Maschine von Beginn an 100 prozentig passend für jeden Kunden. Doch was heute jeder braucht, ist sicherlich ein Closed-Loop-System für den Platziermechanismus. So kann man auch mit Spindelantrieben bis zu einer bestimmten Performance gute Ergebnisse erzielen. Wenn es um Bestückleistungen von 30.000 Bt/h mit einem Portal geht, sehe ich allerdings deutliche Grenzen mit Spindelantrieben.“

Bauteilspektrum

Beim Bestücken von 01005-Chips zählt der gesamte Prozess. Die Abholposition mus genau bestimmbar sein. „Das geschieht heutzutage über das Pocket-Scanning, bei dem man direkt auf die Tasche im Gurt zugreift, oder das Bauteil wird direkt gepickt,“ so Hüttl. „Dazu bedarf es in jedem Fall eines Closed-Loop-Lernprozesses, damit der Bestückkopf das Bauteil immer mittig gegriffen abholen kann.“ Dabei muss die Pipette passen und natürlich in gutem Zustand sein. Der Bestückkopf sollte vor dem Plazieren verifizieren können, ob das Bauteil vorhanden ist und in korrekter Position landen kann. Zudem ist es sinnvoll, wenn die Chips sanft auf das Lotpastenpad geblasen werden können. „Wir sprechen bei Siplace vom Air-Kiss,“ fügt Hüttl hinzu.

Das Bestücken von schweren Bauteilen ist normalerweise bis zu 100 g (Schokoladentafel) üblich. Dabei gibt es bei einigen Automatenanbietern auch die Möglichkeit mit mechanischen Greifern zu arbeiten, wenn die klassische Saugpipette nicht ausreicht. „Wir bieten hierzu ein Multigripper-Kit an, dass vom Anwender selbst konfiguriert werden kann“, erläutert Thomas Hüttl.

Auf jeden Fall sollte man genauer auf die Datenblätter schauen, wenn es um die Setzkräfte geht. Die reichen heutzutage bis zu 30 N, Siplace wird demnächst optional bis zu 50 N anbieten.

Zusatzfunktionen

Jede Zusatzfunktion, die unmittelbar auf Bestückprozessebene geleistet werden soll, geht natürlich immer auf Kosten des Durchsatzes. Also sollten Zusatzfunktionnen die Leistung möglichst geringfügig minimieren.

Ein Dippprozess ist z. B. nötig, wenn es um Package-on-Package-Bestückung geht. Dann kommt es darauf an, wie einfach und schnell der Bestückkopf dippen, sprich definiert große Fluxtropfen aufnehmen und setzen kann.

Außerdem werden Lösungen für das Setzen von Klebepunkten ohne Dosierkopfeinsatz angeboten, wie z.B. ein Glue-Feeder, wenn z. B. bestimmte Steckverbinder zusätzlich geklebt werden sollen.

Rüsten

„Für jeden Grad an Flexibilität, die der Anwender braucht, sollten wir eine kosteneffiziente Lösung anbieten können,“ meint Thomas Hüttl. „Wie oft muss umgerüstet werden? Wo liegen die Gemeinsamkeiten des Produktportfolios? Wenn möglichst alle Randparameter geklärt sind, dann können wir ein ideales, kosteneffizientes Rüstkonzept entwickeln und anbieten.“

Ohne eine Analyse des Bedarfs lässt sich das aber selten optimal herausarbeiten. Es gibt Intelligente Feeder, Wechseltische und entsprechende Optimierungssoftware, die in der Gesamtheit eine nahezu unterbrechungsfreie Fertigung ermöglichen können.

Bedienung

Auf die Benutzer zurechtgeschnittene Bedienoberflächen sind für Bestückungsautomaten heutzutage Standard. Kann diese Bedienoberfläche, die z.B. bei Siplace Smart GUI genannt wird, von einfachen Start-Stopp-Funktionen und typischen täglichen Routinen hinaus schnell zur Selbsthilfeunterstützung bei einfacheren Problemen führen? Kann die Maschine ohne größere Einweisung sicher bedient werden?

New Product Introduction

Der typische Lohnfertiger muss bestücken, was er bekommt. Hersteller von Industrieelektrik sind mit ständigen Produktverbesserungen konfrontiert. Wie kann diese in unseren breiten typische NPI optimal umsetzen, ohne dass die Linie ständig stillsteht, ohne das Baugruppen vergeudet werden? „Schon die erste Leiterpaltte sollte perfekt sein“, meint Hüttl. „Das sind einfach die Anforderungen, denen wir mit Hard- und Softwarekonzepten entgegenkommen müssen.“ Wie schnell kann ich in dieser Situation auf die Schnelle ein exotisches Bauteil für die Bestückung einfach und schnell programmieren?

Schlussbemerkung

Am Ende zählt alles: Der Preis, die Folgekosten, die Finanzierung, die Möglichkeit einer bedarfsorientierte Wartung etc. Immer wieder stellt sich die Frage: Wo kann ich Kosten einsparen?

Es zählt aber auch das Vertrauen zum Lieferanten bzw. Hersteller. Da helfen nur Erfahrungen, seien es die eigenen oder die von Kollegen, denen man ebenso vertrauen können sollte.