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Anwendung eines Vergusswerkzeugs: Mittels formgebendem Niederdruckspritzguss lässt sich die elektronische Baugruppe zuverlässig vor Umwelteinflüssen schützen.
Mit den PVA-Anlagen lassen sich viele Schutzbeschichtungsanwendungen realisieren.
Die Beschichtungs- und Dosieranlage Delta 6 mit überarbeiteten PVA-Arbeitszellen.

Immer höhere Qualitätsansprüche und der Trend zur Miniaturisierung auf den Baugruppen zwingen Elektronikfertiger dazu, ihre Produkte gegen Korrosion und Umwelteinflüsse zu schützen. Feuchtigkeit ist ein hartnäckiger Feind der elektronischen Baugruppe. Sie kann Störungen verursachen und ist auch für Kriechströme verantwortlich. Nicht selten sind die Schädigungen so gravierend, dass es zum Ausfall der elektronischen Baugruppe kommt. Allerdings sieht sich der Anwender stets in einem Zielkonflikt. Heute reicht es nicht, einfach irgendeine Schutzbeschichtung vorzunehmen. Je nach Anforderung sind spezifische Lacksysteme erhältlich. Geeignet sind etwa niederviskose thermoplastische Materialien, die eine Verarbeitungstemperatur von maximal +250 °C aufweisen.

Eine Anwendung ist der formgebende Verguss in der Niederdruckspritztechnik – das Hotmelt Moulding. Werner Wirth bietet hierzu die passende modulare Vergussanlage TM 2300 an. Die Vergussanlage ist modulare aufgebaut und dadurch sowohl vielseitig und flexibel einsetzbar als auch leicht zu bedienen. In der Fertigungshalle nimmt die Anlage nur die Fläche einer Europalette ein. Die Produktivität der TM2300 wird außerdem durch die Kreuztisch-Variante gesteigert. Auf diese Weise ist es möglich, eine der Unterformen während des Vergusses für den nächsten Vergussgang vorzubereiten. Falls es die Geometrie der Baugruppen erfordert, kann das Material nicht nur horizontal, sondern auch vertikal eingespritzt werden. Bedingt durch den großen Arbeitsbereich lassen sich nahezu alle gängigen Formengrößen einsetzen.

Modulares Ventilsystem

Der Vergusskopf TM1010 ist ein modulares Ventilsystem für den Einsatz in Hotmelt-Verguss- oder Dispensanlagen. Je nach der Anwendung wird dieser mit unterschiedlichsten Düsen ausgerüstet. Die Düsen unterscheiden sich in Länge und Durchmesser. Der Vergusskopf hat drei Materialschlauchanschlüsse. Das Ventil ist pneumatisch gesteuert und komplett geheizt. Zur Montagebasis ist das System thermisch isoliert, sodass eine kontinuierliche Temperaturverteilung im Vergusskopf besteht. Außerdem hat er eine eingebaute Datums- und Stempelkennzeichnung, was für die Traceability sorgt. Der Vergusskopf lässt sich zudem leicht montieren, ist universell einsetzbar in Bezug auf Materialien und Maschinentypen und auch auf andere Inlinestrecken adaptierbar.

Für die Materialzufuhr kann der Anwender aus der Produktpalette von Werner Wirth zwischen Tankgeräten, Fassschmelze oder den Extrudern wählen. Die Vorteile des Extruders TM1500-30 liegen zum einen in seiner Fähigkeit, die unterschiedlichen Werkstoffe zu verarbeiten und zum anderen ermöglicht das Gerät ein gezieltes Melt-on-Demand ohne unnötige Heizphasen. Da viele Hotmelts ihre Eigenschaften bereits nach zehn bis sechzehn Stunden verändern, kommt es leicht zu Veränderungen im Gefüge dieser Materialien. Im Unterschied zu einer Tankanlage wird das Material im Einfülltrichter des Extruders bei Raumtemperatur vorgetrocknet gelagert und zur Verarbeitung bereitgestellt. Eine thermische Belastung des Werkstoffs – insbesondere im Vorratsbereich – ist damit ausgeschlossen.

Im Produktionsprozess wird das Material dann nur so kurz wie möglich einer Erhitzung ausgesetzt. Der Hotmelt-Werkstoff wird in der Materialschnecke gefördert. In der Eingangs-, der Umwandlungs- und der Ausstoßzone wird es gewalkt und somit erwärmt. Eine zusätzliche Erhitzung von außen steuert in allen drei Zonen den homogenen Anstieg der Temperatur. Eine gekühlte Rückstromsperre verhindert den Rückfluss des geschmolzenen Materials in den Vorratsbereich. Wochenzeitschaltuhren und Stand-by-Modi helfen bei der Überwachung des Schmelzprozesses. Der Einsatz von Extrudern eignet sich auch für die Verarbeitung anderer Werkstoffe als Hotmelts. Auch wäre es beispielsweise möglich, Polyester, EVAs, Polyolefine und Polyamide im Extruder zu verarbeiten. Da die Materialien im Vorratsbehälter keiner thermischen Belastung ausgesetzt sind, können gerade auch farbige Werkstoffe im Extruder verarbeitet werden. Die Brillanz der Farben und die Qualität der Stoffe bleiben dabei erhalten.

Plattform für selektive Schutzbeschichtung

Die verschiedenen bei Werner Wirth erhältlichen Anlagen von PVA für das selektive Schutzbeschichten, Vergießen, Raupenlegen und Dispensen erschließen den Anwendern die Vorteile einer flexiblen Prozessautomatisierung. Die Beschichtung wird in bis zu vier frei programmierbaren Achsen durchgeführt. Mit hohen Verfahrgeschwindigkeitenist es möglich, mehrdimensionale Ebenen, 3-D-Formen und Rotationen bis zu 360 Grad abzufahren.

Sie können für ein- oder zweikomponentige Medien, Lotpasten, Bond-Adhäsive, Cyanacrylate und viele weitere Medien verwendet werden. Das Grundsystem ist mit bürstenlosen DC-Servomotoren, Präzisionsumlaufspindeln und optischen Encodern auf allen Achsen ausgerüstet. Die Wiederholgenauigkeit der Positionierung beträgt 0,025 mm bei einer Auflösung von 0,005 mm. Die Dosier-, Sprüh- und Lackvorhangventile werden von den Achsen applikationsspezifisch gesteuert. Die Produktpalette umfasst auch das Jet-Dosierventil JDX von PVA. Dabei handelt es sich um ein berührungsloses Auftragsventil, das auch kleine Materialmengen beziehungsweise niedrige und hohe Viskositäten von bis zu 400.000 cps verarbeiten kann. Das Ventil verarbeitet ein breites Spektrum von Flüssigkeiten für die typischen Anwendungen und Applikationen wie Underfill, Flip Chip, präzise Beschichtung, Dosieren von Klebstoffen, Epoxidharze und Schmierstoffe für Mikro-Beschichtung, Medizintechnik, LED-Montage und Die-Bonden.

Ein auf der Messe SMT Hybrid Packaging 2014 vorgestelltes System von PVA ist die Beschichtungs- und Dosieranlage Delta 6 mit überarbeiteten PVA-Arbeitszellen. Delta 6 wurde in Bezug auf Standfläche, Stabilität, Zugänglichkeit und Ästhetik verändert, ohne dabei die Flexibilität, die Funktion und die Größe des Arbeitsbereiches zu beeinträchtigen. Dabei wurde zunächst die Silhouette verschlankt: bei gleich großer Arbeitsfläche ist das Delta 6 knapp 10 cm schmaler als das Vorgängermodell. Deutlich ist auch die Verringerung des Platzbedarfs der gesamten Produktionslinie, da das Transportsystem auf 86,87 cm verkürzt wurde. Des Weiteren wurde das System mit einem größeren Arbeitsbereich konstruiert, das bietet zusätzlichen Raum für die Aufnahme von mehreren Beschichtungsköpfen und erhöhter Achslast. Eine modifizierte Z-Achse führt zu einer weiteren Erhöhung der Stabilität.

Selektives Beschichten

Damit auch moderne elektronische Komponenten effektiv geschützt werden können ist es notwendig, dass die Bestandteile der entsprechenden Beschichtungsanlagen richtig zusammenspielen. Auf die passenden Kombinationen hat sich Werner Wirth spezialisiert.