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Die Null-Fehler-Fertigungslinie von Seho ist für das fehlerfreie und vollständig dokumentierte selektive Löten von THT-Restkomponenten ausgelegt. Die Besonderheit: Nur verifizierte Fehler werden automatisiert nachbearbeitet.
Dem zunehmenden Produktmix will Seho im Bereich des Wellenlötens mit einem durchdachten Doppeltiegelsystem mit elektrodynamischer Pumpe begegnen: Das völlig überarbeitete System sorgt zuverlässig für eine unabhängige Lottemperierung und eine automotive-ge
Der Plasma-Fluxer ermöglicht einen lösungsmittelfreien Flussmittelauftrag und sorgt aufgrund deutlich reduzierter Rückstände für eine höhere Produktqualität.

Innovationen sind ein bedeutender Faktor für Wachstum. Deshalb richtet Seho Systems den Schwerpunkt seiner Aktivitäten auf Zukunftstechnologien aus. Das unternehmerische Handeln und die hauseigenen Fertigungsabläufe orientieren sich dabei an den Prinzipien der nachhaltigen zukunftsverträglichen Entwicklung und Produktion von Maschinen. Dass Forschung die Wettbewerbsfähigkeit stärkt, davon ist man bei Seho überzeugt: Jährlich fließen rund 7 Prozent des Umsatzes für Forschung und Entwicklung ins Unternehmen zurück. Überdies unterhalten die Techniker und Prozessingenieure intensive Kontakte zu zahlreichen Partnern an Universitäten, Forschungsinstituten und Wirtschaftsunternehmen. Mit dieser konsequent umgesetzten Strategie hat sich Seho in den letzten Jahren sehr erfolgreich vom Standard-Maschinenanbieter hin zum Systemlieferanten mit innovativer Automatisierungstechnik entwickelt und bietet als einziger Hersteller weltweit seinen Kunden Komplettlösungen an: Mit innovativen Systemen für alle Bereiche des automatisierten Lötens, integrierten Lösungen zur automatischen optischen Lötstelleninspektion (AOI), intelligenten Konzepten für das Baugruppen-Handling und Materialmanagement, Sonderanlagen und Know-how in Form von Seminaren. Schließlich will man nicht nur an der Optimierungsschraube der bestehenden Prozesse drehen, sondern für Kunden den Unternehmenserfolg von morgen sichern.

Pünktlich zur diesjährigen Productronica-Messe wartet Seho mit gleich zwei Innovationen auf, welche die Null-Fehler-Strategie im Elektronikfertigungsprozess voran treiben sollen. Mit der „Null-Fehler-Fertigungslinie inklusive automatischer Baugruppen-Nacharbeit“ für das selektive Löten von THT-Restkomponenten und dem „Wellenlötsystem der Zukunft“, das die Anforderung der Leistungselektronik adressiert, will Seho Meilensteine in der Löttechnik setzen.

Null-Fehler-Fertigungslinie mit automatischer Baugruppen-Nacharbeit

Bedingt durch Schwankungen in der Materialqualität und weitere Faktoren können selbst in stabilen Fertigungsprozessen Lötfehler auftreten. Manuelle Nacharbeiten sind jedoch wenig reproduzierbar und häufig mit der geforderten hohen Qualität nicht durchzuführen. Zudem sind sie zeit- und kostenintensiv. Auch müssen versteckte Kosten, wie etwa Produktivitätsraten oder Personaltraining, hierbei Berücksichtigung finden. Da eine manuelle Reparatur aufgrund dieser Aspekte oft nicht zulässig ist, erfolgt häufig ein zweiter kompletter Prozessdurchlauf, bei dem allerdings die gesamte Baugruppe nochmals thermisch belastet wird und nicht nur die fehlerhafte Lötstelle.

Genau an diesem Punkt setzt die Null-Fehler-Fertigungslinie von Seho an, die für das fehlerfreie und vollständig dokumentierte selektive Löten von THT-Restkomponenten ausgelegt ist. Sie beinhaltet neben einer Station für selektives Miniwellenlöten, ein AOI-System, einen Verify-Platz und eine dem jeweiligen Lötfehler entsprechende, definierte automatische Reparaturlötung. Die in diesem Null-Fehler-Fertigungskonzept integrierte Selektivlötanlage verfügt über einen hochpräzisen Mikrotropfenfluxer, je nach Taktzeitforderung eine oder mehrere Vorheizstationen sowie eine elektromagnetische Löteinheit für Miniwellenlötprozesse. Das AOI-System ist direkt in der Selektivlötanlage integriert. Die Inspektion einer Baugruppe findet parallel zum Lötprozess der nachfolgenden Baugruppe statt, wodurch maximale Funktionalität auf minimaler Stellfläche erreicht wird. Die Vorteile liegen auf der Hand: Neben kurzen Taktzeiten, wartet das System mit einer hohen Wirtschaftlichkeit auf, da Löteinheit und AOI mit einem gemeinsamen Achssystem verfahren werden.

Intelligentes Baugruppen-Handling

In einer anschließenden Separierstation werden fehlerfreie Baugruppen und als fehlerhaft erkannte Baugruppen automatisch voneinander getrennt: Fehlerfreie Baugruppen gelangen automatisiert zu den Bestückplätzen, fehlerhafte Baugruppen werden bis zur Bearbeitung am anschließenden Verify-Arbeitsplatz gepuffert. Dort erfolgt die Verifizierung und Klassifizierung der detektierten Lötfehler. Baugruppen ohne Befund – also Pseudofehler – transportiert die Separierstation automatisch wieder zurück zu den Bestückarbeitsplätzen. Baugruppen mit tatsächlichen Fehlern werden einem weiteren, kleinen Selektivlötsystem zugeführt. Hier wird entsprechend der Fehlerklassifizierung an den Fehlerkoordinaten ein Reparaturprozess mit angepassten Parametern durchgeführt. Ein enormer Vorteil aus prozesstechnischer Sicht, da ausschließlich die fehlerhafte Lötstelle den Prozess erneut durchläuft, nicht die gesamte Baugruppe. Anschließend erfolgt eine erneute Kontrolle.

Alle Komponenten der Null-Fehler-Fertigungslinie sind entsprechend verlinkt und es erfolgt ein bidirektionaler Datenaustausch. Eine eigens konzipierte Software erfasst, analysiert und dokumentiert die kompletten Prozess- und Maschinenparameter vollständig – und zwar jederzeit reproduzierbar und bedienerunabhängig. Die Anbindung und Produktionssteuerung durch ein MES-System gehört zum Leistungsspektrum. Auch wurde bei der Konzeptionierung des Null-Fehler-Prozesses darauf geachtet, dass keine Beeinflussung der Taktzeit des Gesamtsystems erfolgen kann.

Wellenlötsystem der Zukunft

Neue Konzepte sind auch im Bereich des Wellenlötens gefordert, um dem Ziel einer Null-Fehler-Produktion nahe zu kommen. Hierfür hat Seho eine neue Anlagentechnik entwickelt, bei der alle prozessrelevanten Komponenten – Flussmittelauftrag, Vorwärmung, Löten – durch neue, innovative Module ersetzt wurden.

Zur Aktivierung der Oberflächen auf der Leiterplatte werden üblicherweise lösungsmittelbasierte Flussmittel eingesetzt. Alternativ kann mit dem neuen System von Seho die Abscheidung von Flussmittelpulver in einem Plasmaprozess durchgeführt werden, wodurch Lösungsmittel nicht mehr erforderlich sind. Das Pulver, zum Beispiel Adipinsäure, wird haftfest und langzeitstabil auf die Leiterplattenoberfläche aufgetragen und ist im Lötergebnis mit Standardverfahren identisch. Aufgrund der deutlich reduzierten Rückstände kann hierdurch jedoch sowohl die Produktqualität als auch Stillstandszeiten der Anlage verbessert werden. Durch den Verzicht auf Lösungsmittel sind außerdem Einsparungen bei den Materialkosten möglich.

Im Vorheizbereich erfordert besonders der zunehmende Anteil an Baugruppen der Leistungselektronik eine hohe Energiedichte. Neue Infrarotstrahler in Kombination mit einem neuen Ansteuerungskonzept von Seho erzeugen genau diese Energiedichte. Der Wirkungsgrad dieser neuen Vorheizung wird zudem deutlich verbessert, indem die Aktivierung der Strahler nur in den Anlagenbereichen, in denen sich eine Baugruppe befindet, erfolgt. Dies wird durch die schnelle Reaktionszeit der Strahler, eine exakte Streckenüberwachung und eine neu entwickelte Software erreicht.

Cleveres Doppeltiegel-System

Im Bereich der Lötwelle stellt der zunehmende Produktmix eine große Herausforderung dar. Eine Anpassung der Lottemperatur ist ad hoc nicht möglich und auch die Bandbreite an Loten (SnPb, SAC, Innolot, SnBi) nimmt weiter zu. Hierfür hat Seho ein Doppeltiegel-System entwickelt, das eine unabhängige Lottemperierung und eine automotive-gerechte Trennung unterschiedlicher Lotwerkstoffe zulässt. Der Wechsel zwischen zwei Produkten kann innerhalb von Sekunden erfolgen, die jeweils nicht genutzte Lotlegierung ist vom Prozessraum vollständig abgegrenzt.

Das System basiert auf einer Löteinheit mit elektrodynamischen Pumpen, die ohne bewegliche Teile arbeiten, eine hohe Dynamik bieten und einen konstanten Volumenstrom fördern. Dennoch kann auf bewährte Parameter zurückgegriffen werden, da sich alle vorhandenen Düsengeometrien weiterhin nutzen lassen. Auch die Nachfüllung von Lot in den Tiegel wurde den Anforderungen der Automobilindustrie entsprechend neu aufgesetzt, um eine Vermischung der Legierungen in der Anlage vollständig ausschließen zu können. Dies wird nicht zuletzt auch bei der Wartung berücksichtigt, bei der ein gleichzeitiger Zugriff auf beide Tiegel verhindert wird. Das Design der neuen Komponenten konnte dabei trotz der hohen Anforderungen so umgesetzt werden, dass eine Umrüstung existierender Anlagentechnik durch den Austausch weniger Komponenten möglich ist.

Maßgeschneiderte Automatisierungstechnik und innovative Ideen von Seho, die klar fokussieren: Ausschließlich für den Erfolg der Kunden zu arbeiten und auch zukünftig Entwicklungen in der Elektronikindustrie mit voran zu treiben.

Löten aus Leidenschaft

In den vergangenen fast vierzig Jahren hat Seho entscheidend zu Entwicklungen in der Elektronikindustrie mit beigetragen. Durch konsequente Forschung an neuen Löttechnologien, Kooperationen mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft und nicht zuletzt durch ein hochmotiviertes Team kann Seho neue Trends in der Elektronikfertigung sehr früh in serienfähige Prozesse umsetzen.

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