Flexiblere Siplace-Bestückplattform

Revolverhelden

Der Siemens-Bereich Produktions- und Logistiksysteme (PL) präsentiert die Siplace-Bestücksysteme S und F nun auch mit Bestückkopfmodularität in Form von Collect&Place-Revolverköpfen.

Die Bestückautomaten können nun – je nach Anforderungsprofil – mit 6- oder 12-Segment-Collect&Place (C&P)-Revolverköpfen ausgestattet werden. Damit wird in Erweiterung des Siplace-Systemkonzepts des „Modular Manufacturing“ eine optimale Maschinenkonfiguration, passend zu dem zu fertigenden Produkt, ermöglicht. Die perfekte Austaktung der gesamten Bestücklinie führt zu höchster Bestückleistung und zur optimalen Nutzung der Maschinen und damit der Investition.

Hintergrundinformation
Bei Pick&Place (P&P)-Köpfen erfolgt der Bestückvorgang der Bauelemente (BE) sequentiell. Der Bestückkopf holt ein BE mit Hilfe einer Saugpipette aus einem Zuführmodul, transportiert es zur Bestückposition und platziert das BE auf der Leiterplatte. Erst danach wird das nächste Bauelement aus einem Zuführmodul abgeholt. P&P-Köpfe werden vorwiegend zur Bestückung von hochpoligen und Fine-Pitch-Bauelementen (Stecker, BGA, QFP usw.) eingesetzt und erreichen höchste Bestückgenauigkeit. Die Bestückleistung ist bei diesem Prinzip begrenzt. Bei höheren Leistungen kommt das Prinzip des C&P zum Einsatz. Hierbei nimmt ein Revolverkopf mit horizontaler Drehachse mehrere BE aus dem Zuführmodul hintereinander auf. Wenn der Revolverkopf komplett mit BE versorgt ist (sechs oder zwölf BE), beginnt der eigentliche Bestückvorgang. Die aufgenommenen BE werden nun vom C&P-Kopf nacheinander durch das Weiterdrehen des Kopfes auf die Leiterplatte aufgesetzt. Die Revolverkopf-Technologie kommt vorwiegend bei Chip- und niedrigpoligen BE zum Einsatz. Ein 6-Segment-Kopf lässt auch die Aufnahme größerer BE zu. Damit ist bei beliebiger Kombinaten der Revolverköpfe eine größeres Bauelementespektrum nutzbar. Durch die meist sehr kurzen Verfahrwege und die geringe Taktzeit für das Weiterdrehen des Kopfes werden sehr hohe Bestückleistungen erreicht. Im Gegensatz zu klassischen Turret-Head-Bestückköpfen mit vertikaler Drehachse ist die Revolverkopf-Technologie nicht nur platzsparend: Durch den kleineren Durchmesser treten im Vergleich wesentlich geringere Fliehkräfte auf. Schnellere und zuverlässigere Bestückung ist das Ergebnis.

Die Siplace Serien
Die Siplace F-Serie ist ein Bestücksystem mit einem Portal, an dem zwei Bestückköpfe – je ein P&P- und ein C&P-Revolverkopf – arbeiten. Ab jetzt ist bei der Siplace F HM (Head Modularity) nicht nur ein 6-Segment-C&P-Kopf, sondern auch ein 12-Segment-C&P-Kopf einsetzbar.
Die Siplace S-Serie ist ein System mit zwei Portalen an denen jeweils ein Bestückkopf arbeitet. Die Siplace S war bisher ausschließlich mit zwei 12-Segment-C&P-Köpfen ausgerüstet. Bei der künftigen Siplace S HM ist nun eine beliebige Kombination aus 6- und 12-Segment-C&P-Revolverköpfen möglich.
Die Bestückkopf-Modularität ist Teil des flexiblen, modularen Siplace-Konzeptes. Neben der beliebigen Kombinierung der Siplace-Maschinen in einer Linienkonfiguration und durch die mit allen Siplace-Systemen kompatiblen Feeder ist nun zusätzlich durch die modular einsetzbaren Bestückköpfe die Flexibilität maximiert und für alle Arten der Anwendung bestens geeignet. Die neuen Maschinen mit HM-Fähigkeit fügen sich nahtlos in bestehende Bestücklinien ein und ergänzen diese mit neuester Technik.

Der Revolverkopf
Der 12-Segment-Revolverkopf ist genau und schnell für alle Standard-SMT-Bauelemente von 0201 Chips über SOT (Small Outline Tranistor) oder BGA bis 18,7 x 18,7 Millimeter. Das Aufnehmen und Bestücken der Baulelemente erfolgt sanft und sicher mit Hilfe von Vakuum und Blasluft. Eine Kamera am Revolverkopf bestimmt die genaue Lage jedes Bauelements an der Pipette. Abweichungen werden vor dem Bestücken korrigiert und bei der weiteren BE-Aufnahme berücksichtigt. Auch die Gehäuseform wird mit den programmierten Werten überprüft. Bei Toleranzüberschreitungen wird das BE nicht bestückt. Bei einem Reparaturlauf wird dann automatisch nachbestückt. Der 12-Segment-Revolverkopf erreicht eine maximale Bestück-Leistung von 12.500 BE/h bei einer maximalen Genauigkeit von ±90 µm bei 4 Sigma.
Der 6-Segment-Revolverkopf hat sein Einsatzgebiet bei allen Advanced-Komponenten bis 32 x 32 Millimeter (Chips, QFP, BGA etc.). Sein Einsatz empfiehlt sich daher bei größeren Anteilen von ICs in den zu bestückenden Leiterplatten. Gerade im Hauptanwendungsbereich von PLCC 44 bis zu QFP 208 führt er zu einer erheblichen Leistungssteigerung. Die Bestückgenauigkeit beträgt ±70 µm bei 4 Sigma. Die maximale Leistung liegt bei 8.500 BE/h.
Die Ausprägung DCA (Direct Chip Attach) des 6-Segment-Kopfes ist für die schnellste Bestückung mit noch höherer Genauigkeit bei Bauelementen wie Flip-Chip und mBGA bis 13 x 13 Millimeter vorgesehen. Durch die Verwendung des DCA-Pakets wird die Bestückgenauigkeit auf ±60 µm bei 4 Sigma verbessert. Für alle anspruchsvollen oder besonders großen BE sowie Sonderbauformen setzen die Siplace Automaten den Pick&Place Kopf ein. Er zeichnet sich durch eine Genauigkeit von ±50 µm, 4 Sigma, oder mit spezieller Kamera von sogar ±40 µm, 4 Sigma, aus.

Siemens
Tel. (05) 17 07-35928
johann.lackner@siemens.at
http://www.siemens.at

Auszeichnungen für Siplace-Bestücksysteme
Der Siemens-Geschäftsbereich Produktions- und Logistiksysteme (PL) erhielt zwei wichtige Auszeichnungen: So verlieh die kanadische Celestica, ein weltweiter Marktführer auf dem Sektor der Auftragsfertigung, Siemens für seine Siplace-SMT-Bestücksysteme den Preis „Partner in Performance“. Dieser Preis wird jährlich an ausgewählte Lieferanten im Rahmen der Verleihung der „Celestica Global Supplier Awards“ in Toronto überreicht. Siemens PL bekam den Preis als Anerkennung für außergewöhnliche Leistungen und die Unterstützung von Celesticas Zielen auf dem Sektor Supply Chain Management.
Ebenfalls für die Siplace-SMT-Bestücksysteme erhielt Siemens PL den Award „Technology Leadership“ von Frost & Sullivan. Diese Auszeichnung der Industrieanalysten wird jedes Jahr an ein Unternehmen vergeben, das in der Branche technisch führend ist. Ein „preiswürdiges“ Unternehmen muss im gesamten technologischen Lebenszyklus eines neuen Produkts – von der Design-Phase über die ersten Prototypen bis hin zur Optimierung des Systems – technische Spitzenleistungen vorweisen. Die Technologie muss bei Kunden schon im Einsatz sein und dort neue Maßstäbe gesetzt haben.