Bildergalerie
Samrte SMT-LInien und mehr.
Schablonendrucker HP-520SPI.
Bestückungsautomat Europlacer Iineo.
Advantis-Bestückungsautomatenplattform von Universal Instruments.
Vi-5k-AOI-System von Vitechnology.
Wellenlötanlage The Modula Wave von Kirsten.
Asymtek-SL940E-Lackiersystem.
Reinigungssysteme von Mbtech.
Trockensschrank für MSDs Xtreme.

Der einheimische, überwiegend von kleinen und mittleren Anbietern gekennzeichnete Markt der Baugruppen-Fertigung stellt traditionell höchste Ansprüche an die Flexibilität und Qualität der Ausrüstung und damit an die Prozesssicherheit des eingesetzten Equipments. Bei in der Regel sehr heterogener Auftragszusammensetzung der Produktion ergeben sich im Vergleich zur Fertigung großer Serien hohe Anteile an Aufträgen mit kleineren Losgrößen. Kleinere Dienstleistungsfertiger, bei denen jährlich Tausende unterschiedlicher Aufträge in kleinen Serien produziert werden, sind keine Seltenheit.

Hinzu kommt insbesondere in Deutschland das nicht zu vernachlässigende Applikationssegment der Prototypen- und Testserienfertigung, die in den letzten Jahren wieder zunehmende Bedeutung erlangt und naturgemäß besonders hohe Anforderungen an die Flexibilität stellt.

Dass die Baugruppen-Fertigung heute im Rahmen von Traceability jederzeit transparent nachvollziehbar sein muss, ist inzwischen fast selbstverständlich. Über alledem schwebt stets die Forderung, dass eine getätigte Investition ihre Anschaffungskosten innerhalb möglichst kurzer Zeit wieder eingespielt haben muss – ROI, der Return on Investment, ist hier das Schlüsselwort.

Anhand einiger Anlagenlayouts lässt sich darstellen, wie perfekt die anderen Einzelkomponenten des Portfolios von Samrttec in unterschiedlichen Linienkonzepten zusammenspielen.

Flexible All-Round-SMT-Linie

Neuste Maschine im Smarttec-Programm ist der HP520-SPI-Schablonendrucker mit integrierter 3D-Inspektionssystem, ideal z. B. zusammen mit der Iineo-Bestückplattform von Europlacer zu einer flexiblen Linie für ein breites Losgrößenspektrum von 1 bis mehreren 1.000 einsetzbar.

Der HP520-SPI-Schablonendrucker passst ideal zur Iineo-Bestückplattform von Europlacer.

Der HP520-SPI-Schablonendrucker passst ideal zur Iineo-Bestückplattform von Europlacer. Smarttec

Beim integrierten 3D-Inspektionsmodul des Druckers handelt es sich um eine völlig separate Einheit. So entsteht kein Taktzeitverlust. Über einen geschlossenen Regelkreis erfolgt eine Autokorrektur, durch die bereits nach wenigen Drucken der spezifische CPK-Wert erreicht wird. Rakeldruck und Rakelgeschwindigkeit lassen sich innerhalb eines Druckzyklus jeweils fünffach variieren, um stets optimale Druckergebnisse zu erreichen.

Das 3D-Inspektionssystem prüft 43 cm²/s das Vorhandensein, die Lage, die Form, die Dimensionen und die Höhe der aufgebrachten Pads und schützt dadurch zuverlässig vor fehlerhaften Bestückungen und teurer Reparatur- und Nacharbeit.

Der Iineo-Hochgeschwindigkeitsautomat mit wahlweise einem oder zwei 8- oder 12-fach konfigurierbaren Relvoverköpfen und seinen 264 Zuführungen für 8-mm-Spulen plus 10 Matrix-Trays bestückt bis zu 28.600 Bt/h. Vorgerüstete Feeder lassen sich während der laufenden Produktion andocken und werden vom System automatisch erkannt, so dass effektiv mit Null-Rüstzeit gearbeitet werden kann.

Aufgrund der kurzen Umrüstzeit des Schablonendruckers eignet sich das Linienkonzept nicht nur für High-Mix-High-Volume Applikationen, sondern gleichermaßen für die sequentielle Abwicklung einer Folge von Kleinserienaufträgen bis hin zur Losgröße eins.

High-Mix-High-Volume-SMT-Linie

In dieser Linie für anspruchsvolle High-Mix-High-Volume-Applikationen bedruckt der bereits oben beschriebene HP-520-SPI-Schablonendrucker mit integrierter 3D-Inspektion Boards, die anschließend von zwei Universal Instruments-Hochgeschwindigkeits-SMD-Bestückvollautomaten der Adventis- und Genesis-Serie bestückt werden, um schließlich im Exelsius-Reflowofen gelötet zu werden.

Linie mit HP-520-SPI-Schablonendrucker, zwei Universal Instruments-Hochgeschwindigkeits-SMD-Bestückvollautomaten der Adventis- und Genesis-Serie und einem Exelsius-Reflowofen.

Linie mit HP-520-SPI-Schablonendrucker, zwei Universal Instruments-Hochgeschwindigkeits-SMD-Bestückvollautomaten der Adventis- und Genesis-Serie und einem Exelsius-Reflowofen.Smarttec

Diese Bestückautomaten verarbeiten SMDs vom 01005-Chip bis hin zum 30 mm-x 30 mm-Bauteil bei voller Geschwindigkeit. Auch SMDs bis zu 150 mm Kantenlänge können verarbeitet werden. Durch das patentierte Touch-Down-System mit variablem Aufsetzdruck wird die Belastung für die Bauteile minimiert. Sogar Einpressbauteile können mit einer Kraft von bis zu 5 kg gesetzt werden. Vor der Montage werden die Bauteile nahezu ohne Geschwindigkeitseinbuße in horizontaler und vertikaler Richtung optisch vermessen.

Das Reflowsystem Exelsius bietet mit seiner Phase-Convection-Technologie eine ausgezeichnete Beherrschbarkeit unterschiedlichster Temperaturprofile. Ein patentiertes Konvektionssystem innerhalb der einzelnen Konvektionssegmente stellt eine absolut homogene Wärmeverteilung ohne unerwünschte Querströmungen sicher. Da das Konvektionssystem als geschlossener Regelkreis konzipiert ist, der die Temperatur in jedem Segement mittels Pyrometern direkt auf der Leiterplatte regelt, bietet dieses Reflowsystem ideale Voraussetzungen für die Auswertung in Echtzeit.

Weitere Vorteile sind erhebliche Kostensenkungen durch geringeren Stickstoffverbrauch und ein sehr effizientes Selbstreinigungssystem.

An den Ofen schließt sich das Vi-5k-AOI-System von Vitechnology an. Es erkennt Trends in Echtzeit und bietet statistische Auswertung und Rückverfolgung. Dadurch ist es in der Lage, Abweichungen und deren Ursache zu erkennen, bevor es zu Fehlern kommt.

Hochflexibles Wellenlöten

Das Wellenlöten gehört längst noch nicht der Vergangenheit an. Der Anteil von Through-Hole-Bauteilen ist allerdings meist so gering, dass in vielen Fällen die manuelle Bestückung dieser bedrahteten Bauteile wirtschaftlich ist. Z. B. erfolgt im Anschluss an 4 Bestückungsarbeitsplätze das Wellenlöten auf dem System The Modula Wave von Kirsten. Das ausschließlich mit horizontalem Transport arbeitende System zeichnet sich durch hohe Energieeffizienz und dank der Jet Wave durch eine sehr geringe thermische Belastung der Bauteile aus.

Manuelle Bestückung und Wellenlöten mit The Modula Wave von Kirsten.

Manuelle Bestückung und Wellenlöten mit The Modula Wave von Kirsten.Smarttec

Auch Fertigungen mit wechselnden Loten in unterschiedlichen Prozessen sind kein Problem, denn mit seiner externen, mobilen Dockingstation kann das System schnell beim Wechsel von einem Prozess zum anderen umgerüstet werden. Alternativ zur Dockingstation kann das System aber auch mit zwei Inline-Lotbädern arbeiten.

Die Modularität dieses Anlagenkonzepts gestattet also die jederzeitige Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen, wie z. B. durch zuschaltbare Heizmodule oder die Durchsatzsteuerung. Minimale Verschmutzung, schneller Lotbadwechsel, einfachste Wartung und die hochentwickelte Visto-Prozesssteuerung sind weitere entscheidende Vorteile dieses Wellenlötkonzepts.

Selektives Schutzlackieren und Trocknen

Mit dem Vordringen von Elektronik in Einsatzbereiche wie Automotive; Medizintechnik oder Photovoltaik – und nicht zuletzt auch wegen gestiegener Anforderungen der Produkthaftung – ist das selektive Schutzlackieren von Bauteilen zu einem nicht mehr wegzudenkenden Teilprozess nahezu jeder Elektronikfertigung geworden.

Lackierlinie mit Asymtek-SL940-Lackiersystem und Trockenofen.

Lackierlinie mit Asymtek-SL940-Lackiersystem und Trockenofen.Smarttec

In der hier vorgestellten Linie werden die Baugruppen sofort nach dem Lackieren zum Aushärten in den UV-Curing-Ofen geführt und einem kontrollierten Trocknungsprozess unterzogen, der neben der Lackierung selbst ebenfalls wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Beschichtung hat. Es gibt weder Zwischenlager, in denen frischer Lack kontaminiert werden könnte, noch Probleme mit Lösemitteln. Die Baugruppen stehen für weitere Verarbeitungsschritte innerhalb weniger Minuten nach dem Lackieren sofort wieder zur Verfügung.

Kernstück dieser Lackierlinie ist das Asymtek-SL940-Lackiersystem. Durch seine spezielle Prozesskontrolle im geschlossenem Regelkreis sichert das im Select-Coat-Verfahren arbeitende System eine gleichbleibend hohe Beschichtungsqualität bei hoher Geschwindigkeit und Präzision. Die Beschichtung erfolgt frei von jeglichem Overspray in einem Arbeitsgang mittels eines Lackvorhangs, dessen Breite durch Laser überwacht und ggf. korrigiert wird.

Der Lackvorhang kann innerhalb eines Sekundenbruchteils ein- und ausgeschaltet werden, um vorgegebene Bereiche beim Lackieren auszusparen. Neben der Auftragsbreitenüberwachung und der Fan-Width-Control gehören Viskositätskontrolle und Durchflussmengenmessung zum Leistungsspektrum. Das Viskositätskontrollsystem macht das Gerät unabhängig von externen Temperaturänderungen, denn das Lackmaterial wird mit einem zirkulierenden, beheizten und geschlossenen Lacksystem gefördert.

Beim Curing-Modul handelt es sich um den Select-Cure-UV-6-Aushärteofen von Asymtek. Die Aushärtung erfolgt äußerst bauteilschonend mit Cool-Wave-UV-Strahlern, die im Vergleich zu herkömmlichen Strahlenquellen 30 % kühler sind.

Um eine sichere Haftung von Schutzlacken zu gewährleisten, ist eine Reinigung von Baugruppen für sensible Anwendungsbereiche unverzichtbar. Dazu bietet Smarttec mit den Microphase-Reinigungsanlagen von M. B. Tech Lösungen an, die sich durch besonders sparsamen Reinigerverbrauch, minimale Betriebskosten und exzellente Reinigungsergebnisse auszeichnen und die sogar die in Luft- und Raumfahrt üblichen Anforderungen an den Reinigungsprozess noch weit übertreffen.

Hochleistungslackieren und -Trocknen

Bei dieser Hochleistungslackierlinie ist die Lackieranlage mit einem leistungsfähigen Infrarot-Konvektionsofen für mittlere bis große Fertigungsvolumen und Lackierapplikationen mit lösungsmittelhaltigen Medien kombiniert Je nach Profilanforderung kann dieses Ofenkonzept mit unterschiedlichen Modulen konfiguriert werden, wodurch sich unterschiedliche Längen der Aushärtestrecke ergeben.

Hochleistungslackierlinie mit einem leistungsfähigen Infrarot-Konvektionsofen.

Hochleistungslackierlinie mit einem leistungsfähigen Infrarot-Konvektionsofen.Smarttec

Auch beidseitig bestückte und lackierte Baugruppen können ausgehärtet werden. Zum beidseitigen Lackieren von Baugruppen sind entsprechende Wendemodule in die Linie integriert.