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Der Bestückautomat YSM20 ist für mittlere Produktionsvolumen mit hoher Flexibilität ausgelegt.
Beim 3D-Röntgen Hybrid Inspektionssystem YSi-X handelt es sich um ein Hybrid-Inspektionssystem mit integriertem AXI, AOI, Infrarot und laserbasierter Höhenmessung.
Die Miniaturisierung treibt die Anforderungen an einen extrem präzisen Schablonendruck voran, nicht nur im Hinblick auf die Positionierung, sondern auch auf das Lotpastenvolumen wie das Beispiel anschaulich zeigt: C1608 mm mit umgebenden 03015m-Chips.

David Weston, Geschäftsführer von Interconics, verfolgt die Vision, sein Unternehmen zum Technologieführer der europäischen EMS-Branche zu machen. Gelingen soll dies im Schulterschluss mit Yamaha Intelligent Machines. „Wir begannen unsere Planungen für das Ende der letzten Rezession noch bevor erste Zeichen der Erholung sichtbar waren“, erinnert er sich. „Wir gingen von einem hohen Bedarf an leistungsstarkem Equipment aus.“ Zu den Herausforderungen, die dieses Equipment bewältigen soll, gehört die zuverlässige Verarbeitung moderner IC-Gehäuse wie Land-Grid-Arrays (LGAs), die schwierig zu löten sind und mit herkömmlicher optischer Technologie nicht inspiziert werden können. Bei einem Smartphone-Projekt waren ICs mit Anschlussraster von lediglich 0,2 mm das Kriterium, erläutert Weston: „Das war unser erstes Projekt mit diesem Gehäusetyp. Die Geometrie des Bauteils ist eine echte Herausforderung und wir haben dem Kunden unser Know-how zur optimalen Gestaltung der Padlayouts zur Verfügung gestellt, um einen hohen Yield zu ermöglichen.“

Hohe Prozessfähigkeit mit ausgewogenem Equipment

Hohe Designkompetenz und Prozessfähigkeit zählen für Interconics zu den Schlüsselkompetenzen. Zu den Kunden des britischen EMS zählen Unternehmen aus den Bereichen Instrumentierung, Forschung, Formel-1-Ausrüstung, Automobilbau und Telekommunikation (einschließlich 5G-Technik). „Yamaha bot uns die Genauigkeit, die Wiederholbarkeit und den Durchsatz, den wir insbesondere bei der Bestückung und Inspektion benötigten. Darüber hinaus überzeugte Yamaha durch flexible Geschäftsbedingungen, wie dem risikolosen Kauf mit einer achtjährigen Gewährleistung“, erläutert Weston. Bei seiner ersten Bestellung orderte Interconics sowohl die Bestückautomaten YS12 und YS12F als auch ein hybrides optisches Inspektionssystem YSi-12 mit integrierter, laserbasierter Höhen- und Koplanaritätsmessung. Die Zusammenarbeit beider Firmen schaltete zu Beginn des Jahres 2014 noch einen Gang höher, als Interconics Yamahas erste Lieferung des 3D-Röntgeninspektionssystems YSi-X entgegennahm.

Das YSi-X-Röntgeninspektionssystem rückte schnell ins Zentrum bei der Entwicklung von Produktionsprozessen für Gehäuseformen wie LGAs. Die geringen Abstandshöhen der Bauteilkörper über der Leiterplatte und die großen Lötpads auf der Unterseite der LGAs und ähnlicher Gehäuse wie QFNs sind für die Empfindlichkeit der Lötverbindungen gegenüber Lufteinschlüssen (voids) verantwortlich. Eine aktive Prozessregelung muss dafür sorgen, dass die Lunker zulässige Grenzwerte nicht überschreiten. Zuverlässige Prozessdaten sind erforderlich für die Ermittlung geeigneter Prozessparameter. Yamahas YSi-X-Maschine verwendet modernste laminografische Verfahren (Tomosynthese), um präzise 3D-Schnittbilderstapel für jede Lötverbindung zu errechnen, wodurch alle erforderlichen Daten, um den Lötprozess zu optimieren und die Qualität der Lötverbindungen zu verifizieren, gegeben sind.

Im Jahr 2014 investierte Interconics in den präzisen Multifunktions-Schablonendrucker YSP. Den Höhepunkt bildete dann – ebenfalls erstmalig in Europa – die Installation zweier hocheffizienter, modularer Bestücker YS20 von Yamaha. „Der YSP ist der einzige Drucker, den ich kenne, der den Rakelwinkel automatisch einstellen kann, was sehr wichtig ist, um den Druckprozess mit der von uns benötigten hohen Auflösung perfekt zu steuern“, erläutert Weston. Von Vorteil sei überdies die im Drucker integrierte Inspektionslösung. Eine spezielle Kamera verifiziert die Qualität jedes Drucks und meldet die Ergebnisse, um die Schablonenreinigung zu optimieren und Prozesse wie Overlay-Drucken zu administrieren.

Flotte Bestücker für hohen Output

Geht es nach Yamaha, dann ist der Bestückautomat YSM20 der schnellste seiner Klasse. Yamahas Konzept der „Ein-Kopf-Lösung“ ermöglicht es dem Bestückautomaten, eine extreme Bandbreite an Bauteilgehäusen – von 03015-Chips (metrisch, 0,3 mm x 0,15 mm) bis zu sehr großen Gehäuseformen – mit sehr hoher Effizienz zu verarbeiten. Die integrierte Erkennung von Bauteilneigung und -drehlage bei der Bauteilaufnahme sowie die Selbstdiagnose der Nozzeln stellen sicher, dass der YSM20 dauerhaft mit sehr hoher Bestückqualität und Zuverlässigkeit operiert – und zwar mit hohem Tempo: Unter optimalen Bedingungen erreicht der Automat eine Bestückgeschwindigkeit von 90.000 BE/h. Der Automat kombiniert die Funktionen von vier aktuellen Yamaha-Modellen: des kompakten, modularen Zwei-Portal-Zwei-Kopf-Bestückers YS24, des kompakten, flexiblen Highspeed-Bestückers YS24X, des modularen Ein-Portal-Ein-Kopf-Vielzweck-Hochgeschwindigkeitsbestückers YS100 und die des modularen, multifunktionalen Wide-Range-Bestückers YS88. „Die YSM20-Bestücker sind die angemessene Antwort auf unsere Notwendigkeit, extrem komplexe Baugruppen mit einer Vielzahl kleiner und kleinster Bauteile zu bestücken“, fährt Weston fort. „Wenn der Bedarf unserer Kunden weiter ansteigt, können wir die YSM20-Bestückautomaten einfach um zusätzliche Module ergänzen, um so die Kapazität und den Durchsatz weiter zu steigern.“

Mit dem Konzept der SMT-Line-Solution will Yahama seinen Kunden sämtliche Systeme zur elektronischen Baugruppenfertigung aus einer Hand bieten – vom Schablonendruck bis hin zur Inspektion. Praktischerweise werden diese Systeme über eine eigens konzipierte Software-Plattform bedient. Die Maschinen können dadurch effizient und nahtlos miteinander interagieren, aufwändige manuelle Programmierung ist überflüssig. Weston berichtet, dass seine Techniker sämtliche Programme fast vollautomatisch aus Quellen wie CAD-Dateien generieren können.

In seiner nächsten Investitionsphase wird Interconics eine Traceability bis auf Bauteilebene einführen. Basis ist Yamahas Traceability-Software T-Tool. Die Traceability, die auf der Software-Plattform der gesamten Linie aufsetzt, sei von zentraler Bedeutung, bekräftigt Weston: „Traceability hilft uns nicht nur, produktionsbedingte Herausforderungen schneller zu meistern. Wir können die Daten auch zur Verfügung stellen, die genau aufzeigen, wie wir was gefertigt haben.“ Auf diese Weise sei es zudem möglich, die Prototypen-Fertigung weiter verbessern. In enger Interaktion mit dem Kunden tragen diese detailliertere Informationen dazu bei, die Qualität und Effizienz für die Serienfertigung zu optimieren.´

Weitere Investitionen geplant

Auch für dieses Jahr plant der britische EMS weitere Investitionen: So wolle man ein automatisiertes Bauteil-Lagersystem einzuführen, das es ermöglichen wird, für Kunden ein virtuelles, kundenspezifisches Lager im Hause vorzuhalten. „Yamahas Traceability-Tools lassen sich sehr gut mit unseren Plänen zur automatisierten Lagerung abstimmen. So haben wir bereits ein spezielles Modul für einen amerikanischen Automotive-Kunden entwickelt, das unter Einsatz unserer zukunftsweisenden Technologien die Lieferzeit von 16 Wochen auf nur noch sieben Tage reduzieren konnte. Ich bin überzeugt, dass es uns mittels Traceability und automatisierter Lagerung gelingen wird, die Lieferzeit auf drei Tage zu drücken“, ist Weston zuversichtlich.

Productronica 2015: Halle A3, Stand 323