Fraunhofer Fertigungslinie

(Bild: Fraunhofer IZM)

Was – und wo – wären wir ohne Vertrauen in unseren Geschäftsbeziehungen? Haben wir uns bei unseren Lieferketten verspekuliert? Sind Bauelemente und Materialien jetzt das neue Toilettenpapier? Welche Wege gibt es aus den von allen Seiten heraufbeschworenen Krisen?

Ein vertrauensvolles Miteinander bedeutet auch Offenheit. Lässt sich das in Verträgen und mündlichen Zusagen festhalten? Oder haben wir die Digitalisierung in den letzten Jahren einfach falsch genutzt? Der Beantwortung eines Großteiles dieser wichtigen Fragen widmen sich die 16 Aussteller des Gemeinschaftsstands „Future Packaging“ auf der SMTconnect vom 9. bis 11.5.2023 in Nürnberg.

Der Zusammenschluss der verschiedenen Partner auf dem Gemeinschaftsstand fußt auf einem starken gegenseitigen Vertrauen, das seit der ersten SMT-Messe immer weitergewachsen ist. Auch wir haben im Vorfeld und während der Messevorbereitung mit vielen Schwierigkeiten zu tun. Da werden jedes Jahr rund 300 Mehrfachnutzen live während der Messe produzieren, es muss alles auf den Punkt funktionieren; es gibt keine monatelangen, gemeinsamen Tests der Linie.

SMTconnect live an der Fertigungslinie
Wie in den vergangenen Jahren werden den Besuchern dreimal am Tag die verschiedenen Aspekte der digitalisierten Produktion von elektronischen Baugruppen demonstriert. (Bild: Petra Gottwald)

Alles zur SMTConnect 2023

Daten zur SMTConnect 2023
(Bild: Mesago Messe Frankfurt)

Welche Produkthighlights gibt es in den 3 Hallen der SMTConnect 2023? Wie wird die Future-Packaging-Line alljährlich zum Laufen gebracht, ohne sie vorher testen zu können? Die Antworten und mehr finden Sie in unseren Berichten rund um die Messe vom 9. bis 11. Mai in Nürnberg:

Ganze drei Tage beträgt die Aufbauzeit der gesamten Produktionslinie; meist erreichen uns die PCBs erst ein paar Tage vor Beginn des Aufbaus, sodass die Vorbereitung und Einrichtung der Maschinen und Geräte für die einzelnen Prozesse und Technologien bei den Partnern vorab virtuell erfolgen muss und dann erst während des Aufbaus getestet werden kann. Das gelingt natürlich nur durch genaue Absprachen und eine gute Kommunikation zwischen den Teilnehmenden. Dieses Netzwerk liefert immer wieder optimale  Ergebnisse auf der SMTconnect und ermöglicht es, den Besuchern innerhalb der 45-minütigen Führungen das geballte Know-how zu vermitteln und Einblicke in alle Neuerungen und Trends zu geben. Nicht jede Verbesserung zeigt sich in riesigen Sprüngen – vor allem, was Materialeffizienz, Kosten oder Ausbeute angeht. Doch die Vielzahl der kleinen Schritte zeigt Jahr für Jahr die Notwendigkeit der stetigen Verbesserung!

Stellvertretend für alle 16 Partner der Linie sollen nun zwei langjährige Mitstreiter und ihre neuesten Maschinen in der Future-Packaging-Linie hier etwas näher beleuchtet werden.

Zwei Linienstellen im Portrait

Werner Wirth: Alpha 6

Das Unternehmen Werner Wirth widmet sich schon lange dem Komponentenschutz. Denn am Ende jeder Produktionsplanung bzw. jedes Fertigungsprozesses steht die Frage nach einem zuverlässigeren Schutz der elektronischen Baugruppen vor mechanischen und teils aggressiven Umwelteinflüssen. Das Ziel ist der Schutz vor Feuchtigkeit, Korrosion, Chemikalien, Staub oder Vibration und deren Folgeschäden sowie die daraus resultierende Verbesserung von Lebensdauer, Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit der Endprodukte. Grundsätzlich betrifft das alle oberflächenmontierbaren und durchkontaktierten Komponenten. Je nach Stress- und Einsatzsituation der Komponenten werden unterschiedliche Schutzmaßnahmen, wie Conformal Coating, Potting oder Hotmelt Moulding, angewendet. Für jede Applikation und Kundenanforderung gibt es unterschiedliche Verfahren zum Schutz der Baugruppen.

In der 2023er-Linie ist Werner Wirth mit seiner Alpha 6, einer abgeschlossenen Arbeitszelle für unterschiedlichste Beschichtungs- und Dosieranwendungen, vertreten. Die Eigenentwicklung ist laut Aussage des Unternehmens für selektives Beschichten, Dispensen, Kleben und Vergießen geeignet. Das System überzeugt durch hohe Beschichtungsqualität und Wiederholungsgenauigkeit in der Applikation. Die Alpha 6 ermöglicht Oberflächenbehandlungen für die optimale Adhäsion via Atmosphären-Plasma. Unabhängig davon, ob Schutzlacke auf bestückte oder unbestückte Baugruppen wiederholgenau und prozesssicher beschichtet oder SMD-Kleber, Wärmeleit- und Lotpasten, Schmelzharze sowie andere 1-2K-Vergussmaterialien dosiert werden – je nach Anforderung kann die Plattform individuell konfiguriert werden. Mehrere Dosieranwendungen oder verschiedene Materialien lassen sich auf der gleichen Plattform verarbeiten. Eine große Auswahl von Dosier- und Sprühventilen, inkl. Vorhang- und Jet-Ventil, werden von den Achsen applikationsspezifisch gesteuert. Eine Fiducial-Erkennung mittels Kamera und die damit verbundene XY-Korrektur sorgt für mehr Prozesssicherheit. Bürstenlose Servomotoren, Präzisionsumlaufspindeln und optische Encoder auf allen Achsen sind selbstverständlich.

Generell findet die Alpha 6 ihren Einsatz als Inline-Plattform in der Beschichtungslinie.  Werner Wirth verfügt über eine hohe Linienkompetenz und bietet Equipment wie Transportmodule, Loader, Unloader sowie Trockner in der Ausführung UV und IR. Die einzelnen Module werden ganz individuell zusammengestellt – sozusagen maßgeschneidert entsprechend den Anforderungen der Kunden. Die Alpha 6 kann aber auch als Stand-Alone-Maschine als Insellösung fungieren. Aufgrund des eigenen Software-Designs ist der Maschinenbauer in der Lage, auf unterschiedliche Reporting-Systeme und die dazugehörigen Schnittstellen zu reagieren – es wird also der volle Datentransfer in die Welt der MES-Systeme (Manufacturing Execution System), sprich Produktionsleitsysteme, ermöglicht.

Ulf Oestermann, Fraunhofer IZM
Ulf Oestermann und sein Team vom Fraunhofer IZM wollen an der Fertigungslinie in 45-minütigen Führungen das geballte Know-how vermitteln und Einblicke in alle Neuerungen und Trends geben. (Bild: Fraunhofer IZM)

LPKF: CuttingMaster 3000

Der zweite im Bunde unserer Linienteilnehmer ist LPKF Laser & Electronics, ein Anbieter von laserbasierten Lösungen für die Technologieindustrie. Lasersysteme von LPKF sind für die Herstellung von Leiterplatten, Mikrochips, Automobilteilen, Solarmodulen und vielen anderen Komponenten von entscheidender Bedeutung. Das 1976 gegründete Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Garbsen bei Hannover und ist über Tochtergesellschaften und Vertretungen weltweit aktiv. Rund 20 Prozent der Mitarbeiter sind in der Forschung und Entwicklung tätig.

In der diesjährigen Future-Packaging-Linie wird der LPKF CuttingMaster 3000 vertreten sein. Das Laser-Nutzentrennen hat gegenüber klassischen Verfahren deutliche Vorteile: Es vermeidet Rückstände auf Kanten und Oberflächen, mechanischen Stress, erlaubt Schnitte direkt an empfindlichen Bauteilen mit minimalem Schnittkanal und kann beliebige Konturen trennen. Für wechselnde Materialien oder Schneidkonturen können einfach die Bearbeitungsparameter angepasst werden, ohne dass Werkzeuge umgerüstet werden müssen. Laser-Nutzentrennen erlaubt eine hohe Packungsdichte, ermöglicht kurze Bearbeitungszyklen und sorgt für eine maximale Funktionssicherheit der getrennten PCBs. Mit der nächsten Geräte-Generation setzt LPKF diese Entwicklung fort: Mit einer verbesserten, leistungsstärkeren Laserquelle, der optionalen Integration der Tensor-Technologie, und neuen Systemkomponenten steigen laut Unternehmensangaben sowohl Wirtschaftlichkeit als auch Qualität der CuttingMaster3000-Serie. Die nun verfügbare grüne Laserquelle aus eigener Entwicklung sorgt für minimale Betriebskosten und ein verbessertes Preis-Leistungs-Verhältnis. Die Tensor-Technologie, eine spezielle Laseroptik, ermöglicht schnelle Laserschnitte, ohne das Material zu beeinträchtigen. Das funktioniert so gut, dass auch die Clean Cut-Technologie zur Vermeidung von Karbonisierung noch performanter eingesetzt werden kann. Darüber hinaus wurden weitere Komponenten gründlich überarbeitet und tragen zur Leistungssteigerung bei; ein verbesserter Absaugkopf optimiert die technische Sauberkeit und meistert standardmäßig Bestückungshöhen von bis zu 40 mm. Die integrierte automatische Leistungsmessung steigert den Automatisierungsgrad und den Bedienkomfort. Universale Tisch- und Befestigungslösungen erhöhen die Flexibilität und ermöglichen kostengünstige Werkstückträgerlösungen. Die 3000er-Reihe ist für den Einsatz in der Serienproduktion vorgesehen und kann mit Automatisierungslösungen weitgehend autonom produzieren. Die Einstandskosten liegen mittlerweile im Bereich professioneller Fräsanlagen.

Ausstellerhighlights

Alle anderen Aussteller und die Führungen erleben Sie vom 9.-11.5.2023 in Nürnberg auf der SMTconnect. Führungen zur Live-Fertigung finden täglich um 10:00 Uhr, 13:00 Uhr und 15:00 Uhr statt.

Wir sehen uns an der Linie,

Ihr Ulf Oestermann

SMTconnect 2023: Halle 5, Stand 434

Projektpartner der Future-Packaging-Line

  • ASYS Group – Ekra
  • ATEcare Service
  • ATN Automatisierungstechnik Niemeier
  • Brady
  • F&K Delvotec Bondtechnik
  • Fuji Europe Corporation
  • IBL-Löttechnik
  • IPTE Factory Automation
  • LPKF Laser & Electronics
  • Lasermicronics
  • Nordson
  • Pi4_robotics
  • Solder Chemistry IAM
  • Statmath
  • Werner Wirth
  • Zierick

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