EMS-Dienstleister reizt heutzutage die Produktion von Kleinserien wenig. Da Liefertermine von vielen Wochen bei Prototypen oft normal sind und eine Handbestückung wegen der immer kleiner werdenden Bauteile kaum mehr möglich ist, können Entwicklungsfirmen diese Umstände nur schlecht akzeptieren. Eine Investition in den entsprechenden Maschinenpark wäre hierbei unumgänglich. Solche Systeme sollten zudem mit den steigenden Bedürfnissen mitwachsen, um auch eventuell Kleinserien abzudecken können. Essemtec hat diesen Markttrend aufgenommen und weitere zwei Pick- und Place-Lösungen entwickelt, die auch in der Prototypenentwicklung eingesetzt werden können.

Gleiche Plattform, unterschiedliche Größe

Die High-Speed Pick- und Place-Lösung Puma und Fox sind auf der gleichen Plattform aufgebaut und unterscheiden sich lediglich durch ihre Größe. Mit einer IPC Bestückungsleistung von 6.700 bis 18.100 BE/h, je nach erweiterbarer Kopfkonfiguration, stößt die Maschine in den Mid Range Bereich vor. Um die Flexibilität weiter zu steigern, können bis zu 280 Feeder gleichzeitig eingesetzt und so Leiterplatten bis zu 1.800 mm x 610 mm verarbeitet werden. Abgesehen von der Handhabung der Bestückungsprozesse kann die Pick&Place-Lösung Puma parallel auch mit bis zu 150.000 Punkten pro Stunde Dispensen oder Jetten. Die Linearmotoren-Technologie, gepaart mit dem Material Epument für das Mineralgussgehäuse, ermöglichen eine Geschwindigkeitssteigerung von bis zu 52,5 Prozent. Durch die Linearmotor-Technologie verringert sich zugleich der erforderliche Wartungsaufwand und die Prozesse Bestücken und Dispensen können auf dem gleichen X/Y-System ausgeführt werden. Mit einem modularen Maschinenkonzept ist es möglich, die Maschinen an die Bedürfnisse anzupassen. Zwei Beispiele belegen dies:

Prototypen in kürzester Zeit herstellen

Hemi in Raubling ist ein Dienstleister rund um die Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Elektronik. Die Kernkompetenz liegt in der Realisierung analoger, digitaler und gemischter Schaltungen sowie in kompakten Mikrocontroller-Systemen. Das Unternehmen bestückte bis vor kurzem ihre Leiterplatten noch manuell oder vergab diesen Prozessschritt an EMS-Firmen. Dabei zeichnete sich immer die gleiche Problematik ab, denn die benötige Produktionszeit passte nicht zur Erwartungshaltung der Kunden, wie beispielsweise bei In-Flight-Entertainment System, wie Florian Mayr, Geschäftsführer von Hemi berichtet. Nachdem der Prototyp ein voller Erfolg war, wollte die Fluggesellschaft sofort 30 Flugzeuge mit dem System ausstatten und dies innerhalb nur 15 Tagen. Der Zeitplan musste aufgrund streng vorgegebener Wartungszeiten am Boden aufwändig mit Mehrarbeit eingehalten werden. Nach monatelangen Evaluationen und Planungen investierte Hemi nun in zusätzliche Räumlichkeiten und eine neue eigene SMD-Linie. Neben Magazinhandlern, Drucker und Dampfphase ist als zentrales Herzstück dort ein neuer FOX2-Bestücker mit Dosiereinheit von Essemtec angeschafft worden. Mayr erklärt, dass sich eine solche Investition absolut rechnet, da jetzt nicht nur die Prototypen in kürzester Zeit hergestellt, sondern auch Klein- bis Mittelserien im Haus produziert werden können. Zeit und Kosten werden eingespart und der Stress minimiert. Die Entwicklungsleute können alle Maschinen bedienen und ihre Projekte selber bestücken.

Mit einer IPC Bestückungsleistung von 6.700 bis 18.100 BE/h, stößt die Maschine in den Mid Range Bereich vor.

Mit einer IPC Bestückungsleistung von 6.700 bis 18.100 BE/h, stößt die Maschine in den Mid Range Bereich vor. Essemtec

 V.l.n.r. Florian Mayr, Geschäftsführer Hemi, Sandra Paggen, Agent Essemtec, Thomas Borck, ASM Essemtec Deutschland

V.l.n.r. Florian Mayr, Geschäftsführer Hemi, Sandra Paggen, Agent Essemtec, Thomas Borck, ASM Essemtec Deutschland Essemtec

Kernfusion führt zu Investition in SMD-Fertigung

Kernfusion

Ziel der Fusionsforschung ist es, aus der Verschmelzung von Atomkernen in einem Kraftwerk Energie zu gewinnen. Unter irdischen Bedingungen verschmelzen am leichtesten die beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Dabei entsteht ein Helium-Kern, außerdem wird ein Neutron frei sowie große Mengen nutzbarer Energie: Ein Gramm Brennstoff könnte in einem Kraftwerk 90 000 Kilowattstunden Energie erzeugen – die Verbrennungswärme von 11 Tonnen Kohle. Da ein Fusionskraftwerk zudem günstige Umwelt- und Sicherheitseigenschaften aufweisen wird, könnte die Fusion nachhaltig zur künftigen Energieversorgung beitragen.

Die FuG Elektronik aus der Nähe von Rosenheim ist nach eigenen Angaben Marktführer von hochpräzisen Nieder- und Hochspannungs-Netzgeräten. Kunden, wie das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, verlangen von dem Unternehmen einen sofortigen Ersatz von Baugruppen, die während der Versuche ausfallen, denn jede Stunde, die die Versuche nicht fortgeführt werden können, kosten das Institut Geld und werfen die Forschung zeitlich zurück. Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching (IPP) erweiterte das bestehende System zur Elektronen-Zyklotronresonanz-Heizung und wurde dabei technisch von FuG unterstützt. Das System besteht aus Elektronenröhren mit einem sehr starken Magnetfeld zur Erzeugung von Mikrowellenstrahlung. Dies ist eine der Grundlagen für den Kernfusionsreaktor. Während des Experimentierbetriebs arbeiten mehrere hundert Menschen an dem Projekt. Der technische und finanzielle Aufwand ist dabei sehr groß. Fehlfunktionen einzelner Komponenten müssen daher soweit wie möglich minimiert und wenn sie dennoch auftreten innerhalb von Stunden repariert werden.

FuG war es nicht möglich, mit EMS-Dienstleistern die erwartete Zeitschiene und Flexibilität in der Lieferkette zu erreichen. Aus diesem Grund wurde in eine SMT-Fertigung mit der Pick&Place- und Dispenser-Lösung Paraquda von Essemtec investiert. Mit der eigenen SMD-Fertigung war man nun weitgehend unabhängig von externen EMS-Dienstleistern, die aufgrund vieler lukrativer, teils größerer Aufträge wenig Interesse an kleinen und schnell zu bearbeitenden Aufträgen für Prototypenfertigung und Kleinstserien hatten. Dies ist für einen hochspezialisierten Global Player wie FuG nicht akzeptabel. Nun kann man in nur einer Woche neue Baugruppen bestücken. Die Investition hat sich so in kürzester Zeit amortisiert. Die Frage bei FuG nach dem benötigten Personal wurde durch eigene Leute aus dem Handbestückungsbereich gelöst. „Die Bediener-Software von Essemtec ist so anwenderfreundlich, dass es keine Probleme bei der Einführung gab,“ merkt Mark Schoppel, Projektleiter bei FuG, an.

V.l.n.r. Marc Schoppel, Engineering und Produktion FuG Elektronik, Sandra Paggen, Agent Essemtec Bayern, Thomas Borck, ASM Essemtec Deutschland

V.l.n.r. Marc Schoppel, Engineering und Produktion FuG Elektronik, Sandra Paggen, Agent Essemtec Bayern, Thomas Borck, ASM Essemtec Deutschland Essemtec

SMT Hybrid Packaging 2018: Halle 4, Stand 318