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BAUGRUPPENFERTIGUNG > TITELSTORY
Lotpastendruck ohne Schablone
Der Jet kann’s
Schon lange hat die Branche darauf gewartet – ein schneller Lotpastendispenser, der sozusagen auf Knopfdruck beliebige
Strukturen erzeugen kann. Der nach dem Inkjet-Prinzip arbeitende Lotpastenapplikator, den Mydata anlässlich der
Productronica 2005 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt hat, schießt bis zu 500 Lotpunkte pro Sekunde volumengenau und hochpräzise auf die Leiterplatte – prädestiniert auch für kniffelige Designs, bei denen man sonst mit StufenSchablonen arbeiten muss.
Der Lotpastendruck ist einer der qualitätsbestimmenden Prozessschritte in
der Baugruppenfertigung. Dabei geht es
nicht nur darum immer kleinere Rastermaße zu erfüllen, sondern vermehrt auch
um den stark schwankenden Bedarf an
Lotvolumina auf der zu lötenden Baugruppe.Wer komplexe Prototypen, Kleinoder gar Vorserien fertigen möchte, kam
bisher um eine hochwertige Lotpastenschablone und einen präzisen Schablonendrucker kaum herum oder musste
auf Dispenstechniken zurückgreifen, denen es an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei entsprechender Schnelligkeit,
wie man sie für den Serienprozess
benötigt, fehlt.
Anderseits kommt dem Lotpastendruck
als erstem Prozessschritt in der Baugruppenfertigung nach wie vor eine wesentliche
Bedeutung für die ökonomische und qualitativ hochwertige Fertigung zu, wenn
man bedenkt, dass allein ca. 60 % der in
der SMT auftretenden Fehler auf mangelhafte Lötstellen zurückzuführen sind,
die ihre Ursachen in diesem Lotpastendruck haben.
So wunderte es wenig, wenn in den letzten Jahren immer wieder Versuche unternommen worden sind einen Lotpastenjet zu entwickeln, der höchste Präzision
und Wiederholgenauigkeit mit einer entsprechend hohen Prozessgeschwindigkeit vereinen könnte. Allerdings scheiterten alle bisherigen Versuche daran, dass
man mit heißen Lotvolumina arbeitete,
˘ AUTOR
Hilmar Beine
Chefredakteur
productronic
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Bild 1: Der Jet-Printer von Mydata
aus dem winzige kleine Lottropfen im Fluge herausgebracht werden sollten. Die
Patente dazu sind vorhanden (vgl. productronic 12-2002,„Ekra Technologietag“),
wurden aber bisher nicht in ein kommer-
˙
ziell angebotenes Produkt
umgesetzt, weil das Verfahren vor allem auch aus
wirtschaftlichen Gründen
nicht unumstritten ist.
Das schwedische Unternehmen Mydata ist – auch
aus diesem Grunde – einen
anderen Weg gegangen
und hat zur Productronica
2005 die MY 500 vorgestellt
(Bild 1),die ohne „heißes Lot“,
dafür direkt aus einer Lotpastenkartusche arbeitet.
Mit sensationellen 500 Lotpunkten pro Sekunde, das
sind umgerechnet 1,8 Millionen Lotpunkte pro Stunde, werden von
diesem System (Bild 2) präzise und reproduzierbar Lotpastenpunkte appliziert.
Das auf einer patentierten Inkjet-Technologie basierende Konzept ermöglicht so
einen schnellen, flexiblen sowie hochzuverlässigen Lotpastendruck. Da das
HOCHGESCHWINDIGKEITSBESTÜCKUNG VON 01005-CHIPS
Mit den neusten Ausführungen, den
Agilis 3.7-Feedern, hat Mydata seine Bestückungsautomaten auch für die Bestückung dieser nur noch 0,4 mm x
0,2 mm kleinen Komponenten fit gemacht. Bei Flextronics in Linköping,
Schweden wurden bereits umfangreiche Erfahrungen mit dieser Technik gesammelt. Diese Agilis-Feeder verfügen
über spezielle mechanische Besonderheiten, die für eine stabile und reproduzierbare Verarbeitung – nicht nur für
01005 sondern auch für 0201 und 0402Chips – sorgen.
Bild 2: Die MY 500 – das meistbestaunte System
zur Productronica 2005
productronic 12 - 2005
˙
TITELSTORY
< BAUGRUPPENFERTIGUNG
KOMPAKT
˘ Die schablonenfreie Jet-Drucktechnik erübrigt das Warten auf neue Schablonen, zusätzliche Schablonenkosten und eine Schablonenreinigung.
Die sofortige Änderungsmöglichkeit
der Pastenmenge je Pad und die flexible Programmiermöglichkeit entsprechend geändertem Leiterplatten-Layout
bringt eine Reduzierung der Fehler
gegenüber dem Schablonendruck und
sorgt für einen geringeren Verbrauch
von Lotpaste.
Verfahren ohne die sonst üblichen Schablonen auskommt, kann das Druckprogramm in Sekunden geändert und das Lotpastenvolumen punktgenau platziert
werden. Das Resultat sind eine hohe Ver-
Bild 3: Das „Zentralwerkzeug“ der MY 500: Ganz
links der Jetkopf, rechts davon der Kartuschenadapter, das Haltewerkezug ohne Jetkopf
jeweils mit und ohne Kartusche sowie eine
Wechselkartusche
˙
E WIE EXTENDED
Mit dem Zusatz E für Extended hat Mydata seine Bestückungsautomaten MY9,
MY12, MY15 und MY19 (Bild 5) in vielerlei
Hinsicht auf Vordermann gebracht. E
steht u. a. für einen weiter verbesserten Hydra-Bestückungskopf, das interne
Transportsystem T3 und die TPSys Maschinensoftware.
Der Hydra ER-Bestückkopf ist auf sowohl
auf das Setzen von 01005-Chips hin optimiert worden, als auch auf die präzise
Bestückung von Komponenten bis zu
15 mm x 15 mm. Die Linescan-Kamera
productronic 12 - 2005
arbeitungsgeschwindigkeit,
weniger Fehler als bei konventionellen Screen-Druckern und
eine Reduzierung der benötigten
Lotpastenmenge.
Pasten-Jet mit Köpfchen
Um dieses Konzept in eine
auch noch bezahlbare Lösung
umzusetzen, hat Mydata einen piezobasierenden Jetkopf
entwickelt, der eine speziell
formulierte Lotpaste mit relativ hohem Flussmittelanteil
per Piezo-„Hammer“ auf die
programmierte Zielfläche Bild 4: Einfacher Kartuschenwechsel
schießt (Bild 3). Die Pastenso hohen Bescheunigungen ohne Geformulierung wird in speziellen Ausnauigkeitsverluste bewegen muss – motausch-Kartuschen – bis dato zu je 100 g
mentan werden 0,4 mm Pitch angegeben
– von Senju Metal und alternativ von
– sollte entsprechend dem neusten Stand
Nihon Almit angeboten. Das reicht für
der Technik äußerst solide gebaut sein.
rund 100 präzise mit Lotpaste applizierDeshalb kommen ein Granitblock, Linete Leiterplatten. Auch der Piezo-Ejektor
armotoren und modernste Portaltechnomuss nach einer gewissen Zeit ausgelogie zum Einsatz. So ist auch der zur
tauscht werden. Der Austausch ist schnell
Productronica 2005 noch mit 290 000
und einfach möglich, da die Maschine
Euro relativ hohe Preis der Maschine zu
beim Einlegen einer neuen Kartusche
verstehen.
automatisch den Barcode liest. Übrigens: Je feiner die Pulverklasse,
Schlussbemerkung
desto leichter funktioniert auch der Jet
Um Mydata CEO Mårten Lundberg zu
Printer von Mydata – so gesehen könnzitieren, ist der MY500 Jet Printer ohne
te die MY 500 gerade auch für zukünfZweifel die wichtigste Neuheit in der
tige Anwendungen prädestiniert sein.
20jährigen Geschichte der Schweden.
Präzisions-Maschinenbasis
„Seit 1986, als Mydata die ersten BeEine Maschine, die diesen, wenn auch
stückungsautomaten vorstellte, haben
kompakten Jetkopf samt Kartusche mit
wir immer einen Schwerpunkt auf
Forschung und Entwicklung gelegt. Der
MY 500 Jet Printer ist das Ergebnis einer
Menge harter Arbeit und Untersuchungen, wie der SMT-Prozess flexibler und
sorgt für schnelle Erkennung und Zenwirtschaftlicher gestaltet werden kann.
trierung der Bauteile. Weiter zu erwähEr ist die Antwort auf heutige indusnen ist die komplette Ausstattung mit
trielle Anforderungen und eine NotLinearmotoren.
wendigkeit für die Zukunft, in der neue
Technologien nach einer erhöhten
Flexibilität in Hinblick auf das Leiterplattendesign rufen.“
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Bild 5: Fit für 01005-Chip-Bestückung und
mehr: Die MY12 E
Mydata
Kennziffer 400
Fax +46/8/4 75 5501
www.mydata.com
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