High Speed Lotpasten-Jetting in der SMT-Fertigungslinie für Leiterplatten
Dabei stehen Qualität und Termintreue an oberster Stelle.
Im Jahr 2023 wurde beschlossen, die Bestückungslinie um ein Modul zu erweitern. Da auch der Schablonendrucker altersbedingt ausgetauscht wurde, entstand die Frage, ob der Prozessablauf geändert werden muss. Soll auf den Schablonendruck verzichtet werden und dafür auf 100% Lotpasten Jetting gesetzt werden?
Der Bericht informiert über die Herausforderungen und Ergebnisse dieser Überlegungen.
1. Ausgangslage
Mostec betreibt die gesamte SMT-Fertigung mit nur einem Operator. Deshalb wollte man die Prozesse in der Linie so gut wie möglich zusammenfassen und vereinfachen. Die Linie sollte trotz vieler Produktwechsel möglichst autonom laufen, was im bestehenden Zustand nicht möglich war.
Neue Produkte mit superfeinen Pitch-Konnektoren und sonstige Komponenten mit sehr kleinen Pad-Grössen gingen in die Produktion. Der Drucker hatte Mühe, diese Komponenten immer sauber und mit hoher Qualität zu verarbeiten. Dies führte zu Fehlern, teuren Nacharbeiten mit zusätzlichen manuellen Kontrollen.
Der Kunde legt grossen Wert auf einen möglichst schonenden Umgang mit Ressourcen. Es wurde festgestellt, dass beim Schablonendruck bis zu 35% der Lotpaste weggeworfen wird. Das Auftragen der Lotpaste und weitere Prozesse wie das Reinigen der Schablone sind nur durch den Einsatz von Chemikalien möglich.
Bestimmte erforderliche Prozesse wie z.B. Lotpaste in Kavitäten, Stufendruck, unterschiedliche Lotpasten-Mengen pro Pad, Drucken von Komponenten mit superfeinem Pitch und schnelles Prototyping waren erschwert oder gar nicht möglich.
2. Evaluation
Der Kunde Mostec thematisierte die Möglichkeit, auf einen Schablonendrucker zu verzichten und auf der neu anzuschaffenden Bestückungs-Maschine auch Lotpaste zu jetten – für die gesamte Produktion und das gesamte Spektrum.
Die Vorteile wurden schnell erkannt, und zusätzliche Fragen wurden gestellt:
- Die Prozessgeschwindigkeit des Jettens ist langsamer als ein Zyklus des Schablonendrucks. Gibt es Wartezeiten beim Bestücken?
- Kann das Jetten die hohen Qualitätsanforderungen auch im Superfein-Pitch erfüllen?
- Können Programme schnell programmiert werden?
- Können die Personal- und Qualitätsanforderungen wirklich mit dem Jet-Prozess erfüllt werden?
- Wird die Produktion mit einem Jet-Prozess billiger als mit einem Schablonendrucker?
3. Antworten und Erfahrungen mit der Löt Pasten Dispenser-Lösung (Solder Jet Printing)
Die Mostec-Produktionslinie besteht nun aus einer Magazin-Ladestation, einem 1. SMD-Bestücker mit 2 integrierten Jet Ventilen für kleine und grosse Dots (All-in-One), einem nachfolgenden Bestücker und einer Magazin-Entladestation.
Die Linie ist seit Februar 2024 in Betrieb. Gemäss dem Mostec Projektleiter Fabian Häfelfinger sind die Erfahrungen durchwegs positiv: «Die Lösung hat unsere hohen Erwartungen übertroffen.»
Sehen Sie das Video, https://vimeo.com/961232557
Positive Ergebnisse:
- Im Lotpastenprozess haben die Leiterplatten wesentlich weniger Fehler.
- Die Arbeit an der Maschine beschränkt sich auf das Wechseln der Kartuschen nach einigen Monaten, und auf eine wöchentliche Reinigung von ca. 10 Minuten.
- Die Arbeiten an der Linie wurden massiv reduziert. Es gibt keinen Ausschuss von Lotpasten mehr.
- Die Leistung genügt, um immer schneller zu dispensen als zu bestücken.
Mostec kann den Lotpasten Jet-Prozess für High-Mix Low-Volume SMT-Bestückungslinie empfehlen.
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Die Zukunft der SMT mit Software Upgrade: PCIe5-Controller und .NET Core-Architektur
Das neueste Upgrade mit dem PCIe5-Controller und der .NET Core-Architektur bietet eine deutliche Verbesserung in Leistung, Sicherheit und Support. Dieses Upgrade bringt sofortige Leistungsverbesserungen für Dosieranwendungen, während Upgrades für Bestückungsmaschinen in der ersten Hälfte des Jahres 2025 verfügbar sein werden – so bleibt Ihre Investition wettbewerbsfähig und zukunftssicher.
Zukünftige Verbesserungen und Unterstützung
Da der Support für Windows 10 im Jahr 2025 endet, sorgt ein Upgrade auf Windows 11 dafür, dass Ihre Essemtec-Maschinen auch in Zukunft sicher und unterstützt bleiben. Dieses Update optimiert nicht nur die Leistung Ihrer Maschine, sondern verlängert auch deren Lebensdauer, indem es die Kompatibilität mit zukünftigen Innovationen sicherstellt.
Verbesserte Leistung: Dosieren auf neuem Niveau
Die Integration der ePlace 50-Software ist ein entscheidender Fortschritt für Dosieranwendungen:
- Jet-on-the-Fly Lotpasten-Jetting: Die Leistung wurde um beeindruckende 45 % gesteigert und erreicht eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 260.000 Punkten pro Stunde (dph) und bis zu 480.000 dph bei BGA-Mustern. Jet-on-the-Fly erfordert eine Lizenz.
- Traditioneller Stopp & Jet Lotpasten-Jetting: Die Leistung wurde ebenfalls um 15 bis 20 % verbessert.
- Verbesserte Dosierung über verschiedene Ventile: Tests mit Loctite-Kleber haben Geschwindigkeitssteigerungen von 10 % bis 50 % gezeigt, wobei die höchsten Verbesserungen mit VTP- oder VSR-Ventilen erzielt wurden.
Einfache Nachrüstung für maximalen Nutzen
Dieses Upgrade bietet eine einfache Nachrüstoption. Bestehende Essemtec-Maschinen können auf Windows 11 aufgerüstet werden, sodass Sie die Vorteile von verbesserter Leistung und Sicherheit geniessen können, ohne neue Geräte anschaffen zu müssen. Die Installation des neuen Controllers kann während eines regulären Wartungsbesuchs oder in Absprache mit dem Serviceteam geplant werden, um Ausfallzeiten zu minimieren.
Neue Funktionen mit der neuesten Softwareversion
Die neueste Softwareversion führt fortschrittliche Funktionen ein, die die Produktivität und Genauigkeit weiter verbessern:
Hermes 1.6-Protokoll
- Verbesserte Linieneffizienz: Hermes 1.6 optimiert Arbeitsabläufe, indem es Prozesse synchronisiert, Leerlaufzeiten reduziert und Fehler minimiert.
- Version 1.6-Verbesserungen: Version 1.6 umfasst Updates wie verbesserte Übertragungen von Platinen Informationen (SendBoardInfo) und Funktionen, die es ermöglichen, Geräte nach Hermes-spezifischen Merkmalen abzufragen – dies erleichtert die Integration und Optimierung von Geräten verschiedener Anbieter.
- Erhöhte Rückverfolgbarkeit: Durch die vollständige Bauteilverfolgung im Produktionsprozess verbessert Hermes 1.6 die Rückverfolgbarkeit, was zu einer besseren Qualitätssicherung und Einhaltung von Industriestandards führt.
I2S – Integriertes Inspektionssystem für Montagelinien
Nach der erfolgreichen Einführung des I2S-Systems für Dosier- und Bauteilinspektionen auf Einzelmaschinen ist das System nun mit Essemtec-Maschinen in Montagelinien kompatibel:
- Umfassende Inspektionsmöglichkeiten: I2S ermöglicht Inspektionen in mehreren Prozessstufen und integriert sich nahtlos mit verschiedenen Geräten zur Verbesserung der Qualitätskontrolle.
- Verbesserte Prozesssichtbarkeit: Echtzeit-Datenüberwachung sorgt für sofortiges Feedback und Korrekturmaßnahmen, verbessert die Ausbeute und reduziert Fehler.
Aktualisierte MFOV-Software (Multi-Field of View)
Die neueste Version der MFOV-Software bietet bedeutende Fortschritte in der Bauteilerkennung und -ausrichtung:
- Fortschrittliche Bauteilerkennung: Verbesserte Algorithmen optimieren die Ausrichtung und Platzierungsgenauigkeit, selbst bei großen Bauteilen.
- Erweiterte Inspektionsmöglichkeiten: Bestückungsmaschinen können nun größere Bauteile vor der Platzierung inspizieren, um Präzision und Qualität auch bei sehr großen Bauteilen sicherzustellen.
- Komponentenabmessungen: Die neuesten Verbesserungen erlauben den Umgang mit folgenden Komponenten:
- Allgemein 008004 imp (0201 mm) – 109 x 87 mm
– 008004 imp (0201 mm) – 37,5 x 37,5 mm mit Standard-Bottom-Cam
– Bis zu 87 x 35 mm inkl. Leads mit Standard-Bottom-Cam und MFOV-Lizenz
– Bis zu 109 x 87 mm inkl. Leads mit MFOV-Box
Kontinuierliche Verbesserung: Ihr Wettbewerbsvorteil
Essemtecs Engagement für kontinuierliche Verbesserung bedeutet, dass jedes Upgrade den Wert Ihrer Geräte steigert. Die Kombination aus PCIe5-Hardware, .NET Core-Software und ePlace 50 stellt sicher, dass Ihre Produktionsprozesse schnell, präzise und zuverlässig bleiben – weit über dem Branchenstandard.
Jetzt upgraden für unübertroffene Leistung
Machen Sie den nächsten Schritt zur Verbesserung Ihrer Produktion mit Essemtecs neuester Technologie. Kontaktieren Sie uns oder Ihren lokalen Essemtec-Ansprechpartner, um mehr darüber zu erfahren, wie dieses Upgrade Ihre Abläufe verbessern und Sie in der schnelllebigen Welt der SMT-Fertigung an der Spitze hält.
Kontaktieren Sie uns:
Essemtec AG
Simona Vrabiescu
E-Mail: simona.vrabiescu@nano-di.com
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