Mit Leiterplattenunterstützung LTC Laserdienstleistungen, Engelsbrand

SRI Radio Systems aus Durach im Allgäu wurde im Januar 1997 als Spinn-off von Siemens gegründet und hat sich als Hersteller von Basisstationen für Mobilfunknetze einen Namen gemacht. Das zum Firmenverbund der Nokia Siemens Networks gehörende Unternehmen bietet ein Leistungsspektrum, das weit über das einer normalen Produktion hinausgeht. Die Kompetenzen erstrecken sich vom Engineering und der Musteranfertigung neuer Produkte über die Produktion bis hin zu einer ausgefeilten Logistik. Die Produktion umfasst sowohl Modulfertigung als auch Systemfertigung in allen gängigen Mobilfunkstandards. Durch Continuous Improvement wird die ständige Weiterentwicklung, Verbesserung und Produktivitätssteigerung des Standorts sichergestellt und das Lean-Production-Wissen in andere Produktionsstandorte eingebracht.

Mit Lösungen aus dem Unternehmen werden neue Anwendungen ermöglicht und weltweit nutzbar gemacht. Durch Projektmanagement-Spezialisten werden Produkte schnell und reibungslos an jeden Standort der Welt transferiert. Eine konsequente Betreuung der Kunden, spezifische Lösungen, Produktionsüberwachung und erfolgreiches Qualitätsmanagement garantieren Standard und Kundenzufriedenheit.

Die Hochleistungs-SMT-Linien in der Fertigungshalle des Allgäuers befinden sich auf dem aktuellsten Stand. Christian Settele, Process Engineering, erklärt dazu: „ Wir haben fünf SMD-Linien, an denen wir jeweils in drei Schichten arbeiten. Eine der Linien ist ausschließlich für den Musterbau, an der wird bis zu viermal am Tag umgerüstet. Doch auch an unseren anderen Linien wechselt es häufig, haben wir doch in der Woche bis zu drei Musteranläufe.“ Erst Ende letzten Jahres hat man die Linien vier und fünf mit neuen Bestückern der X-Serie ausgestattet. Vier Bestücker stehen in einer Linie, um die unterschiedlichen Bauteile auf einer Leiterplatte bestücken zu können. Für die Qualität des zuverlässigen Pastenauftrags in Drucksystemen und der zuverlässigen Bestückung von SMD-Bauteilen ist eine optimale Leiterplattenunterstützung entscheidend, da ein Durchbiegen oder Federn der Baugruppen unbedingt zu vermeiden ist. Dazu werden unterschiedliche Methoden angewendet, die bei jedem Produktwechsel individuell wiederholt werden müssen. Christian Settele zeigt die frühere Situation auf: „Bei einem Bestückvorgang an den Siplace-Bestückautomaten mit Revolverköpfen können Vibrationen entstehen, die zu einer Verdrehung von Bauteilen führen könnte. So muss bei geringer Leiterplattenstärke diese unterstützt werden, um ein Durchbiegen zu verhindern.“

Bisher wurde die Leiterplatte mit starren, durch Magnetfüsse gehaltenen, Stiften unterstützt. Die Positionen für doppelseitig bestückte Leiterplatten werden in den Bestückern markiert. Hierzu wird eine markierte Plexiglasplatte als Positionierhilfe benötigt, dennoch ist bei hoher Bauteildichte auf der Unterseite eine optimale Positionierung der Stifte nicht immer möglich. Bei leicht gebogenen Leiterplatten erreichen die Stifte diese nicht, es entstehen Vibrationen, die das Bestückbild negativ beeinflussen. Auch können bei doppelseitig bestückten Leiterplatten durch falsch gestellte Pins die Bauteile beschädigt werden. Zudem wird die Leiterplatte nach oben durch gebogen, wenn eine Unterstützung auf einem Bauteil aufsteht.

Christian Settele: „Wir haben lange nach einem zuverlässigen Unterstützungssystem gesucht, das uns wegen unserem vielen Umrüsten nicht mehr soviel Zeit kosten würde. So bin ich während der Productronica 2005 quasi über das VarioGrid Unterstützungssystem und auch Andreas Ernst, Projektmanagement und Vertrieb bei LTC Laserdienstleistungen, gestolpert. Es war klar, dass wir durch unseren häufigen Produktwechsel und das Umrüsten, der doppelseitigen Bestückung und den komplexen Bauteilen ein Unterstützungssystem benötigen, das weniger zeitaufwändig war als unser damals bestehendes mit starren Pins. Im Dezember folgten Verhandlungen mit LTC für einen Test in einem unserer DEK-Drucker und in einem Siplace-Bestücker. Nach ersten Ergebnissen wurde festgelegt, dass ein Betrieb des Unterstützungssystems im Bestücker nur mit einer automatischen Steuerung Sinn macht. So haben wir zuerst das VarioGrid-Unterstützungssystem für unsere Bestücker in der Linie fünf angeschafft. Danach folgte der DEK-Drucker in dieser Linie. Im Juni 2007 erhielten wir dann von LTC ein Angebot für die DEK-Drucker der Linien zwei und drei in der gewünschten Konfiguration. Heute haben wir auch in den neuen Siplace X der Linien vier und fünf Unterstützungssysteme integriert.“

Das VarioGrid-System ist ein modulares Rasterfeld mit pneumatisch gesteuerten Unterstützungsstiften, die sich automatisch und luftgefedert der Baugruppenunterseite einschließlich der Komponenten anpassen und danach geklemmt werden. Die luftgefederte Hebung des Systems beträgt weniger als zwei Gramm für den einzelnen Unterstützungsstift. Die Hebung und die Klemmkraft der Stifte sind individuell einstellbar. Alle Systemmodule haben ein Stiftraster von nur 11 mm und es gibt eine große Anzahl von unterschiedlichen Längen und Breiten, um den jeweiligen Anforderungen flexibel zu begegnen. Eine Voraussetzung bei der Entwicklung des Systems war die einfache Installation und Bedienung. Die Systemmodule werden auf dem Maschinentisch positioniert, magnetisch gehalten und mit der Steuereinheit verbunden. Dann kann der Operator entscheiden, ob die entsprechende Baugruppe einmalig oder vollautomatisch eingerichtet wird. Beim vollautomatischen Betrieb wird das Profil für jede Baugruppe neu und individuell unterstützt. Beim Produktwechsel wird die Baugruppe bzw. die Leiterplatte in den Drucker transportiert und positioniert, und dann das VarioGrid-System vom Bedienpersonal oder automatisch in den Einstellmodus gebracht. Die Unterstützungsstifte werden luftgefedert nach oben gefahren und geklemmt. Damit ist das Einrichten der Leiterplattenunterstützung beendet und wird erst wiederholt, wenn ein weiterer Produktwechsel stattfindet. Somit ist das System extrem leicht einzurichten, außerdem wartungsfrei und lässt sich schnell und einfach in den meisten Pastendruckern integrieren.

Das VarioGrid Blackline ist die neue Variante für Bestücker. Elektronische Baugruppen müssen immer wirtschaftlicher gefertigt werden. Die steigende Packungsdichte von Komponenten auf beidseitig bestückten Baugruppen verlangt den Einsatz von immer schnelleren Bestückungsprozessen. Deshalb rechnet sich gerade hier der Einsatz des flexiblen Systems, das eine optimale Unterstützung für alle Leiterplattentypen bietet. Die Steuerung erfolgt automatisch und bringt eine verbesserte Bestückqualität. Durch den Einsatz des Unterstützungssystems können Stillstandzeiten von SMT-Linien erheblich reduziert werden. Durchsatz, Produktivität und Qualität werden gesteigert, ein wichtiger Beitrag zum wirtschaftlichen Erfolg. Der Pastendruck zusammen mit der Bestückung gehört zu den entscheidenden Prozessen bei der Fertigung qualitativ hochwertiger elektronischer Baugruppen. Christian Settele zur Funktionsweise des VarioGrid: „Die luftgefederten Stützstifte sind mit antistatischen Kunststoffkappen ausgestattet. Sie lassen sich schnell und problemlos in die optimale Unterstützungsposition der bestückten Leiterplatte fahren und sicher fixieren, um eine optimale Leiterplattenunterstützung zu erhalten. Durch die automatische, pneumatische Steuerung ist ein sicheres Handling gewährleistet. Die Steuerung kann in die Siemens-Siplace-Bestücker integriert und direkt von der Maschine angesteuert werden. Die Leiterplatte wird also in den Bestücker transportiert und im Bearbeitungsbereich geklemmt. Zeitgleich werden die Stifte des Unterstützungssystems sanft ausgefahren und passen sich der Leiterplatte an. Während der Leiterplatten-Lageerkennung im Bestücker werden die Stifte automatisch fixiert. In unserem Hause hat sich unter den verschiedenen Ausführungen des Systems diese mit zwei Reihen bei unseren Tests bewährt.“ (dj)

SMT, Stand 8-212

www.ltc.de & www.sri.de

EPP 441

Einblicke in LTC

Im Sommer 1994 wurde die LTC Laserdienstleistungen, Engelsbrand, ins Leben gerufen. Der Unternehmensgründer Matthias Falkenstein kann auf langjährige Erfahrungen auf dem Gebiet der Leiterplatten- und Elektronikproduktion zurückblicken. Schnell stand fest, dass man sich nicht nur als Hersteller hochwertiger Laserschablonen und Zubehör einen Namen machen wollte, sondern auch als Dienstleister und kompetenter Berater rund um die Bestückung von Leiterplatten. Seit 1997 ist das Unternehmen ISO-zertifiziert. Bereits im Jahre 2002 führten die Erfolge zur Umwandlung des Unternehmens in eine GmbH & Co. KG, ein Jahr später wurde das Falkenstein Leiterplatten-Technologie-Center integriert. Damit konnten die Kompetenzen aus Forschung/Entwicklung, Produktion und Dienstleistung unter einem Dach gebündelt werden.