Anforderungsgerechte Systeme

Was können Sie uns noch ergänzend über Solderstar und den Anfang des Unternehmens sagen?

Ziemlich rasch nach der Gründung haben wir ein weltweites Netz von Distributionspartnern aufgebaut. Außerdem haben wir, so wie sich unsere Marktpräsenz ausweitete, auch unser Produktportfolio zügig erweitert. Heute sind wir mit Distributoren in allen wichtigen Märkten vertreten und mit mehr als 2.500 Instrumenten helfen wir Prozessingenieuren rund um den Globus, Lötprozesse souverän zu beherrschen.

Warum müssen eigentlich thermische Prozesse so genau kontrolliert werden, warum ist thermisches Profiling so wichtig für die erfolgreiche Bleifrei-Fertigung?

Der Lötprozess ist der Schlüsselbereich, der entschieden der Kontrolle durch den Hersteller unterliegt. Die Bleifrei-Fertigung wurde zwar zum etablierten Prozess, aber viele Elektronikproduzenten erlebten erhebliche Turbulenzen beim Übergang von ihren bewährten thermischen Prozessen. Die Probleme mit neuen Bauteilen, Leiterplattenmaterialien und Lotpasten, die für die anspruchsvollere Prozesstechnik benötigt werden, konnten zwar im Prinzip die Zulieferer lösen, aber die Prozessparameter müssen stets speziell von jedem Hersteller mit seinem Maschinenpark gefunden und eingestellt werden, abhängig von den Herausforderungen in der Fertigung und der Formulierung der neuen Lotpasten. Daher kommt auch unser ursprünglicher Slogan: Thermal Profiling – der Schlüssel zu ihrem Leadfree-Prozess. Bekanntlich ist das Prozessfenster bei Bleifrei-Prozessen deutlich enger, damit ist es auch unwahrscheinlicher, dass man mit einem Lötprofil alle Baugruppen in einer Fertigung löten kann. Natürlich haben wir unsere Profiling-Werkzeuge entschieden weiter entwickelt. Wir können heute Momentaufnahmen im Prozess vornehmen und anhand dessen mit Simulationstools innerhalb weniger Minuten die optimalen Einstellungen festlegen. Ohne die korrekten Einstellungen des Lötofens wäre die Lötstellen-Qualität beeinträchtigt, Komponenten könnten beschädigt werden und – heute besonders wichtig – unsere Tools helfen, auch besonders Energie-effiziente Prozesse einzuführen.

Unserer Kenntnis nach sind Sie das einzige Unternehmen, dass die thermische Profilierung für alle vier Lötverfahren offeriert, also Reflow, Dampfphase, Selektiv und Welle. Was macht Ihr System so vielseitig?

Unser SolderStar PRO weist zu allen anderen Angeboten im Markt einen entscheidenden Unterschied auf: hier werden nicht nur die üblichen Thermopaare eingesetzt, um die Prozessdaten zu erfassen. Zwar hat unser Datenlogger zum einen 16 Kanäle für Thermopaare, die für alle Lötprozesse wichtig sind, jedoch haben wir zusätzlich auch noch ein Kommunikationssystem implementiert, genannt „Smartlink“, darüber lässt sich intelligentes Zubehör für die Messung von speziellen Prozessparametern betreiben. Beispielsweise ist unser WaveShuttle eine intelligente Lötpalette, die speziell für die Analyse im Wellenlöten entwickelt wurde. Das hier integrierte Messsystem ist mit 24 Titan-Kontaktsensoren verbunden, diese erfassen die Parameter mit einer 10fach höheren Genauigkeit als Thermopaar-Systeme. Damit wird eine große Überlegenheit in Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit erzielt. Doch wichtiger ist hier, dass diese Lösung nur einen einzigen Datenlogger benötigt, der so flexibel und erweiterungsfähig ist, dass er in allen relevanten Prozessen eingesetzt werden kann.

Thermisches Profiling ist demnach im Grunde unverzichtbar?

Wie soll man etwas kontrollieren können, dass man nicht misst? Profiling ist in allen Bereichen der Fertigung sinnvoll und wir haben die Geräte, mit denen alle Anforderungen erfüllbar sind. Wer meint, Baugruppen ohne genaue Kenntnis des Lötprofils herstellen zu können, sorgt damit für erhebliche Schwierigkeiten im weiteren Fertigungsablauf, seien es hohe Reworkkosten, Frühausfälle und in der Folge sehr unzufriedene Kunden. Nicht jeder Hersteller muss in Geräte für die kontinuierliche Überwachung der Fertigungslinien investieren. Wer aber bei der Einführung neuer Produkte (NPI) kein Profiling vornimmt und dann auch keine periodische Überprüfung, führt diesen Job nicht richtig durch. Der dynamische Lötprozess ist von außen vielen unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt, diese wirken sich auf das Lötprofil am Board, Maschinenbeladung, Fluxer-Verlauf, Lotrauch-Absaugung oder Maschinenausfälle aus. Alle diese Auswirkungen lassen sich mit der Implementation einer Qualitätskontrolle erfassen und prüfen. Die minimalste Maßnahme überhaupt, die Überprüfung der Maschine bevor eine neue Produktionscharge gelötet wird, ist allgemein anerkannt; bei länger produzierten Chargen ist die periodische Überprüfung sehr vernünftig. Sollte eine umfassende Rückverfolgbarkeit nötig sein, erfasst der SolderStar APS (Automatic Profiling System) lückenlos das Lötprofil jeder einzelnen Baugruppe, die den Ofen durchläuft. Wo PCB-Barcodes verfügbar sind, können wir im Auftrag der Kunden unseren Profiler so an deren ERP-System (Enterprise Resource Planning) anschließen, dass Profile anhand von Typ, Charge und Arbeits-ID gespeichert und sortiert werden können.

Die Auswirkungen der schwierigen Wirtschaftssituation sowie der intensive Wettbewerb sorgen für große Änderungen in der Fertigung. Wie können Sie die Hersteller dabei wirksam unterstützen?

Mit den SolderStar-Systemen können wir auf vielfache Weise bei der erfolgreichen Bewältigung dieser Herausforderungen helfen. Wir offerieren dazu unsere universelle Plattform für alle 4 Lötverfahren mit der Trainingszeiten minimiert und Profilingdaten zentral erfasst werden. Die Software ist sehr einfach zu benutzen, sie stellt alle Werkzeuge bereit, die Ingenieure brauchen. Doch haben wir auch große Anstrengungen unternommen, damit sowohl Hard- als auch Software für Anwender auf allen Ebenen leicht einzusetzen sind. Weil zudem die Hersteller flexiblere oder kostengünstigere Lötprozesse evaluieren, verlangen sie von ihren Maschinen- und Gerätelieferanten dafür neue Lösungen, die ihnen den Übergang erleichtern. Ein gutes Beispiel dafür ist unser SolderStar Multi-Wave, vorgestellt zur SMT 2013 in Nürnberg. In diesem neuartigen Instrumenten-Konzept stehen alle benötigten Messeinrichtungen, Sensoren und die Software bereit, damit die Hersteller eigene Prüfeinrichtungen konfigurieren können, die sie für die Evaluierung der von ihnen benutzten Löteinrichtungen brauchen.

Wie sieht es mit dem Einsatz von thermischen Profilingsystemen in solchen Ländern wie China oder Indien aus?

In China ist Profiling sehr wichtig geworden. Alle großen EMS-Firmen und Hersteller erstellen täglich eine große Zahl von Profilen an ihren Linien, denn die dort hergestellten hohen Volumen sind mit hohem Kosteneinsatz verbunden und es gilt natürlich weit möglichst zu verhindern, dass sich teure Fertigungsfehler einschleichen können. Ich meine, speziell die Firmen, die dort für den lokalen Markt fertigen, sind insbesondere gefordert. Doch auch an solche Firmen konnten wir inzwischen viele Systeme ausliefern, sie haben ähnliche Anforderungen wie übliche Hersteller von kleinen und mittleren Serien, die es auch in anderen Regionen gibt. Maschinen-Setup mit Hilfe von Profiling ist Allgemeingut und hat hohen Stellenwert, doch es ist auch üblich, fortlaufende effektive Prozessüberwachungen vorzunehmen. Dazu bringen die Anwender zur Analyse in unseren Profiler zusätzlich die Daten ein, die sie mit ihren eigenen Test-Baugruppen oder Prüfvorrichtungen gewonnen haben.

Können Sie uns kurz die wesentlichen Besonderheiten ihrer Top-Systeme schildern?

Es handelt sich um drei Systemfamilien. Der SolderStar PRO Reflow ist der kleinste verfügbare Datenlogger auf dem Markt, dennoch offeriert er direkten USB-Anschluss und drahtlose Telemetrie. Wir haben Systeme entwickelt, mit denen unsere Kunden Profile an Baugruppen bis zu einer Breite von nur 60 mm aufnehmen können. Sind die Tunnelhöhen sehr beschränkt, dann ist dieses System die optimale Lösung, aufgrund der derzeitig am niedrigsten bauenden Wärmeabschirmung und einem ultra-kleinen Footprint. In Kombination mit unserem Softwaretool AUTOSeeker sind Optimierungsarbeiten selbst dort möglich, wo man keinen anderen Profiler einsetzen kann. WaveShuttle PRO ist unser führendes System für die Analyse im Wellenlöten mit einer unübertroffenen Leistungsfähigkeit. Speziell für den Einsatz in Wellenlötmaschinen entwickelte Messtechnik sowie die außerordentliche Robustheit ermöglichen das Messen der Kontaktzeit mit der Lötwelle, die aktuelle Temperatur sowie die kritische Wellenhöhe. Das alles in einem Durchgang und natürlich viele Male innerhalb einer Schicht. Mit dem SolderStar VP Pro für den Einsatz in Anlagen zum Dampfphasenlöten adressieren wir eine bei unseren Kunden häufig vorkommende Methode, doch gewöhnlich sieht man hier auch noch Wellenlötöfen sowie selektive Lötsysteme. Dampfphasenlöten ist ein sehr rauer Prozess. Wir haben dafür unser System mit der hier nötigen sehr hohen thermische Isolierung auf der Basis einer mit Teflon beschichteten Abdeckung geringer Masse ausgestattet. Dieses System spielt zudem weitere Vorzüge in Vakuum-Umgebungen aus, das drahtlose Telemetriesystem arbeitet mit einem vermaschten Netzwerk und kann daher während des gesamten Lötvorgangs die Echtzeitdaten komplikationslos übertragen.

An welchen Entwicklungen arbeiten Sie momentan noch?

Unsere nächste Innovation wird ein Meßsystem für den Fluxerauftrag in selektiven Lötprozessen sein. Sowohl die Position als auch die Menge des aufgebrachten Flussmittels vor dem Lötprozess werden bis heute nicht elektronisch überwacht. Die hier nötigen Methoden unterscheiden sich deutlich von unseren anderen derzeit eingesetzten Messverfahren. Wir haben bereits ein funktionsfähiges System, dass aufgebrachtes Flussmittel mit neu entwickelter Sensor- und Messtechnik erfasst. Nun arbeiten wir an einer Test-Plattform, um zusammen mit einigen großen Maschinenanbietern weitere marktnahe Entwicklungen vorzunehmen.

Sie sind sicher auf der Productronica in München präsent, was werden Sie gezielt vorstellen?

Bei unserer sechsten Teilnahme an dieser Messe steht natürlich unser komplettes Geräteportfolio für Demozwecke zur Verfügung. Wir sind keine großen Anhänger des Mottos „wir müssen zur Messe immer etwas Neues haben“. Kontinuierliche Verbesserungen und Erweiterungen, weil wir unser Ohr nahe bei unseren Kunden haben, erscheint doch wichtiger. Aber natürlich werden Neuentwicklungen auch bei uns von diesem Termin stark beeinflusst, kein Zweifel. Wie bereits erwähnt, unsere Hauptanstrengungen 2013 in der Entwicklung betrafen den Flussmittelauftrag mit dem Erfassen von Position sowie Menge in selektiven Lötanlagen. Die bisher üblichen mechanischen Erfassungsmethoden sind nicht für periodisch-kontinuierliche Messungen geeignet oder gar für SPC-Anwendungen. Nun arbeiten wir mit großem Einsatz an der Entwicklung einer ganzen Palette von Sensoren und der nötigen Messtechnik, damit unsere Kunden diese Daten effizient erfassen und in ihre Dokumentation der Qualitätssicherung genauso wie auch alle anderen Parameter aus den Lötprozessen übernehmen können.

Welche herausragenden technischen Entwicklungen sehen Sie in der Industrie und wie sieht Ihre Antwort darauf aus?

Im Reflow-Sektor sehen wir keine großen Änderungen, allerdings wird man die Energieeffizienz noch deutlich steigern. In den anderen Lötbereichen ist mehr Aktivität feststellbar, insbesondere beim selektiven Löten. Maschinen mit deutlich höherer Flexibilität werden die Bearbeitung von noch mehr unterschiedlichen Baugruppen in einer Anlage ermöglichen. Ergebnisse aus aktuell durchgeführten Studien zur Maschinenfähigkeit finden Verwendung, um Werte für die Kontrolle der Grenzen in diesen neuen Prozessen zu etablieren. Hinzu kommen die Anforderungen an die hier nötige Messtechnik zum Erfassen dieser Werte. Wir sind der Überzeugung, dass wir Solderstar in diesem Markt sehr gut platziert haben, nicht zuletzt auch mit Hilfe unserer starken Entwicklergruppe. Eins unserer herausragenden Unterscheidungsmerkmale ist die große Bereitschaft, unsere Systeme zu ändern und anzupassen an die exakten Anforderungen der Kunden. Hinzu kommt außerdem unsere Bereitwilligkeit zur Zusammenarbeit mit den Herstellern von Lötmaschinen, um gemeinsam neue Lösungen zu entwickeln. Diese haben zum Ziel, den Lötprozess auf diesen Maschinen noch gezielter zu kontrollieren und damit noch höheren Nutzwert für die Anwender bereitzustellen.

Productronica, Stand A4.145/3