Immer einen Schritt voraus

Wir bearbeiten vom südenglischen Weymouth in Dorset primär den europäischen Raum. Nicht weit von hier begann ich zudem meine Berufsausbildung bei dem Ministry of Defence in Electronics. Das führte mich dann auch zur Defence Research Agency (DRI) in Portland (Hafen von Weymouth), wo wir Sonarsysteme für Unterseeboote entwickelten und diese auf See austesteten. 1993 wechselte ich dann zu DEK, wo ich mir jene berufliche Erfahrung aneignen konnte, die auch heute noch für mich von unschätzbarem Wert ist. Meine berufliche Laufbahn ging von der Fertigung zur Elektronikentwicklung und später ins Produktmanagement. Dabei war ich in der Entwicklung sowie der Marktfreigabe aller Drucker-Topmodelle tätig, die DEK über einen Zeitraum von zehn Jahren herausbrachte. Die letzten drei Jahre im Unternehmen hatte ich die Funktion Plattform-Manager. Mit Begeisterung stelle ich mich nun den Herausforderungen, die der Wechsel in eine verantwortliche Vertriebsposition in dieser Branche mit sich bringt. Ich kann hier auf meine umfassenden Kenntnisse und die langjährige Erfahrung mit fertigungsspezifischen Aufgaben bauen. Mir ist klar, was die Anwender an den Linien von ihrem Equipment verlangen müssen und welchen Problemen sie im Detail dabei begegnen. Mit diesen Grundlagen und dem umfangreichen Verständnis kann ich die Vorteile, die man mit den Lösungen von Ovation Products bei der Optimierung der Linienperformance erzielen kann, den Kunden bestens verdeutlichen. Dabei gilt es abzuwägen, wo und wie diese Problemlösungen optimal in Fertigungslinien passen und welchen großen Wert sie dabei für Anwender haben.

Kurzfristig geht es darum, das europäische Vertriebsnetz noch weiter auszubauen und dafür den nötigen Support zu leisten. Vermutlich ist Grid-Lok bisher unser bekanntestes Produkt. Und dafür gibt es noch mehr Industriebereiche und Applikationen für eine noch intensivere Marktdurchdringung. Deshalb lautet unsere längerfristige Zielsetzung, die neuen Möglichkeiten in Europa einschließlich Russland noch weiter zu erschließen. Der primäre Fokus in Europa liegt hauptsächlich auf Lösungen für Schablonendrucker, hier werden wir sicher auch die höchsten Vertriebserlöse erzielen. Und dann gibt es noch Bestück- und AOI-Applikationen, die von Grid-Lok auch enorm profitieren. Unsere Anstrengung ist somit auch auf den weiteren Ausbau dieser Anwendungsbereiche gerichtet.

In der Baugruppenfertigung gibt es einen großen Bedarf für schnell einstellbare Unterstützungsmechanismen der Boards. Die hohe Komplexität der Boards lässt nicht mehr viele Möglichkeiten offen, um sie während des Pastendrucks und der Bestückung optimal von der Unterseite zu unterstützen. Es gibt einfach nicht mehr genügend freien Platz auf den Leiterplatten, um die üblichen Tooling-Mittel hier einzusetzen. Zudem besteht dabei ein hohes Gefahrenpotenzial für Beschädigungen von bestückten Bauteilen, wenn der Leiterplattensupport ungenügend ist. Grid-Lok wurde vor sechs Jahren als Lösung dieses Problems vorgestellt. Wobei man zu Beginn erst einmal die Anwender davon überzeugen musste, dass dies eine zuverlässige und sichere Methode ist. Heute nun ist das System in der Industrie eingeführt und oft wird sogar Lohnfertigern von ihren Auftraggebern der Einsatz des Grid-Lok vorgeschrieben. Etwa 3 000 dieser Systeme sind momentan weltweit im Einsatz.

Alle Lösungen des Unternehmens werden laufend weiterentwickelt, denn die Anforderungen aus der Industrie ändern sich und werden stets höher. Typischerweise werden unsere Systeme im Abstand von etwa 18 Monaten bis 2 Jahren in ihrem Design-Status auf die geänderten Praxisanforderungen überprüft. Für Pick-und-Place-Bestücker ist derzeit das Grid-Lok-Tooling-System die beste am Markt verfügbare Lösung. Bei Schablonendruckern wird während des Druckprozesses jedoch bekanntlich ein ziemlich hoher Anpressdruck auf die Leiterplatte ausgeübt. Biegt sich diese deshalb durch oder verrutscht sie, ist der Pastendruck ungenügend bzw. sehr ungenau. Aus diesem Grund wurde die nächste Generation dieses Systems entwickelt, das HD-Grid-Lok (High Density), das speziell die Probleme der Leiterplattenunterstützung im Pastenauftrag mit hohem Anpressdruck adressiert. Dabei ist es für die Applikation des Systems letztlich egal, bei welchem Board die Anwendung erfolgt. Die Support-Pins passen sich optimal allen Eigenheiten der Oberflächenstruktur an und unterstützen jeden Bereich der Leiterplatte von der Unterseite.

Das Fraunhofer Institut in Deutschland führte mit Grid-Lok und HD-Grid-Lok eine unabhän-gige Studie durch, um die Leiterplattenunterstützung mit beiden Systemen genauer zu untersuchen. Dabei wurde exakt erfasst, was auf der Leiterplatten-Unterseite sowie mit bereits vorhandenen Komponenten beim Schablonendruck geschieht. Das Ergebnis war sehr wichtig in der Klärung, welche Auswirkungen die Anwendung dieser Systeme auf hochwertige Baugruppen hat. Die Resultate waren eindeutig: dieses Tooling-Werkzeug ist völlig sicher, man kann die Support-Pins auch auf bereits bestückte Komponenten aufsetzen. Die einzigen Ausnahmen sind LCD-Panels, da diese sehr empfindlich auf solche Druckstellen reagieren.

Smart-Stencil wurde als flexible Lösung für den Dispensprozess entwickelt. Grundsätzlich kann man damit bei kleinen Fertigungslosen, in Prototypenfertigung und im Labor einen Pastendrucker als Dispensautomaten einsetzen.

Bei Smart-Stencil handelt es sich um einen sehr flach gebauten Automaten mit drei präzisen Portalen und Achsen, ausgestattet mit einem Dispenskopf für Flüssigkeiten, der genau auf den Größenausschnitt der SMT-Schablone von 736 mm x 736 mm abgestimmt ist. Der gesamte Mechanismus hat auch die gleiche Höhe wie die Schablone, 38 mm, und ist ziemlich leicht. Die Herausforderung bestand darin, alle Teile des Dispensautomaten in diese kleine Bauform zu bringen. Dabei konnten keine Kompromisse bei den Funktionen eingegangen werden, im Blick darauf, was die Nutzer von einem automatischen Dispenser erwarten. Wir verwenden hier Servomotoren mit hohem Drehmoment, Servo-Antriebe, eine ausgeklügelte Bewegungssteuerung sowie andere Komponenten. Der Anwender muss den Dispensaufsatz, der wenig wiegt, lediglich in die Schablonenaufnahme des Druckers einsetzen und die elektrischen Verbindungen herstellen. Dann kann er die Leiterplattendaten laden, die Dispenspunkte plotten und das Programm starten. Es ist tatsächlich so einfach wie es sich liest. Derzeit arbeiten wir noch an einer Dockingstation, mit dieser kann der Automat auch als separater Offline-Dispenser betrieben werden. Zusätzlich haben wir Pläne, hier auch Lösungen für Pick-und-Place-Aufgaben bei niedrigen Produktionsvolumen oder für die Produktidentifikation zu implementieren, beispielsweise Tintendrucker und Lasermarkierung.

Derzeit arbeitet unsere Lösung mit allen DEK-Plattformen, wir sind jedoch dabei, das System auch auf anderen Druckern zu integrieren. Seit der Vorstellung auf der Apex in USA, wo wir dafür auch einen Award erhielten, können wir eine bemerkenswerte Resonanz dafür im Markt feststellen. Zeigt das System doch, wie Ovation mit herausragenden Neuentwicklungen in der ersten Reihe der Fertigungstechnik steht.

Der nächste logische Entwicklungsschritt von Smart-Stencil ist das Stinger-System, das zur Productronica vorgestellt wurde. Anstatt den Dispensautomaten in die Schablonenaufnahme zu integrieren, wurde er von unseren Ingenieuren auf den Kameraträger des Pastendruckers gesetzt und arbeitet somit von der Kameraposition aus. Dabei werden Programmierung und der Betrieb des Subsystems über die normale Benutzerschnittstelle des Druckers vorgenommen. Anwender sind damit in den Fertigungslinien noch flexibler geworden. Sie setzen den Drucker einmal wie üblich zum Pastendruck ein und können anschließend ohne irgendwelche Umbauten mit der Maschine auch sofort Dispensen. Das komplette Subsystem kann innerhalb von zwei Stunden im Feld auf den Druckern komplikationslos nachgerüstet werden. Auch hier starten wir mit der Implementation in die aktuelle Palette der DEK-Pastendrucker, haben jedoch bis Ende des Jahres 2008 auch noch andere Plattformen im Visier.

Magna-Print ist eine Lösung, die den Produktwechsel in der Fertigung erheblich erleichtert und beschleunigt. Im Unterschied zu den konventionellen Rakelblatthaltern werden hier Magnete zum Fixieren und Festhalten des Rakels auf dem Halter eingesetzt. Keine Frage, die Haltekraft ist natürlich stark genug, um dem Rakel sicher unter allen Applikationsbedingungen einen festen Sitz zu garantieren. Eine Entmagnetisierung ist völlig ausgeschlossen, dennoch lässt sich diese magnetische Verbindung für schnelle Produktwechsel rasch öffnen. Auch dieses System erhielt einen Award. Im Gegensatz zu den sonst üblichen Rakelblatthaltern weist Magna-Print keinerlei Vertiefungen und Löcher in der Konstruktion auf, in der sich Pastenreste aller Art ansammeln könnten. Deswegen ist die Konstruktion leicht sauber zu halten und die Verschleppung der Pastenreste von einem Prozess zum anderen lässt sich sicher ausschließen. Das ist insbesondere wichtig für bleifreie Fertigungsumgebungen. Das Haltersystem nimmt alle Blätter bis zu einer Länge von 450 mm auf. Per Adapter können Andruckwinkel von 45° und 60° hergestellt werden. Der Magna-Print passt derzeit in Drucker von DEK, MPM und Ekra. Das ist die überwiegende Mehrheit der Drucker, die in Europa und Nordamerika im Einsatz sind. Zudem planen wir, künftig das System auch für Drucker anderer Hersteller zugänglich zu machen. Das Interesse an dieser Lösung auf dem Markt ist jedenfalls immens hoch.

Wir arbeiten fortlaufend daran, die Aufgaben und Herausforderungen in der Elektronikfertigung zu analysieren und Möglichkeiten herauszufinden, wie Lösungen von uns hier effizient eingesetzt werden können. Die Elektronikfertigung bewegt sich sehr schnell, die Aufgaben werden immer komplexer und die Herausforderungen steigen enorm. Auch die Bestückung mit den ständig noch mehr miniaturisierten oder fragileren Komponenten und deren zunehmend kritisches Handling verlangt nach immer weiteren verfeinerten Lösungen. Wir arbeiten daran, dass wir auch künftig immer einen Schritt in der technologischen Entwicklung voran sind und somit unsere Lösungen die bestmögliche Marktofferte darstellen. SMT, Stand 8-413B

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