Kompliziertes wird einfach

Adrian Schärli, Azular, für Essemtec, Aesch (CH)

Die SMD-Bestückungsmaschine FLX2011 von Essemtec ist eine der flexibelsten Maschinen auf dem Markt, wird vor allem in der variantenreichen Elektronikproduktion eingesetzt und bietet viele Features und Lösungen, mit denen die SMD-Bestückung flexibel auf Überraschungen reagieren kann. So ist ein dazwischen geschobener Eilauftrag problemlos zu bewältigen, denn während beispielsweise ein Auftrag weiter bestückt wird, rüstet der Operator die zusätzlich benötigten Bauteile für den neuen Auftrag. An der Offline-Station werden die CAD-Daten in ein Bestückungsprogramm umgewandelt. Dann wird die Bestückung unterbrochen, die neue Leiterplatte eingelegt, das Bestückungsprogramm geladen und die Produktion kann beginnen. Nach dem Abschluss des Eilauftrags wird mit der normalen Bestückung weitergemacht. Maschinenstillstandszeiten gab es nur zum Laden der Leiterplatten, dank der Flexibilität und der hohen Feederkapazität. 190 Bauteile (310 bei der Large-Version) können gleichzeitig gerüstet sein. Die intelligenten Feeder sind im Betrieb austauschbar und werden von der Bestückungsmaschine automatisch erkannt. Unterschiedliche Leiterplattenformate lassen sich durch die magnetische Leiterplattenhalterung ohne Werkzeuge anpassen.

Kommt die Fertigung von Prototypen hinzu, stehen hilfreiche Features zur Verfügung: Die virtuelle Leiterplatten-Ansicht, das Pick-Anywhere-Feature und die Component Verification Unit (CVU). Die Virtual-View ist eine vom Unternehmen entwickelte Softwaretechnik, mit der das Bestückungsprogramm der realen Leiterplatte virtuell überlagert werden kann und somit die Qualität geprüft wird, bevor das erste Bauteil bestückt ist. Das Feature Pick-Anywhere erlaubt es, Bauteile überall an einer frei definierbaren Position aufzunehmen. Die Einbindung kundenspezifischer Zuführungs-Systemen wie Vibrations-Förderer oder Labelfeeder, ist möglich.

Die FLX-CVU (Component Verification Unit) wurde für die Herstellung von Leiterplatten in der Medizintechnik, Luft- oder Raumfahrt entwickelt, um den elektrischen Wert und die Polarität einzelner Bauteile vor dem Bestückung zu messen und speichern. Das Messsystem ist für Widerstände, Kapazitäten, Spulen und Dioden geeignet.

Die Bestückungsmaschine FLX2011 ist auch eine Dosiermaschine. Der Bestückungskopf ist mit zwei Dosierventilen erweiterbar und kann zwei verschiedene Flüssigkeiten dosieren. Diese Option wird meistens verwendet, um Lotpaste und Klebstoff auf die Leiterplatte aufzubringen, wenn zum Beispiel eine Schablone falsch geliefert wurde oder gar nicht vorhanden ist, oder wenn Leiterplatten doppelseitig bestückt und gelötet werden. Das Dosierprogramm wird automatisch aus den Bestückungs- und Bauteildaten errechnet, eine zusätzliche Programmierung ist nicht erforderlich. Die Sequenz von Dosierungen und Bestückung ist frei wählbar und ermöglicht so die Herstellung von speziellen Konstruktionen, zum Beispiel Bauteilstacks. Verschiedene Dosierventile stehen zur Wahl, unter anderem Mikro-Jetventile, Schraubenventile oder Zeit-Druck-Ventile.

Die Software des Systems und die magnetische Leiterplattenhalterung erlauben, verschiedene Leiterplatten zu einer zusammen zu fassen und gemeinsam zu bestücken. Auf diese Weise können der Endmontage schneller alle Einzelteile für ein Gerät zur Verfügung gestellt werden.

Das Softwarepaket MIS (Mangagement Information System) bietet eine Aktualisierung der Bauteilbestände aufgrund der realen Verbrauchsdaten des Bestückungsautomaten, die Identifikation der einzelnen Bauteilgebinde (Rollen, Trays, Sticks), Rüstprüfung mit Barcode-Leser, Produktionsplanung sowie Traceability der SMD-Bestückung. MIS kennt den realen Bauteilbestand auf jeder Rolle und in jeder Palette, das Planungsmodul liefert Information über die Verfügbarkeit und möglichen Engpässe bei der geplanten Produktion. Da jedes Gebinde einzeln identifiziert wird und eine Rüstkontrolle mittels Barcodeleser fordert, kann die Software die Herstellung der einzelnen Leiterplatten sehr genau dokumentieren. Im Bedarfsfall werden die Daten für die Rückverfolgung einer bestimmten Leiterplatte oder einer bestimmten Bauteilcharge zur Verfügung gestellt.

Das Bestückungssystem ist als Standalone- oder Inline-Version erhältlich. Mehrere FLX2011 können für mehr Leistung oder einer größeren Feederkapazität zu einer Linie verbunden werden, wo die Module wahlweise zusammen oder einzeln arbeiten. Je nach Bedarf und Produktionsauslastung können Leiterplatten von links oder rechts geladen werden. Eine Freiheit für mehr Sicherheit: Falls ein Modul im Moment nicht arbeiten kann, können die zwei verbleibenden Module trotzdem mit 2/3 der Leistung bestücken und die Produktion steht nicht still.

Es gibt eine Large-Version für Leiterplatten bis 600×700 mm, Batch-Maschinen mit einseitig herausgeführtem Transportsystem, Fertigungszellen für Folientastaturen, Spezialfeeder für Silizium-Chips und vieles mehr. Aufgrund der Flexibilität wird das System aber auch für Aufgaben eingesetzt, die gar nichts mit Elektronik zu tun haben, wie in der Optik. Aktuell wird auf der Basis der FLX ein 3D-Bestückungssystem entwickelt, das den neusten Trends in der Elektronikfertigung entgegen kommt.