LED-Fertigung mit Zukunft

Rehm Thermal Systems, Blaubeuren-Seissen & Sero, Rohrbach

Die Firma Sero kommt ursprünglich aus der Industrieelektronik, für die man hauptsächlich Steuergeräte entwickelt und produziert hat. Mit dem Einstieg in den Automotive-Bereich erkannte man früh den Stellenwert des damals noch neuen Trends der LED-Technologie, so dass man 2005 mit der Fertigung hoch gesetzter Bremsleuchten den Einstieg in dieses Segment wagte.

Aufgrund der langjährigen Erfahrung in der SMD-Bestückung war die Bestückung von Baugruppen mit LEDs relativ leicht zu bewältigen. Die Prozessschritte und die Randparameter, die es einzuhalten galt, waren bekannt. „Nach dem Einstieg über die Bremsleuchten, der „LED-Einfachsttechnik“ , ging es dann rasch über zu komplexen Rückleuchten bestehend aus Bremslicht, Blinklicht, Rückfahrlicht und anderen Platinen, teilweise werden bis zu 8 Leiterplatten mit unterschiedlichen Funktionen in einer Leuchteneinheit verbaut , so Horst Reeb, Leiter Vertrieb und Marketing bei Sero. „Die Automotive- Projekte sind insofern interessant, da hier die Zeit zwischen Entwicklung und Serienstart teilweise weniger als ein Jahr beträgt. Bei anderen Automotive-Projekten kann diese Zeit deutlich länger ausfallen. Da mittlerweile in nahezu allen Fahrzeugen, vom Kleinwagen bis zur Luxuslimousine, LED-Technik eingesetzt wird, gibt es zahlreiche Projekte, die natürlich nicht nur die Firma Sero bedient. Auch wir müssen uns mit den Mitbewerbern messen.“ Ein Wettbewerb, um die günstigsten Preise und die schnellsten Lieferzeiten, ist auch hier nicht zu übersehen.

Investiert wird bei Sero vor allem in hochwertiges Produktions-Equipment. Mit vier modernen SMD-Fertigungslinien ist Sero in der Lage, mittlere und große Losgrößen durch einen hohen Automatisierungsgrad wirtschaftlich zu fertigen, und auch mit dem Wettbewerb aus Asien Schritt zu halten. „Ob man eine Hightech-Linie hier in Deutschland betreibt oder in China, das macht keinen allzu großen Unterschied. Da es maximal einen Bediener pro Fertigungslinie gibt, fallen die Personalkosten nicht so stark ins Gewicht“, erklärt Herr Reeb. Sero setzt hier lieber auf Qualität, Zuverlässigkeit und schnellen Service. Dies waren einige der Gründe, warum Sero sich für Rehm Thermal Systems als Lieferant für Reflow-Lötanlagen entschieden hat. Ein weiterer Punkt ist die thermische Performance einer Reflow-Lötanlage, die für die LED-Fertigung äußerst wichtig ist. Eine gleichmäßige Wärmeübertragung bei möglichst niedrigen Löttemperaturen ist notwendig, um die LEDs vor einer Überhitzung zu schützen und so Vorschäden, die zu vorzeitiger Alterung bzw. reduzierter Lebensdauer der LEDs führen können, zu vermeiden. Die Wärmeübertragung der Rehm Systeme ist durch den geringen Abstand der Düsenfelder zur Transportebene sowie die getrennt voneinander regelbare Strömungsgeschwindigkeit der oberen und unteren Heizzonen optimal für eine äußerst gleichmäßige Durchwärmung der Baugruppen ausgelegt und minimiert Spannungen in der Baugruppe sowie daraus resultierende Lötfehler. Eine flexible Profilführung und ein stabiler Reflowprozess bei kleinstem DeltaT werden somit gewährleistet.

Auch die Tendenz zu immer größeren Leiterplatten, mit sehr wenigen Bauteilen, fordert eine gute Wärmeübertragung beim Löten. Zudem müssen die Leiterplatten aufgrund der Größe noch mit einer Mittenunterstützung gestützt werden. Ein zuverlässiger Transport und flexible Positionierung der Mittenunterstützung sind hier unerlässlich. Ein weiteres Kriterium bei der die Rehm-Anlage punkten konnte.

„Ein sehr großer Einflussfaktor, der bei der Herstellung eines LED Moduls zu beachten ist, sind die Lötstopplacke. Durch die unterschiedlichsten neuen Lacke und Farben kommt es im Ofen teilweise sehr schnell zu Verschmutzungen“, ergänzt Dirk Jachemich, Leiter Fertigung bei Sero. Ein effektives Residue-Management, wie dies bei den Reflow-Lötsystemen von Rehm standardmäßig integriert ist, sorgt hier für eine hohe Prozesssicherheit bei geringem Wartungsaufwand, trotz erhöhtem Residue-Aufkommen. Bei Hochleistungs-LEDs wird häufig an Stelle von Epoxyd- ein Aluminiumkern eingesetzt, der sich deutlich auf den Kühlprozess auswirkt. Mit der effektiven Kühlung der Rehm-Anlagen können hier trotzdem Auslauftemperaturen von unter 40°C erzielt werden, die für eine direkte Weiterverarbeitung der Baugruppen notwendig sind. Herr Jachemich bestätigt: „Selbst die massereichen Aluminiumplatten lötet der Reflowofen von Rehm ausgezeichnet.“

Bei der LED-Verarbeitung gibt es eine Menge weiterer Besonderheiten, welche es zu beachten gibt. Dadurch, dass schon bei der LED-Fertigung unterschiedliche LEDs bezüglich ihrer Leuchtkraft entstehen, werden diese direkt nach der Produktion in unterschiedliche Klassen eingeteilt. Ein EMS-Dienstleister muss daher in der Lage sein, diese Unterschiede anhand von Vorwiderständen auszugleichen um ein konstantes Licht zu erzielen. „Ein Fehler ist hierbei aufgrund der hohen Materialkosten nicht akzeptabel. Es muss zu 100% sichergestellt werden, dass der richtigen LED-Rolle der richtige Widerstand zugeordnet wird.“, erklärt Dirk Jachemich. Dies muss in einer Highend-Fertigung selbstverständlich zuverlässig und automatisiert geschehen. „Um dies zu gewährleisten mussten die Möglichkeiten des ERP-System vollständig ausgeschöpft werden, damit dieser Vorgang perfekt durchgeführt werden konnte. Bereits vor dem Bestückungprozess mussten eine Menge Sicherheitsbarrieren eingerichtet werden“, so Herr Reeb. Von verschiedenen Auditoren wurde bestätigt, dass Sero in diesem Bereich ein sehr gutes Benchmarksystem besitzt. „Wir haben zudem mit externen Partnern eigene Testsysteme entwickelt, um dieses hohe Maß an Qualität und Zuverlässigkeit für unser Kunden gewährleisten zu können“, berichtet Herr Jachemich weiter.

Nicht nur die Herausforderungen in Zusammenhang mit den Besonderheiten der Verarbeitung von LEDs sind zu meistern. Der Druck durch die Preise der ausländischen Konkurrenz, die begrenzten Entwicklungskapazitäten in Deutschland und die niedrigeren Löhne der Ingenieure in Osteuropa sind nur ein paar Faktoren, welche es für deutsche Unternehmer schwierig machen am Markt zu bestehen. Trotzdem setzt die Firma Sero immer noch auf den Standort Deutschland, von dem aus sie entwickeln und auch ihre Ware sehr häufig nach Osteuropa, teilweise nach China, Mexiko oder auch den amerikanischen Markt versenden. Auch künftig nutzt die Firma Sero einen sehr hohen Automatisierungsgrad, mithilfe des innovativen deutschen Maschinenbaus und sehr schnellen Reaktionszeiten, um langfristig konkurrenzfähig zu bleiben.

www.rehm-group.com; www.sero.de

Mit 120 Mitarbeitern und einem jährlich steigenden Umsatz von 20% wurde die Firma Sero, mit Sitz in Rohrbach, zu einem der 100 besten Arbeitgeber des deutschen Mittelstands ernannt. Dabei setzt Geschäftsführer Armin Schröder auf respektvolles Miteinander, Fairness und Verantwortung. Das ethische Wirtschaften hat in diesem Unternehmen einen hohen Stellenwert und wird auch systematisch betrieben. Damit zählt das Unternehmen für die Dauer von 3 Jahren zur „Ethics in Business“-Gilde.