Manuelle SMD-Bestückung für Kleinserien

Heutzutage werden Leiterplatten im Regelfall durch Automaten mit SMD-Bauteilen bestückt. Schließlich ist eine hundertprozentig exakte Platzierung der winzigen Bauteile gefordert. Gerade für kleine und mittlere Produktionen von weniger als 500 Stück sind die Kosten bei einer automatischen Bestückung aber unverhältnismäßig hoch. Daher setzt man bei der Unternehmensgruppe Fontane-ACM, Vertragshersteller für qualitativ hochwertige Halb- und Fertigwaren, ergänzend zum automatischen Verfahren seit Jahren auch die manuelle SMD-Bestückung ein – bei gleichbleibend hoher Qualität der fertigen Leiterplatten. Zu den Kunden, die auf diese Technik setzen, gehören mittelständische Unternehmen aus dem Audiobereich und zunehmend aus dem Wachstumsmarkt Hausautomation.

„Ob sich eine manuelle Bestückung von Leiterplatten lohnt, muss natürlich sorgfältig abgewogen werden“, erklärt Maro Voelkner, Leiter Vertrieb und Marketing. „Kosten sind schließlich nur die eine Seite. Wichtig ist vor allem, dass eine gleichbleibende Qualität erreicht wird – angesichts der winzigen Bauteile eine echte Herausforderung.“ Im chinesischen Werk von Fontane-ACM ist daher eine intensive Ausbildung der Arbeiter Grundvoraussetzung. Die in der manuellen Bestückung eingesetzten Arbeitskräfte arbeiten mindestens fünf Jahre im Unternehmen, einige sind schon seit 20 Jahren dabei. Sie alle haben zunächst ein spezielles Training erhalten, das in der Regel ein Jahr in Anspruch nimmt. Das Ergebnis dieser sorgfältigen Ausbildung: eine niedrige Fehlerquote unter einem Prozent vor dem Funktionstest und von nahezu Null nach dem Test – identisch mit der Fehlerquote von automatisch bestückten Leiterplatten. Meistens werden die Fehler durch kalte Lötstellen ausgelöst. Die Fertigung startet mit dem Silkscreen Printing der Kontaktpunkte, dann trägt jede Facharbeiterin jeweils zehn bis zwanzig SMD-Teile mit Pinzetten unter Leuchtlupen auf. Die Kontrolle und Zentrierung der Bauteile übernimmt eine Qualitätsfacharbeiterin, dann werden die Bauteile automatisch in einem hochwertigen computergesteuerten Reflow-Ofen gelötet. Danach erfolgt die Lötkontrolle aller Teile unter dem Mikroskop und anschließend überprüft ein programmierter Incircuit-Tester alle Komponenten und Lötverbindungen. Neben dem Kostenvorteil überzeugt die manuelle SMD-Bestückung auch durch eine hohe Flexibilität bei der Bestückung der Komponenten mit abweichenden Stücklisten. Bei automatischer Produktion müssten bei jeder Version die Programmierung und Bestückung des Automaten geändert werden – mit kostspieligen Ausfallzeiten (down-times). Bei der manuellen SMD-Bestückung gibt es keine speziellen Anforderungen an Größe und Stärke der Leiterplatten oder an die Markierungen. Bei jedem Produktionsschritt kann sofort geprüft werden, ob Komponenten fehlen oder beschädigt sind – bei automatischer Bestückung ist das erst am Ende der Produktion möglich. Das kostet Zeit und Material. Und noch ein Vorteil: Im Gegensatz zur automatischen Bestückung gibt es so gut wie keinen Materialverlust.