Neues Konzept für Siebdrucker Karl Schanz, Asys, Dornstadt

Die im Vorfeld der Untersuchungen aufgetretenen und ermittelten Probleme:

Eine Granitplatte bildet die Basis für eine stabile Funktionseinheit. Auf vier Granitsäulen, die fest mit der Grundplatte verbunden sind, wird das gesamte Oberteil mit Siebpositionierung und Rakelwerk aufgesetzt und fest verbunden. Die Verfahreinheit für die frei über den gesamten Substratbereich beweglichen Kamera ist in diese Mechanik integriert. Die Hubeinheit für den Transport und die Druckunterstützung werden ebenfalls auf der Granitplatte montiert, wobei die Führungen so weit wie möglich in der Nähe des Druckgutes aufgehängt sind. Mit diesem Aufbau wurde eine bereits schon erwähnte, in sich geschlossene Funktionseinheit gebildet. Die ganze Einheit ruht auf einem geschweißten Maschinensockel, der allerdings nur dazu dient, die ganze Funktionseinheit zu tragen und auf Arbeitshöhe zu bringen. An der Rückseite des Sockels ist der Schaltschrank befestigt. Somit ist die Maschine selbst, sogar ohne Gehäuse, voll funktionsfähig. Das Maschinengehäuse, nichts anderes stellt nämlich die Außenverkleidung dar, ist von der eigentlichen Maschine völlig entkoppelt. Das Öffnen und Schließen der Abdeckhauben, sowie das Anlehnen an die Maschine kann nun keinerlei Auswirkungen mehr auf die Maschine, und damit auf die Druckgenauigkeit selbst haben. Der massive Granitblock kann die von der sehr schnell bewegten Kamera erzeugte kinetische Energie aufnehmen und nahezu völlig absorbieren. Da Granit einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizient hat, wirken sich wärmeerzeugende Elemente nicht oder nur in geringem Maße auf die Gesamtgenauigkeit der Maschine aus.

Alle oben genannten Funktionen sind auf sehr hohe Genauigkeit und sehr kurze Taktzeiten optimiert. Erreicht wird eine Genauigkeit von +/- 12,5 µm mit einer Zuverlässigkeit von 6 Sigma bei einer Taktzeit von 3,5 Sekunden, zuzüglich der reinen Druckzeit. Vergleicht man diese Werte mit den auf dem Markt befindlichen Maschinen, so stößt Asys mit der neuen Maschine in Bereiche vor, die sich bis heute nur durch Maschinen mit einem Doppelspurkonzept und somit wesentlich höheren Investitionskosten realisieren lassen.

Auf der Maschine können alle Materialien verarbeitet werden, die anhand von Marken positioniert werden müssen. Bei einer maximalen Sieb- oder Schablonengröße von 580 x 580 mm² können Substrate bis zu einer Größe von 300 x 300 mm² mit Farben, Lacken, Pasten oder Klebern bedruckt werden.

Bei einer Grundfläche von nur 1000 x 1400 mm², (es stehen keine Transportbänder über das Maschinengestell heraus) gehört die Maschine zu den kleinsten auf dem Markt. Zur Optimierung der Taktzeit besitzt die Maschine in der Transporteinheit eine programmierbare Hubachse, die es dem Bediener erlaubt, den Hub der Druckunterstützung der Rückseite des Substrats anzupassen. Entsprechend der Rückseite, die nicht, oder nur mit flachen oder auch mit hohen Bauteilen bestückt ist, kann der Hub der Druckunterstützung programmiert werden. Unnötige Wege, die zur Taktzeitverlängerung beitragen, können dadurch vermieden werden. Ebenso ist der Y-Hub der Kamera mit der Transportbreite gekoppelt, um auch hier Taktzeit zu sparen. Da bei Asys nicht der Tisch, sondern das Sieb oder die Schablone positioniert wird, eignet sich diese Maschine sehr gut für extrem kleine Teile sowie für den Druck von flexiblen Materialien. Weitere, in diesem Beitrag nicht erwähnte Features der Maschine sind neben einem hochpräzisen selbst kalibrierenden Rakelkopf auch eine völlig neue ultraflache digitale Kamera mit 3-fach höherer Auflösung, sowie ein neuartiges Transport- und Hubsystem.

Optional kann die Maschine selbstverständlich mit einer automatischen Schablonenreinigung, mit einer Drucknachkontrolle und einer Klimatisierung des Druckraumes aufgerüstet werden. Sicher kann mit der neuen Maschine nicht das ganze Spektrum von gängigen Materialien abgedeckt werden. Dies wurde bei der Entwicklung der Maschine auch gar nicht beabsichtigt. Asys wollte eine Maschine schaffen, die hoch effizient, sehr genau und unglaublich schnell alle flachen Materialien bis zu einer Größe von 300 x 300 mm² bedrucken kann und trotzdem aufgrund der Handlichkeit sehr gut zu bedienen ist. Da sich die bereits sprichwörtliche Individualität von Asys auf das gesamte Maschinenspektrum bezieht, wurde auch diese Maschine so gestaltet, dass sie sich relativ einfach auf Kundenbedürfnisse anpassen lässt. Auf der SMT sind neben der beschriebenen, auch noch weitere Maschinen zu sehen.

ASP01 – Siebdruckmaschine mit optischer Kantenerkennung zur Bedruckung von Solarzellen oder Dickschichtsubstraten bis zu einer Größe von 300 x 300 mm² und einer Taktzeit von 1,8 Sekunden, zuzüglich der reinen Druckzeit. Sämtliche Maschinen- und Druckparameter sind programmierbar und können abgespeichert und wieder geladen werden. Umfangreiche Diagnose- und statistische Funktionen sind im Grundprogramm enthalten. Kameras inkl. Beleuchtungseinheit sind im Drucktisch integriert. Die Bilderfassung erfolgt in der Druckposition, vor dem ersten Druck kann das Sieb zum Substrat vollautomatisch ausgerichtet werden, somit sind Probedrucke nicht mehr nötig.

ASP02 – Vollautomatischer Sieb oder Schablonendrucker mit optischer Markenerkennung zur Bedruckung von Substraten oder Leiterplatten bis zu einer Größe von 300 x 300 mm² und einer Taktzeit von 3,5 Sekunden, zuzüglich der reinen Druckzeit. Auf einem Granitsockel sind alle für die Präzision der Maschine verantwortlichen Baugruppen angeordnet und starr miteinander verbunden. Das Maschinengestell ist nicht mit der Funktionseinheit der Maschine verbunden, und hat somit keinen Einfluss auf die Gesamtgenauigkeit. Mit seiner PC-Steuerung und der grafischen Benutzeroberfläche ist die Maschine problemlos bedienbar. Schnittstellen zu vor- und nachgeschalteten Anlagen sowie zu Linienrechnern machen die Maschine flexibel für den Linieneinsatz. Eine bereits in der Standardversion eingebaute statistische Prozesskontrolle erlaubt eine tabellarische oder grafische Auswertung sämtlicher Störungen und Maschinenlaufzeiten.

ASP01 M – Halbautomatische Siebdruckmaschine mit sehr hoher Genauigkeit zum Einsatz im Dickschicht, Solar- und Tapebereich bis zu einem Druckformat von 300 x 300 mm², mit oder ohne automatischer optischer Positionierung.

ASP02 M – Halbautomatische Siebdruckmaschine zum Bedrucken von starren oder flexiblen Materialien bis zu einer Größe von 460 x 460 mm², mit oder ohne manueller optischer Positionierung. Die Maschine verarbeitet Leiterbahn- oder Widerstandspasten, Dielektrikas, Silikone, Lotpasten, Leitkleber, Lacke und Schutzschichten in einer Genauigkeit und Qualität, wie sie bei der Herstellung hochwertiger Schichtschaltungen wie Hybriden, Multilayern, LCDs, Bauelementen, Chipcarriern, Solarzellen und im SMT-Bereich erforderlich sind.

SMT, Stand 4-215

EPP 433