Stopp den Prozessfehlern!

Unter der Moderation von Thomas Lehmann eröffnete Harald Grumm, Leiter der Entwicklung und Applikation im Unternehmen, die Serie der angekündigten Fachvorträge. „Schablonendruck – gut von Anfang an“, mit diesen Worten erreichte er sofort die Aufmerksamkeit der Zuhörer aus Fertigung, Entwicklung, Technologie und Qualitätsmanagement. Die Optimierung des Layouts und insbesondere auch die Qualität der Schablone werden oft deutlich unterschätzt. Das Ergebnis wird erst in der Produktion sichtbar. Hier wird an der falschen Stelle gespart: bezogen auf eine Serienproduktion ist der Kostenanteil der Schablone je nach Auflage kaum noch darstellbar, oder bewegt sich im Cent-Bereich. Thomas Lauer von der EADS lud das Auditorium anschließend zum Abheben ein, und fesselte das Publikum mit einem spannenden Ausflug in die „Anforderungen an die moderne Luftfahrtelektronik – Produktzuverlässigkeit und Prozesse“. Eine interessante Reise durch die extrem hohen Anforderungen und Entwicklungen begann. Gesäumt von seiner illustren Darstellungsweise und seiner ungebremsten Dynamik fiel es schwer, am Ende des Vortrags wieder im Seminarraum zu landen, und sich nicht in diesen beschwingenden Aufwinden weiter treiben zu lassen. Gerhard Frisch von der Zollner Elektronik holte die Teilnehmer nach einer Pause wieder zurück auf den Boden und eröffnete seinen Vortrag „Pin-in-Paste in der Serienproduktion“. Dieses Verfahren, auch THR (Through Hole Reflow) genannt, wird zur Verbindung von THT-Bauelementen mit dem SMT-Reflow-Prozess angewendet. Die Voraussetzung für einen optimalen Prozess bedarf der Beachtung vieler Parameter: Lötwärmebeständigkeit, Bauteileignung für den zweimaligen Durchlauf des Lötprozesses bei beidseitiger Bestückung, thermisches Verhalten, Komponenten-Design und auch das Leiterplatten-Layout sind einige davon. Zollner hat diesen Prozess in der Produktion bereits über eine Millionen Mal angewendet.

Das Highlight der Veranstaltung war die erstmals inszenierte Live-Übertragung von Fertigungsprozessen, aus dem im Sommer eröffneten Application Center der Koenen Group. Gemeinsam führten die Partner aus Forschung und Entwicklung, Cyber Technologies, Ekra, Ersa, Essemtec, Zevac und Wagenbrett, Applikationen vor, die via Live-Schaltung in den Seminarraum übertragen wurden.

Torsten Vegelahn von Ekra eröffnete die Applikationsreihe mit der Flussmittelbedruckung eines Wafers mit ca. 67.000 Öffnungen an der Ekra X5 STS. Die Maschine ist in der Lage, unterschiedlichste Materialien zu bedrucken und eignet sich besonders für Anwendungen im Forschungslabor. Ein Transportsystem mit einem seitlich ausfahrbaren Tisch gewährleistet ein schnelles Umrüsten und manuelles Beladen. Die Koenen Group entwickelt darauf ihre Prozesstechnik für den Lotpastendruck, für Wafer-Bumping und für hochpräzise Anwendungen im Hybridbereich. Im Anschluss zeigte der Projektmanager von Ersa, Wolfram Hübsch, anhand einer manuell manipulierten Leiterplatte die Vorzüge und Besonderheiten der 100% Post-Print-Inspektion der Versaprint S1. Die Line-Scan-Technology sowie der Triple-Rail-Transport kennzeichnen die Kernkompetenzen dieses neuen Drucksystems. Die Maschine scannt die bedruckte Leiterplatte und zeigt Fehler unmittelbar am Monitor an. Lötpastenauftrag, Druckversatz, Brücken und nicht zuletzt verschmierte oder verstopfte Schablonen können in Liniengeschwindigkeit erkannt werden. Ralf Mayer von Zevac zeigte einen vollständigen Rework Prozess. Hierbei wurde ein QFN von der Selektivlötstation Onyx 29 ausgelötet und durch ein neues Bauteil ersetzt. Während des Prozesses überwacht und steuert die Station wichtige Parameter, wie beispielsweise Temperatur und Kraft beim Platzieren der Bauteile oder die vollautomatische und berührungslose Restlotentfernung. Anwendungen für alle SMD-Bauelemente wie 0201, CSP, BGA, Flip Chip, LGA, Stecker-Abschirmungen oder spezielle Bauelemente können mit der Lötstation umgesetzt werden. Als dritter Partner im Bereich Drucker stellte Reinhard John, Geschäftsführer der Essemtec Deutschland, die Vorteile des Sieb- und Schablonendruckers SP 900 vor. Die Bediensoftware ist klar strukturiert und einfach zu handeln. Verschiedene Benutzerebenen sind definierbar. Die Programmerstellung für eine neue Anwendung ist einfach und automatisiert. Eine Besonderheit ist das speziell entwickelte Visionsystem mit programmierbarer Beleuchtungsfarbe (RGB-Spektrum). Es garantiert die schnelle und genaue Referenzmarkenerkennung auf jedem Material. Wilhelm Precht vom Veranstalter zeigte das Bekugeln des von Ekra gedruckten Wafers an der Wagenbrett WB-300 Balling Maschine. Diese hält den Wafer durch ein Unterdrucksystem auf Position, unterhalb der eingespannten Schablone, die berührungslos über dem Druckgut sitzt. Dieser manuelle Balling-Prozess ist durch die einfache Handhabung oft schneller und präziser, als eine vergleichbare Automatisierung. Die WB-300 ist mit einem 3-Achsen-Tisch ausgestattet, der durch seine Diagonalverkippung für einen optimalen Fertigungsprozess sorgt. Die Live-Präsentation wurde durch Wolfgang Buxeder von Cyber Technologies abgerundet, der wirkungsvoll die Leistungsfähigkeit des

CT 300 3D-Lasermessgerätes an einem Demo-Board aufzeigte. Das Gerät wird mit einer speziellen Software ausgeliefert, die es ermöglicht Schichtdicken, Volumina und Flächen von gedruckten oder dispensten Oberflächen automatisch zu vermessen. Die gescannten Oberflächen lassen sich per Software dreidimensional und farblich evaluiert abbilden. Im Anschluss bestand für alle Teilnehmer die Möglichkeit sich die Schablonenproduktion des Unternehmens und das Application Center anzusehen.

Der verbleibende Nachmittag wurde durch zwei weitere interessante Vorträge abgerundet. Helmut Öttl von Rehm Thermal Systems referierte zum Stand der Technik beim Kondensationslöten. Die Phasenänderung eines dampfförmigen Mediums in seinen flüssigen Status setzt auf der Baugruppe Wärme frei. Vorteilhaft sind unter anderem die Begrenzung der maximalen Temperatur, eine geschlossene Prozessumgebung und der große Wärmetransfer. Das Wärmeübertragungsmedium Galden besitzt je nach Aufbau verschiedene Siedepunkte und verdampft ohne Rückstände. Eine spezielle Applikation ist das Vakuum-Kondesationslöten, das den Voidanteil in Lötstellen deutlich reduzieren kann. Die Staffel hochklassiger Beiträge wurde mit statistischem Allerlei, bestens durchdacht, argumentiert und in mathematisch-physikalische Ordnung gebracht, durch Dr. Heinz Wohlrabe von der TU Dresden vervollständigt. Er lieferte jede Menge Ansätze, um Prozesse in der statistischen Versuchsplanung richtig zu reproduzieren. Nur eine schier unendlich scheinende Sichtweise aus allen möglichen Winkeln ermöglicht eine exakte und ergebnisreiche Auswertung der jeweiligen Situation. In seinen Vortrag betrachtete er die Vorgehensweise und Ergebnisse am Beispiel der Optimierung der Lötqualität durch Minimierung von Voids, Lotperlen und Grabsteineffekten. Zu guter Letzt gab Alexander Müller von Future Electronics den Teilnehmern einen Einblick in die Technologietrends für Hochleistungs-LEDs. Wenn auch in ihrer Eigenschaft leuchtend, dennoch von vielen meist ungesehen, gibt es heutzutage bereits viele Einsatzgebiete. Medizin-, Flug- und Verkehrstechnik, aber auch Arbeitsplatz-, Wohnraum- oder Shopbeleuchtungen zählen dazu. Im Bereich Automotive finden sich bereits viele Fahrzeugmodelle mit LED-Applikationen und die Anwendungsmöglichkeiten scheinen noch lange nicht erschöpft.

EPP 424