Effiziente Prozesse mit hoher Qualität

Gerd Schulze, Nordson Asymtek

„Automatische und Selektive Beschichtungsverfahren – Anforderungen und Prozessstabilität“

Eine Schutzbeschichtung der Elektronik ist durch gestiegenen Qualitätsanforderungen und fortschreitende Miniaturisierung neben neue Einsatzbereiche und Einsatzbedingungen der zu schützenden Baugruppe erforderlich. Denn nur so ist eine sichere Funktion der Baugruppe für eine definierte Zeit gewährleistet. Die Schutzbeschichtung sorgt für verbesserte dielektrische Eigenschaften, höhere Durchschlagsfestigkeit sowie mechanische Widerstandsfähigkeit und bietet Schutz gegen vorzeitige Ausfälle durch Korrosion. Um den Herausforderungen des Beschichtungsprozess zu entgegnen, wurden verschiedenen Verfahren wie selektive Beschichtung, manuelles Beschichten mit Pinsel, Tauchverfahren, manuelle und automatische Sprühbeschichtung, Nadeldosierung und SelectCoat Verfahren mit allen Vor- und Nachteilen vorgestellt. Das Rennen macht das SelectCoat Verfahren in Verbindung mit der EasyCoat Software. Hier lassen sich aufgrund der veränderten Anforderungen die besten Ergebnisse erzielen. Denn nicht jeder Bereich einer Baugruppe darf beschichtet werden, was einen sicheren, reproduzierbaren Prozess voraussetzt. Die Software sorgt für eine permanente Überwachung inklusive detaillierter Nachverfolgbarkeit aller Parameter. Das Material wird mit einem zirkulierenden, beheizten und geschlossenen Lacksystem gefördert. Die Breite des Beschichtungsvorhangs überwacht und regelt Fan Width Control mittels Laser. Temperaturbedingte Viskositätsänderungen sind durch Viscosity Control System nahezu ausgeschlossen. Insofern ist das System von wechselnden Umgebungsbedingungen unabhängig. Flexible Anlagenkonfigurationen ermöglichen flexible und präzise Lösungen von der Beschichtung großer und komplexer Boards bis hin zu außergewöhnlichen selektiven Beschichtungen.

Chris Ward, CyberOptics

„3D AOI System mit AI² Intelligenz – Multi 3D Sensoren mit MRS Technologie“

Es ging um die Frage, ob das 2D oder 3D AOI für eine Inspektion das geeignete ist, wozu die Leistungsmerkmale beider Technologien verglichen wurden. Als Lösung präsentierte der Redner das 3D AOI System SQ3000: Das System ermöglicht durch die Reflektions-Erkennung (Multiple Reflection Supression / MRS) höchste Geschwindigkeit bei sehr niedriger Pseudofehlerrate. Durch einen Messkopf mit Multi 3D Sensoren erfolgt eine echte 3D-Messung und Inspektion. Das System erkennt unterschiedliche Reflektionen und reduziert so die auf optische Irritation zurückgehenden Pseudofehlerraten auf ein Minimum. Dies spricht für eine überragende Präzision bei schneller Inspektionsgeschwindigkeit. Durch die Kombination der Reflektions-Erkennung mit moderner 3D-Sensortechnologie wird eine mikroskopisch klare Bildqualität selbst bei Produktionsgeschwindigkeit erreicht. Insofern sind Messfehler aufgrund von Reflektionen nahezu ausgeschlossen. Die Bedienung des Systems ist intuitiv und wird durch 3D-Visualisierung unterstützt, so dass kurze Einlernzeiten und eine reibungslose Inbetriebnahme garantiert sind. Die komfortable Programmierung macht durch integrierte Optimierungs-Algorithmen ein aufwendiges Fine-Tuning überflüssig. Die intelligente Cyber Report SPC Software verbindet Realtime-Daten mit historischen Analysen für einen tiefen Prozesseinblick. Durch Speichern sowie Vorhalten der Daten wird eine umfassende und prozessübergreifende Traceability ermöglicht.

Stefan Schröder, Lackwerke Peters

„Schutzlacke in der Elektronik – Lacksysteme und Eigenschaften“

Der Fokus des Vortrags lag auf den Elpeguard Beschichtungsstoffen. Der Klassiker SL 1301 Eco-FLZ hat selbst die Automotive Zulassungsprüfungen zur Umweltbeanspruchung bestanden, wird jedoch zusehend vom Allrounder SL 1307 FLZ abgelöst. Es wurden verschiedene Arten der Elpeguard Schutzlacke mit ihren Anwendungsmöglichkeiten sowie die Parameter beim Einsatz mit den selektiven Beschichtungssystemen von Nordson Asymtek vorgestellt. Um für den späteren Einsatz unter realen Feldbedingungen jedoch eine sichere Aussage über die Zuverlässigkeit zu treffen, ist es erforderlich, relevante Umwelteinflüsse in Prüfungen abzubilden. Dabei müssen Lötprozesse, verwendete Flussmittel und Lotpasten, berücksichtigt werden. Die Prüfungen müssen für die eingesetzten Systeme anwendbar sein. Die Kompatibilität von Lötmitteln zu Schutzlacken ist abhängig von den Anforderungen an die vollständige Baugruppe in Einbaulage. Grundsätzlich ist zu sagen, dass die Auswahl der Applikationsart sowie die dazu benötigte Anlagentechnik einen großen Einfluss auf die Qualität der Beschichtung haben. Als abschließenden Tipp wurde das Referenzbuch „Schutzlacke für elektronische Baugruppen“ von Manfred Suppa genannt, um weiterführende Informationen zu diesem Thema zu erhalten.

Christian Fieg, iTac Software

„Enterprise.MES – im Kontext Industrie 4.0“

Das MES-System ist die integrierte Lösung um die Unternehmensführung mit dem Produktionsbereich zu verbinden. Die Prozesse der Logistik, Fertigungssteuerung, Traceability, Maschinen sowie Qualitätsdaten werden aus einem System bedient. Um den Anforderungen der CPS Strategie in globalen Implementierungen abbilden zu können, sollten die horizontale Integration durch die Wertschöpfungskette sowie die vertikale Integration über die Produktionsprozesse, Funktionen der Industrie 4.0, umgesetzt werden. MES-Systeme liefern Daten aus verschiedenen integrierten Komponenten und erlauben einen kontinuierlichen Datenfluss zum steten Vergleich zwischen Ziel- und Ist-Vorgaben, so dass eine ganzheitliche Optimierung von firmenweiten Prozessen ermöglicht wird. Somit stellt MES eine Reihe von Möglichkeiten bereit, um Prozesse und Produkte in der Industrie 4.0 zu optimieren. Es sind bereits globale, horizontale sowie werksübergreifende Wertschöpfungsketten implementiert und in Betrieb. Engpässe von Ressourcen und Energie steigen signifikant und erfordern mehr Effizienz, Produktivität und Qualität. Integrierte Lösungen mit Cloud-basierter Infrastruktur als elementare Komponenten sind ein muss. Dazu existieren die benötigten Softwarekomponenten und Designs bereits.

Hakan Cücük, Zestron

„Vorteile der Reinigung bei Beschichtungsprozessen“

Um die Bedeutung der Reinigung einer elektronischen Baugruppe vor dem Beschichtungsprozess zu veranschaulichen, wurden mögliche Verunreinigungen einer elektronischen Baugruppe und deren Auswirkungen – Verringerung der Haftkräfte mit daraus resultierenden Delaminationseffekten – demonstriert. Wichtige Normen legen dabei die Anforderungen und Abnahmekriterien elektronischer Baugruppen fest, so dass die Reinheitsanforderungen gewissen Regeln unterworfen sind, die es zu beachten gilt. Eine Reinigung vor der Beschichtung erhöht nachweislich die Haftkraft der Schutzlackierung auf Lötstellen und Metallkontakten. Durch die Entfernung hygroskopischer Verunreinigung wird nicht nur die Grundhaftung verbessert, sondern auch die Feuchteunterwanderung reduziert. Zur Prozessanpassung der Reinigung mit Beschichtung wurde der Coating Reliability Test vorgestellt. Das Prüfziel des Tests liegt im Aufspüren elektrochemischer Migration, korrosionsinduzierter Kriechströme und Unterbrechungen, Beschichtungsfehler sowie in der Untersuchung der Beschichtungshaftung und dem Wasseraufnahmeverhalten der Lackierung bzw. Feucht-Widerstand. Ein Vergleich der Schwachstellenanalyse (Coating Reliability Test) mit dem Lebensdauertest zeigte abschließend die Vorteile des erst genannten: Es handelt sich um einen einfachen, schnellen, zuverlässigen und kostengünstigen Test, der den notwenigen Nachweis des Feuchte-/Betauungsschutz sicher erbringt, zur Prüfung der Schutzlackhaftung führt und Hinweise auf Ungänzen gibt, die nicht die Klimasicherheit betreffen.

Koen Vinck, Universal Intruments

„TAP – Topside Alignment Placement“

Der TAP Prozess ermöglicht eine gleichzeitige, schnelle und effiziente Inspektion aller Komponenten durch jeweils nach oben sowie nach unten gerichteter Kamera. So erfolgt im Anschluss an die Inspektion der Oberseite durch die nach unten blickende Kamera (PEC) die Aufnahme des Bauteils und wird über eine nach oben gerichtete Kamera (ULC) bewegt. Die Kamera definiert dabei das Verhältnis der Komponenten zur Bestückungsspindel. Dieser Abgleich des TAP-Prozesses wird an die nach unten gerichtete Kamera kommuniziert um eventuelle Korrekturen vor dem Bestückungsvorgang vornehmen zu können. Der Vorgang beseitigt die Herausforderung der Komponentenbewegung zwischen Inspektions- und Bestückungsprozess. Gerade LED-Scheinwerfer für Fahrzeuge benötigen eine hochgenaue Ausrichtung bei der Bestückung, so dass mittels verschiedener LED-Bestückungstechniken der TAP-Prozess detailliert erklärt wurde. Daneben findet dieser Prozess seine Anwendung bei der Konzentrator-Photovoltaik, welche das Sonnenlicht auf Solarzellen bündelt. Hier entwickelte das Unternehmen u. a. eine spezielle Bestückungsanwendung für den CPV-Prozess auf großformatigen, schweren und leicht zerbrechlichen Glasleiterplatten.

Gerd Schulze, Nordson Asymtek

„Wachsende Anforderungen an den Dosierprozess“

Die generellen Anforderungen an die Dosierung liegen in hoher Geschwindigkeit und Präzision, d.h. mit der Leistung der Produktionslinie Schritt halten. Eine hohe und reproduzierbare Dosierqualität im Hinblick auf Volumen, Geometrie, Punkt- oder Linienprofil verstehen sich zu gleichen Maßen wie sinnvolle Prozessregelungen – Ausgleich von Viskositätsschwankungen sowie reproduzierbare Ergebnisse. Der Dosierautomat sollte leicht und einfach einzurichten sein, ein universeller Einsatz möglich. Geringer Wartungsaufwand, hohe Zuverlässigkeit, Datenerfassung sowie Traceability vervollständigen einen perfekten Dosierprozess. Das Unternehmen bietet Nadel- und Jet-Dosiersysteme für viele Dispensapplikationen rund um die Halbleiter- und Baugruppenfertigung. Herausgehoben wurde u.a. die komplette Jetting Systemlösung NexJet mit einfacher Handhabung durch die Genius JetKartusche, einem optionalem RFID-System für Intelligenz, Flexibilität da geeignet für unterschiedliche Materialien und Anwendungen, eine Prozesskontrolle durch Software-Regelungen mit weniger Einzelteilen, höherer Produktivität, weniger Downtime und weniger Einlernzeit. Nach der Präsentation der im Produktportfolio befindlichen Dispens- und Dosiersystemen war deutlich: Alles ist möglich, von der komplexen Anwendung bis hin zu vollautomatischen Produktionsinseln. (dj)