Modular und integriert

Schon die Optik der neuen DEK NeoHorizon Drucker weist die Richtung: Das Gehäuse wächst optisch mit dem Design der Siplace Bestückautomaten zusammen. Völlig individuell präsentiert sich allerdings das Innenleben der Druckerplattformen. ASM bleibt hier dem modularen DEK Konzept treu und erlaubt den Anwendern, die Drucker über verschiedenste Optionen und Funktionsmodule flexibel auf die jeweilige Zielanwendung anzupassen. Ob Reinigungsmodule, Kamerasysteme, Transporte, Druckkopf – die Anwender haben viele Freiheiten bei der Wahl der Ausstattung. So meistert die neueste Version des geschlossenen Druckkopfsystems DEK ProFlow ATx auch die Lotpastenapplikation für Pin-in-Paste Anwendungen und zeigt sich deutlich flexibler bei der Auswahl der Lotpasten.

Als Orientierung für die Kunden werden zwei Basiskonfigurationen für den DEK NeoHorizon angeboten.

Die erste Basiskonfiguration DEK NeoHorizon 03 iX weist eine Genauigkeit von ± 20 µm bei 6 Sigma auf. Die Core Cycle Time (CCT) – also die Zeit, die die Maschine benötigt ohne die anwendungsabhängige Druckzeit – ist auf 8 Sekunden gesenkt. Der Drucker verfügt über einen halbautomatischen Schablonenlademechanismus und einer „close-loop“ Rakeldruck-Regelung. Das Kamerasystem Hawkeye 750 ermöglicht die zuverlässige Erkennung von Passmarken und ist die Basis für die Verfikationsoption Hawkeye. Die ebenfalls überarbeitete Schablonenreinigung bietet nun die Möglichkeit, die Reinigungsbreite einfach mit wenigen Handgriffen modular zu verändern.

Auf noch anspruchsvollere Anwendungen zielt die zweite Konfiguration. DEK NeoHorizon 01 iX glänzt mit einer Genauigkeit von ± 15 µm bei 6 Sigma und 7,5 s CCT. Um auch die Reinigungszeiten zu minimieren ist diese Version mit der VF35-Vakuumeinheit und dem Hochgeschwindigkeitsreinigungssystem DEK Cyclone ausgestattet. Auch hier wurde die bekannte oszillierende Cyclone Reinigung entscheidend weiterentwickelt, sodass die Reinigungszeiten sowie der Materialienverbrauch um bis zu 50 % gesenkt werden konnten. Das Reinigungsflies befindet sich in einer Kassette, die mit einem Handgriff getauscht wird. In dieser Konfiguration ist der Drucker mit dem Kamera-und Verfikationssystem Hawkeye 1700 ausgestattet und bietet ein automatisches Ladesystem für Schablonen (Auto Stencil Load). Neben diesen Basiskonfigurationen steht natürlich eine Vielzahl bekannter DEK-Optionen zur Verfügung.

Sowohl in der hochvolumigen als auch in der hochflexiblen Fertigung werden in den SMT-Linien zunehmend Doppelspur-Lösungen gefahren. Um diese Anwendungen bedienen zu können, wurde eine einfache Idee umgesetzt: DEK NeoHorizon Back-to-Back bietet zwei Spuren – einfach indem zwei NeoHorizon Drucker „Rücken-an-Rücken“ an die Linie gestellt werden. Dafür wurde das Innenleben der Drucker so konzipiert, dass alle für Betrieb und Service erforderlichen Arbeiten von der Vorderseite erledigt werden können.

Auch hier zeigt das konsequent modulare Konzept seine Stärken: Die Drucker können in Doppelspur-Linien als eigenständige Einheiten unabhängig voneinander arbeiten und so beispielsweise auch unterschiedlichen Produkte bedrucken. Mit der Unabhängigkeit der beiden Druckereinheiten steigt die Verfügbarkeit der Druckerlösung und es sind unterschiedliche Konfigurationen der beiden Drucker möglich. Bei Bedarf kann die Doppelspurlösung sogar wieder aufgetrennt werden. Der Elektronikfertiger kann dann jeden der beiden Drucker getrennt als Einzelspurlösung in anderen Linien betreiben.

Die modularen Drucker sind so entwickelt, dass sie auch im Dauereinsatz und über längere Zeit höchste Genauigkeit im Druck bieten. Doch praxiserfahrene Elektronikfertiger und Druckexperten wissen, dass die Möglichkeiten und Grenzen des Schablonendrucks nicht nur von der Druckerplattform sondern auch von vielen anderen Faktoren bestimmt werden.

Ein einfaches Beispiel: Durch die Einführung der beschichteten DEK Nano Ultra Schablonen werden die bestehenden Grenzen beim Lotpastendruck in Fine Pitch-Anwendungen verschoben. Bei feinen Aperturen mit Area Ratios  0,60 erhöht sich die Transfereffizienz der Lotpaste um bis zu 40 %. Das Verschmieren der Lotpaste wird minimiert, die Depots schärfer abgegrenzt. Mit der verbesserten Druckqualität steigen Durchsatz und Produktivität der SMT-Linie.

Doch bei ASM dreht man längst auch an weiteren Stellschrauben und arbeitet intensiv daran, die Prozesse in der Elektronikfertigung stärker zu automatisieren und zu integrieren. Der Klassiker waren hier bisher SPI-Systeme und Lösungen wie ProDEK, mit denen sich Druckergebnisse auf Basis voreingestellter Schwell- und Grenzwerte kontrollieren lassen. Auch die NeoHorizon Drucker bieten diese Möglichkeiten. Doch sie sind zugleich für den integrierten Einsatz mit einer völlig neuen Technologie vorbereitet: ASM ProcessExpert.

Druckoptimierung über das selbstlernende Expertensystem ASM ProcessExpert

ASM ProcessExpert ist das erste selbstlernende Expertensystem für die Elektronikfertigung. Eine Komponente des Expertensystems ist ASM ProcessLens, ein hochpräzise 5D-SPI-System (3D+2D), das bei der Streifenprojektion mit 5 Millionen elektronisch steuerbaren Mikrospiegeln arbeitet. Die zweite Komponente ist die Software ProcessEngine, die die aktuellen und historischen Messdaten aus ProcessLens auswertet. Die Besonderheit des ProcessExpert: Es arbeitet bei der Kontrolle des Druckprozesses nicht mit Schwellwerten, sondern lernt und optimiert eigenständig. Die Vernetzung von NeoHorizon Druckern und ProcessExpert schafft so völlig neue Möglichkeiten bei der Sicherstellung stabiler Druckprozesse.

Beispiel NPI: Bisher mussten Elektronikfertiger über eine lange, fehleranfällige Prozedur vieler Testdrucke die Druckparameter für ein neues Produkt festlegen. Das Expertensystem ProcessExpert startet den NeoHorizon für eine systematische Abfolge von nur neun Testdrucken („Fractional Factorial Experiments“), findet in wenigen Minuten zuverlässig die optimalen Parameter – und stellt diese am Drucker auch gleich ein. Die Vorteile werden sofort deutlich: Deutliche Zeitgewinne und Kostenersparnisse in NPI-Prozessen.

Im Zusammenspiel der „Smart-Factory“-Lösung ProcessExpert und NeoHorizon Druckern sind Elektronikfertiger zudem in der Lage, den Schablonendruck in der Serienfertigung automatisiert zu optimieren. So analysiert ProcessExpert die Druckergebnisse fortlaufend und korrigiert bei Bedarf die Druckparameter und Einstellungen des Druckers. Einfaches Beispiel: Die Reinigung der Schablonen folgt keinem starren Zyklus mehr, sondern wird abhängig vom Druckergebnis ausgelöst.

Insgesamt zeigt sich, dass ASM mit den NeoHorizon Druckern eine klare Linie verfolgt. Die neuen Drucker präsentieren sich als konsequente Weiterentwicklung, stellen schon im klassischen Einsatz extrem leistungsstarke und hochpräzise Lösungen dar. Zudem treibt DEK mit NeoHorizon Back-to-Back sein modulares Konzept in einer genial einfachen Doppelspurlösung voran. Gleichzeitig erlauben die neuen Drucker eine weitergehende Integration und empfehlen sich damit als zukunftssichere Druckerlösungen für fortschrittliche Smart Factory Konzepte.

productronica, Stand A3.377