Future Packaging »Get In The Ring«: Den Herausforderungen moderner Fertigung trotzen 

Die vom Fraunhofer IZM organisierte Live-Fertigungslinie »Future Packaging« bildet den kompletten Bestückungsprozess inklusive anschließenden Testverfahren ab. Ein Blick vorab auf die Mitaussteller.

Die Future Packaging Line auf der SMTConnect: Halle 5, Stand 434 Bildquelle: © Fraunhofer IZM

Die Future Packaging Line auf der SMTConnect: Halle 5, Stand 434

Elektronische Systeme agieren und funktionieren heute zu großen Teilen dezentral. Diese Verteilung der einzelnen Systemkomponenten ermöglicht sehr kurze Entwicklungszyklen für verschiedene Einsatzszenarien. Notwendig ist dafür einzig die angepasste Konnektivität zur Daten- und Signalleitung. 5G könnte, bedingt durch die mögliche höhere Bandbreite und flächenmäßig bessere Verfügbarkeit, ein sehr schnelles Vorankommen ermöglichen. Für die Fertiger resultiert daraus ein Bedarf an effizienten Maschinen, Prozessen und Technologien, die der Skalierbarkeit und Flexibilität gewachsen sind.

Wie sie den wachsenden Herausforderungen der modernen Fertigung entgegentreten können, zeigt die Linie des Gemeinschaftsstands „Future Packaging“. Dreimal täglich findet die Liveproduktion mit verschiedenen inhaltlichen Schwerpunkten statt. Um 10 Uhr und um 15 Uhr ist die Führung in deutscher, um 13 Uhr in englischer Sprache. Mit dabei sind 16 Maschinen- und vier Softwarepartner. 

Einer davon ist IPTE; dessen Board-Handling-Module verbinden die Komponenten der beteiligten Hersteller für Produktionsausrüstung. Integriert sind das Transportsystem für Board-Handling „EasyLine“ mit Lade- und Entlademodulen, Dreh-Einheit, Puffer- und Arbeitsplatz-Segmenten, der Easy Testhandler „ETH“, der Multi-Functional Testhandler „MFT 19“ und die Multi-Magazin-Lade-/Entlade-Einheit „MLL 3P/MLU 3P“. Zudem stellt das Laser-Markierungssystem „LaserMarker II“ in der Linie sicher, dass 2D-Codes, Logos und Grafiken beidseitig korrekt auf dem Produkt aufgebracht sind. Ebenfalls für die Kennzeichnung der Komponenten eingesetzt wird ein Label-Drucker von Brady

Der Lotpastenauftrag erfolgt durch den Ekra-Drucker Serio 5000 von Asys. Mit Druckwiederholbarkeiten von ±20 µm @ 6 Sigma und einer Taktzeit von sieben Sekunden lässt sich der Drucker mit verschiedenen Optionen versehen und an individuelle Bedürfnisse anpassen.

In der Automobilelektronik werden Drahtverbindungen sowohl mit dünnen als auch mit dickeren Aluminiumdrähten benötigt, weil nicht nur Logikchips, sondern auch Leistungssteuerungen verschaltet werden. Die Drahtbonder für solche Anwendungen müssen große Arbeitsbereiche in X, Y und Z bewältigen können. Sie brauchen programmierbare Fokushöhen und können vorteilhafterweise zahlreiche verschiedene Bauteiltypen und -größen handhaben. Diese Drahtbondverbindungen realisiert die Bonder-Reihe M17 von F&K Delvotec. Wechselbare Bond-Köpfe für Dick- und Dünndraht sowie unterschiedlich große Arbeitsbereiche decken verschiedene Anwendungen ab. 

Die Bestückung der SMD-Komponenten erfolgt mit einer NXT III/IIIc von Fuji. Die skalierbare Bestückplattform ist kompatibel zum Vorgänger NXT II; auch bestehende Maschinenelemente, wie Bestückköpfe, Tray-Einheiten und Feeder, lassen sich an der NXT III/IIIc weiter verwenden. Die Plattform erlaubt neben dem Bestücken auch die Integration von Klebedispensen, 3D-Lotpasteninspektion und Bauteilinspektion.

Das Umschmelzen der Lotpaste übernimmt die neu konzipierte Dampfphasenlötanlage BLC620i von IBL-Löttechnik. Für den anschließenden Schutz der Komponenten sind die Hochleistungs-Dosieranlage Spectrum II von Nordson-Asymteks und die Alpha 6 von Werner Wirth zuständig. 

Ebenfalls in der Fertigungslinie vertreten ist ATEcare mit Inspektionssystemen von Omron, nämlich dem 3D-Lotpastensinspektionssystem VP6000-V, dem automatischen, optischen Hochgeschwindigkeits-Inspektionssystem VT-S530 und dem automatisierten Inline-CT-Inspektionsgerät VT-X750 für dreidimensionales Röntgen. 

LXinstruments präsentiert die aktuelle Variante seiner modularen OTP2-Funktionstestplattform. Auf Basis vordefinierter Module und Funktionsblöcke lassen sich dadurch in deutlich reduzierten Projektdurchlaufzeiten Funktionstestsysteme realisieren, die sich wegen ihrer Standardisierung für den Einsatz an entfernten Fertigungsstandorten und bei Auftragsfertigern eignen. 

Die Nutzentrennung erfolgt durch das Laser-System PicoLine 3000 von LPKF. Die Maschine trennt bestückte Leiterplatten automatisch und mithilfe der neuen CleanCut-Technologie schnell und mit technischer Sauberkeit. Empfindliche Strukturen oder Bauteile werden laut Unternehmensangabe nicht mechanisch oder thermisch belastet. 

Teil der Fertigungslinie ist auch das Hybrid-Rework-System HR 550 von Ersa, ein Hochleistungsmodell zum effizienten und sicheren Rework. System-Highlights sind die kamera- und softwareunterstützte Bauteilplatzierung, präzise Mechanik und die neue, anwenderfreundliche Bediensoftware. Für die Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen sind Systeme von IFM Electronic und Mentor, a Siemens Business, vor Ort. Der LR Smartobserver von IFM verarbeitet Messdaten und erzeugt daraus Informationen, die in unterschiedlichen Cockpits visualisiert werden. Die Valor-IoT-Manufacturing-Hardware von Mentor stellt eine Verbindungsplattform für die gesamte Fertigung bereit und bietet einen Plug&Play-Standard basierend auf der Open-Manufacturing-Language-Spezifikation (OML).

SMTconnect, Nürnberg, 7. – 9. Mai 2019, Halle 5, Stand 434