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Automatisches LED-Centering

Siplace eröffnet neue Anwendungsfelder für die LED-Bestückung

13. Juni 2014, 10:52 Uhr | Karin Zühlke

Bernhard Fritz, Siplace: »Mit dem Siplace LED Centering hat unser Team ein wichtiges Innovations-Rennen unter den Bestückautomatenherstellern gewonnen.«

Siplace hat ein Verfahren entwickelt, das die Bestückung von LED-Chips auf deren optischen Mittelpunkt ausrichtet und eröffnet damit neue Möglichkeiten: LED-Komponenten für KFZ-Frontscheinwerfer mit intelligenter Lichtverteilung und andere Systeme, die die exakte Ausrichtung auf optische Achsen erfordern, können mit dem LED-Centering erstmals zuverlässig auf SMT-Linien gefertigt werden.

Das zum Patent angemeldete Verfahren erfasst die Abweichungen von Chip-Mittelpunkt und optischen Mittelpunkt und korrigiert diesen Offset im Bestückprozess. Dank des Zusammenspiels des Siplace Vision Systems, der Software Siplace Pro und Optionen wie dem Siplace Glue Feeder lassen sich mit Hilfe des LED-Centerings die LED-Chips mit einer Genauigkeit von ±38 µm auf ihren optischen Mittelpunkt ausrichten. Mit dieser Innovation erschließt Siplace den Elektronikfertigern völlig neue Anwendungen für die LED-Bestückung. Nach umfangreichen Tests bei großen LED-Bestückern ging Siplace mit dieser neuen Technologie seit Mai mit dem Stichtag zur Fertigungsmesse SMT Hybrid Packaging in den Vertrieb. »Mit dem Siplace LED Centering hat unser Team ein wichtiges Innovations-Rennen unter den Bestückautomatenherstellern gewonnen. Unsere Tests und Vergleiche unserer Kunden zeigen, dass wir der erste Hersteller sind, der das LED-Centering in der von Kunden und Markt geforderten Genauigkeit und Effizienz realisiert. Damit öffnen SIPLACE Bestückautomaten Elektronikfertigern den Einstieg in neue, interessante Anwendungen wie die Produktion von Scheinwerfersystemen für Fahrzeuge«, unterstreicht Bernhard Fritz, Leiter Siplace Produkt-Marketing Hardware.

Produktionsbedingt weichen bei LED-Chips Komponentenmittelpunkt und optischer Mittelpunkt der LED oft voneinander ab. Weil aber SMT-Bauteile auf ihre Kontaktflächen-Position ausgerichtet bestückt werden, macht dies eine zuverlässige Ausrichtung von LED-Komponenten auf ihren optischen Mittelpunkt und damit auf die optische Achse von Gesamtsystemen bisher unmöglich. Das LED Centering ermittelt jetzt diese Abweichung Offset, berücksichtigt diese bei der Bestückung und eröffnet Elektronikfertigern die Möglichkeit, LED-Chips zuverlässig auf optische Achsen von Gesamtsystemen wie beispielsweise Frontscheinwerfern auszurichten.

Der entscheidende Prozessvorteil bei dem von Siplace entwickelten Verfahren ist nach den Worten von Fritz die simultane Vermessung von Ober- und Unterseite der LED-Komponenten. Dazu werden die LED-Chips nach der Aufnahme aus der Zuführung auf eine spezielle stationäre Kamera der SIPLACE Bestückautomaten abgelegt. Während die stationäre Kamera aus den Abmessungen den exakten Bauteilmittelpunkt ermittelt, werden gleichzeitig die Oberseite und damit der optische Mittelpunkt des in der LED befindlichen Chips von der Leiterplatten-Kamera am Bestückkopf vermessen. Dabei unterstützen die flexiblen Beleuchtungseinstellungen des SIPLACE Vision Systems: Dank der Einstellmöglichkeiten von Beleuchtungswinkeln und des Einsatzes von Blaulicht kann der optische Mittelpunkt selbst bei LED-Komponenten mit speziellen Linsenformen und -materialien zuverlässig bestimmt werden. Aus beiden Messungen errechnet die SIPLACE Software für jedes einzelne Bauteil den spezifischen Offset von Bauteilmittelpunkt und optischem Mittelpunkt. Mit diesen Daten können die SIPLACE Bestückautomaten LED-Chips dann exakt auf den optischen Mittelpunkt ausgerichtet bestücken.

Selbstzentrierung unerwünscht

Bei Standardbauteilen sind die bekannten Selbstzentrierungskräfte im Lötprozess oft erwünscht. Doch dort, wo auf optische Achsen ausgerichtet bestückt werden muss, ist Selbstzentrierung kontraproduktiv. Mit dem Siplace Glue Feeder bietet ASM Assembly Systems zudem eine flexible Dispenser-Einheit, um LED-Chips im Zuge von Siplace LED Centering gezielt in der gewünschten, auf die optische Achse ausgerichteten Position zu halten. Der Glue Feeder wird wie ein Förderermodul am BE-Wagen gerüstet und trägt ähnlich wie eine Tintenstrahldrucker gezielt und exakt dosierbar Klebepunkte auf die LED-Bauteile auf.