Closed Loop

Limtronik automatisiert den Lotpastendruck in der SMT-Fertigung

Der Schablonendruck ist ein wichtiger Prozess in der SMT-Fertigung. Die Limtronik GmbH hat diesen nun vollautomatisiert. Mit einem geschlossenen Regelkreis (Closed Loop) wird der Prozess automatisch überwacht und bei Bedarf selbstständig nachgeregelt. Die vollautomatische Optimierung des Lotpastendrucks erfolgt durch den Datenaustausch zwischen Schablonendrucker und Lotpasteninspektionsgerät.

(Bild: Ersa GmbH)

Der Fokus des EMS(Electronic Manufacturing Services)-Spezialisten Limtronik liegt auf der Entwicklungsunterstützung und Fertigung von elektronischen Baugruppen sowie individuellen Systemen für die Kunden. Dabei setzt das Unternehmen Industrie-4.0-konforme Prozesse. Auch beim Lotpastendruck hat das Limburger Unternehmen seine Prozesse automatisiert. Der Schablonendrucker Versasprint 2 Elite Plus stellt dazu dem Inspektionssystem Koh Young Daten zur eindeutigen Identifizierung der Leiterplatte zur Verfügung. Dabei handelt es sich um den Namen des Druckprogramms, eine fortlaufende Nummer oder einen produktspezifischen Code, der vom Drucker eingelesen wird sowie die Druckrichtung.

Kontrolle und Zuordnung

Das Lotpasteninspektionssystem (SPI, Solder Paste Inspektion) kontrolliert die gesendeten Informationen, um die Baugruppe korrekt zuzuordnen und schickt die Ergebnisse seiner Messung, in Bezug auf den Druckversatz, zurück zum Drucker. Mit diesen Daten wird die nächste Leiterplatte korrigiert. „Je nach Abstand zwischen Drucker und SPI (Transportbänder, Puffer usw.) ist es sinnvoll, die gemessenen Werte nur anteilig zu übernehmen. Da sich sonst die Regelkette aufschaukeln könnte. Übernahmewerte um 25 Prozent haben sich in der Praxis bewährt. Das heißt, der Drucker korrigiert die Pastenposition nur um ein Viertel des Messwertes und nähert sich so langsam dem Optimum, an ohne dabei überzuschwingen“, erklärt Dieter Jung, Leitung Technologie und Prokurist bei Limtronik.

Optimale Positionierung des Lotpastendrucks

Der Vorteil der Kommunikation zwischen Schablonendrucker und SPI liegt in der optimalen Positionierung des Lotpastendrucks auf der Leiterplatte. Eine möglichst perfekte Ausrichtung zwischen Schablone und Leiterplatte führt zu einer bestmöglichen Abdichtung beim Druck und damit zu einem geringeren Reinigungsbedarf. Dadurch wird die effektive Zykluszeit reduziert und die Linienleistung gesteigert. Das gedruckte Lotpastenvolumen wird durch die optimale Positionierung ebenfalls konstanter — die Produktqualität steigt zusätzlich. Zudem wird der Anlagenbediener entlastet und erhält damit Zeit für andere Aufgaben entlang der Linie. „Uns war wichtig, dass wir bei den Neuanschaffungen bestehende Maschinen und Anlagen mit den neuen Maschinen koppeln. Dies ist uns mit den beiden Partnern sehr gut gelungen. Die Produkte des Kunden werden in einem Prozess gefertigt, der sich automatisiert überwacht und nachregelt. Die Sicherheit, dass die Qualität der Lötstellen optimal ist, wird mit dem Closed Loop-Verfahren signifikant erhöht. Zudem profitieren die Kunden von gesteigerter Transparenz. Denn die Parameter des jeweiligen Druckprozesses werden in unserem Hause Limtronik archiviert und können jederzeit vorgelegt werden“, erklärt Dieter Jung.

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