Bei einem Abstand von 60 µm sind 01005-Komponenten produktionsgeeignet

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Eurocircuits GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Assembleon BV

01005-Komponenten bestücken

Die 01005-Komponenten müssen nacheinander zuverlässig auf SiPs platziert werden. Dies ist eine enorme Herausforderung an Pick & Place Systeme, weil die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Bestückung von 01005 Bauteilen unter Umständen die zwei ausschlaggebenden Tests für die Maschine darstellen.

Im Produktionslauf haben die Pick & Place Systeme der A-Serie von Assembléon eine Fehlerrate (dpm) von unter 10 Fehlern pro Million und eine Genauigkeit von 40 µm - gegenwärtig der Benchmark in der Industrie. Solche geringen Zahlen werden durch Wiederholung des gleichen Vorgangs mit möglichst geringen Abweichungen erreicht, so dass der Bestückprozess selbst jederzeit wiederholbar ist.

Im Gegensatz zu den großen „Portal-Gantryrobotern“, die bei den meisten Pick & Place-Prozessen für die sequentielle Bauteilbestückung eingesetzt werden, platzieren die Module der Maschinen der A-Serie die Komponenten parallel.

Parallele Bestückung mit mehreren Köpfen verbessert Prozesskontrolle

Eine parallele Bestückung bedeutet eine geringere Beschleunigung und Verzögerung und demzufolge weniger Vibrationen. Die xy-Roboter, die die parallelen Bestückmodule antreiben (Bild 2), können sich über einen längeren Zeitraum stabilisieren, außerdem ist eine Überprüfung des Bestückprozesses möglich. Während der Bestückung werden nochmals die Anwesenheit des Bauteils, die Aufsetzkraft, die bestückte Komponente und deren Ausrichtung geprüft und Tombstone-Bauteile erkannt.

Die Bestückkraft ist bei einem gesteuerten Pick & Place-Vorgang ebenfalls wesentlich genauer (Bild 3). Bei Steckern und größeren Komponenten ist für eine präzise Bestückung eine hohe Aufsetzkraft erforderlich, während bei kleinen Bauteilen eine geringe Aufsetzkraft im Allgemeinen ausreicht (hier besteht außerdem bei sehr kleinen Komponenten unter 0603 das Risiko eines Bauteilbruchs durch eine zu hohe Stoßkraft). Aus diesem Grunde müssen die Aufsetzkräfte präzise und einstellbar sein.

Zuverlässige Bestückung von 01005-Komponenten getestet

Assembléon hat verschiedene größere Tests bei den 01005 Bestückungen durchgeführt, um die Verwertbarkeit der Komponenten in der Produktion festzustellen.

Die vielleicht wichtigsten Fragen der Hersteller, die sich mit dem Einsatz von 01005 Komponenten beschäftigen, sind die der Lotfläche und der minimale Bauteilabstand, der eine zuverlässige Bestückung sicherstellt. Diese Bedingungen wurden bei über 40.000 Bauteilen mit einem DEK Infinity Schablonendrucker, einem Assembléon AX-301 Pick & Place-System und einem Reflow Ofen, Modell 7038, von Vitronics Soltec getestet. Für die Bauteilabstände von den üblichen 200 µm bis hinunter zu 30 µm wurden vier Schablonengrößen von der kleinsten A bis zur größten D (Bild 4) getestet.

Aus diesem Grunde empfehlen wir die Öffnung A bei Abständen von 30, 40, 50 und 60 µm und die Öffnung B bei 70, 80, 90 und 100 µm (Bild 5). Geringfügig größere Bauteile, wie die 0201, sind in der Produktion wesentlich elastischer, was zum großen Teil auf ihre Selbstausrichtung während der Platzierung auf die Lotfläche zurückzuführen ist. In unserem Test man auf eine bessere Selbstausrichtung als bei den 01005-Komponenten schließen kann.

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