gesponsertNeue Bestückplattform von ASMPT SIPLACE V: Booster für die intelligente Fertigung

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ASMPT GmbH & Co. KG

Neues Maschinenkonzept, neue Leistungsklasse, neue Ära: Mit der innovativen Bestückplattform SIPLACE V verfolgt ASMPT SMT Solutions ehrgeizige Ziele – und erreicht sie.

Mit der SIPLACE V stellt ASMPT ein vollständig neu entwickeltes Maschinenkonzept für die SMT-Bestückung vor. Die Maschinenstruktur wurde komplett neu entwickelt, mit überarbeiteten Covers, sowie deutlich steiferen Rahmen und Verbindungselementen. Sie erlauben höhere Beschleunigungen auf den Hauptachsen, und auch die Verfahrwege wurden weiter optimiert. Die neue Maschinenstruktur erlaubt höhere Beschleunigungen und verkürzte Taktzeiten. In Schlüssel- und Zukunftsmärkten wie Automobil sowie IT- und Netzwerkinfrastruktur liegt die Produktionsleistung um bis zu 30 Prozent höher, bei Consumerprodukten und Smartphones steigt der Durchsatz um rund 15 Prozent.

Hohe Prozessleistung auf kleiner Fläche

Die gemessenen Leistungswerte wurden nicht anhand von Standardbenchmarks gemessen, sondern vor allem unter realen Produktionsbedingungen, wie sie heute auf den meisten Shopfloors weltweit herrschen. Viele Systeme bleiben in der Praxis hinter den Herstellerangaben zurück, insbesondere bei steigender Packungsdichte und verschärften Qualitätsvorgaben.

Die Plattform nutzt dabei Erfahrungen aus früheren ASMPT-Systemen und zeigt auch unter hoher Packungsdichte stabile Ergebnisse. Dazu bietet die Maschine eine hohe Flächenleistung, denn die komplette Highspeed-Plattform benötigt lediglich 2,4 × 1,1 m Stellfläche (SIPLACE V). Zur weiteren Footprint-Reduktion trägt die neu entwickelte, deutlich schlankere Tray Unit V bei.

Neue Bestückkopfgeneration

Auch bei den Bestückköpfen wurde SIPLACE-Technologie konsequent weiterentwickelt. Die Plattform verfügt über effiziente Linearantriebe und Messsysteme mit gesteigerter Auflösung, die eine höhere Geschwindigkeit und Präzision ermöglichen – und damit die Grundlage für die gesteigerte Real Performance bilden. Darauf aufbauend, wurden die drei SIPLACE-Bestückkopfvarianten weiterentwickelt, die jeweils für unterschiedliche Anwendungsfelder ausgelegt sind.

Der SIPLACE CP20, ein Collect-and-Place-Bestückkopf, erreicht nun bis zu 52.500 Bauelemente pro Stunde und deckt ein Bauelementespektrum von 016008M bis 8,2 × 8,2 × 4 mm ab. Besonders für High-Density-Produkte entscheidend: Mit einer nochmals gesteigerten Genauigkeit von 25 µm @ 3 σ bringt der CP20 zusätzliche Qualität in die Highspeed-Linie.

Wer maximale Flexibilität bei komplexen Mischbestückungen benötigt, setzt auf den SIPLACE CPP mit einem Bauelementspektrum von 01005 bis 50 × 40 × 15,5 mm. Dieser Kopf wechselt softwaregesteuert zwischen Collect-and-Place-, Pick-and-Place- oder Mixed-Modus und platziert so bis zu 28.000 Bauelemente pro Stunde – mit Bestückkräften von bis zu 15 N.

Für die immer wichtiger werdende Verarbeitung von Sonderbauelementen und BGA-Komponenten, etwa bei KI-Anwendungen, wird der Pick-and-Place-Kopf SIPLACE TWIN VHF angeboten. Er kann OSCs bis zu einer Größe von 200 × 150 × 55 mm (SIPLACE V L) handhaben. Die Bestückgeschwindigkeit wird automatisch optimiert und erreicht bis zu 6.000 Bauelemente pro Stunde bei einer Bestückkraft von bis zu 100 N.

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Flexibilität im Highspeed-Bereich

Ein zentrales Entwicklungsziel der SIPLACE V war es, Flexibilität und Highspeed-Leistung in einer Plattform zu vereinen. Anwender müssen heute nicht mehr zwischen maximaler Bestückleistung und variablen Einsatzmöglichkeiten wählen. Dazu wurde insbesondere die Benutzerfreundlichkeit verbessert: Eine neue universelle Kopfschnittstelle ermöglicht den einfachen Austausch von Bestückköpfen im laufenden Betrieb. Die Schnittstelle verfügt nur noch über einen zentralen Verbindungsstecker. Entsprechend kann der Wechsel somit ohne Spezialkenntnisse durchgeführt werden.

Auch in der Konfiguration zeigt sich die Plattform flexibel, denn sie ist als Ein- oder Zweiportal-Version erhältlich. Optional lassen sich ein 3D-Koplan-Modul sowie zusätzliche interne Kameras integrieren. Jeder Bestückautomat kann zudem mit zwei Flächenmagazinwechslern ausgestattet werden, die sich mit Tray-Kassetten bestücken lassen. Beim Transport stehen ein Einfach- oder ein Doppeltransport zur Wahl.

Deutlich erweitert wurde auch die Feeder-Kapazität: Bis zu 45 8-mm-Feeder lassen sich unabhängig von installierten Optionen nutzen, wie Smart-Pin-Support. Mit dieser Funktion setzt die Maschine Unterstützungspins zur Absicherung der Bestückqualität vollautomatisch – ein separater Pin Picker ist nicht mehr erforderlich. Die Pins werden direkt mit dem Bestückkopf platziert und anschließend automatisch auf die richtige Position geprüft.

Qualität konsequent weiterentwickelt

Auf der neuen Plattform finden sich die etablierten Qualitätssicherungsfunktionen von ASMPT wieder, die zudem um Weiterentwicklungen ergänzt wurden. Dazu gehört etwa die lückenlose Nachverfolgbarkeit sämtlicher verarbeiteter Bauelemente vom Gebinde bis zum fertigen Produkt, wie sie vor allem in der Automobilindustrie gefordert wird. Die Bauelement-Kameras verfügen über eine höhere Auflösung und sorgen damit für noch mehr Präzision bei Inspektion und Platzierung. Jedes Bauelement wird in mehreren Schritten einzeln und zeitneutral auf Präsenz und Qualität geprüft.

Eine ASMPT-Besonderheit sind die SIPLACE-Collect-and-Place-Bestückköpfe mit individuell ansteuerbaren Drehantrieben an jedem Pipettensegment. Dieses Konzept ermöglicht eine zweistufige, besonders präzise Bestückung: Unmittelbar nach der Entnahme wird das Bauelement in seiner Winkellage vorjustiert, sodass bei der Platzierung nur noch minimale Endkorrekturen erforderlich sind. Gerade bei sehr hohen Packungsdichten ist die exakte Ausrichtung erfolgskritisch. Falsch platzierte Komponenten können sich im Lötprozess nicht mehr selbst zentrieren und führen im schlimmsten Fall zu Kurzschlüssen und Ausschuss. SIPLACE V kompensiert zudem automatisch variable Abholpositionen und Leiterplattenverwölbungen, wodurch selbst unter suboptimalen Bedingungen optimale Ergebnisse erzielt werden.

Ebenso wurde die Verarbeitung von Odd-Shaped Components (OSC) – also besonders schweren oder großvolumigen Bauelementen – nochmals verbessert. In Kombination mit Funktionen wie Smart-Pin-Support und 3D-Koplanaritätsprüfung lassen sich selbst komplexe Designs mit höchster Prozesssicherheit realisieren.

Einen zentralen Beitrag zur Qualitätssicherung leistet zudem die Closed-Loop-Sensortechnik. Die Bestückautomaten erfassen und kombinieren Bauelementhöhe und Leiterplattenprofil in Echtzeit, um die Bestückkraft anzupassen. In diesem kontinuierlichen, selbstlernenden Regelkreis werden Schwankungen sowohl auf der Leiterplatte als auch bei den Bauelementen automatisch erkannt und ausgeglichen.

Investitionssicherheit durch Kompatibilität

Bestückautomaten wie SIPLACE SX oder SIPLACE TX sind in zahlreichen SMT-Fertigungen etabliert. Sie zeichnen sich durch hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit, Präzision und stabile Prozesse bei breitem Bauelementspektrum aus. Ergänzt wird das Hardware-Portfolio von ASMPT durch DEK-Lotpastendrucker und das SPI-System Process Lens für eine durchgängige Abdeckung nahezu aller Prozessschritte in der SMT-Fertigung. Vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten, ein breites Zubehörangebot und leistungsstarke Softwarelösungen fügen sich zu einem vollständig integrierten Gesamtsystem zusammen.

In dieses Portfolio fügt sich die neue Plattform nahtlos ein. Die Technologie basiert auf Erfahrungen aus unzähligen Fertigungen weltweit und wurde gezielt für die Anforderungen von morgen entwickelt. Für Anwender bedeutet Kompatibilität vor allem Investitionssicherheit: Bereits angeschaffte Feeder des Typs SIPLACE X, die oft bis zu 30 Prozent der Gesamtinvestition einer Linie ausmachen, können weiterverwendet werden, ebenso die SIPLACE‑Kameras. So lässt sich eine Linie in Etappen auf das SIPLACE-V-Level upgraden; mit gleicher Leistung auf kleinerem Raum oder mit mehr Performance bei gleichem Footprint.

Auch bei der Software gilt: In der ASMPT-Welt greift alles ineinander und ist konsequent auf Industrie-4.0-Standards ausgerichtet. Die praxisgerechte Maschinensoftware, die liniennahen Applikationen der WORKS Software Suite, zum Beispiel für Planung, Materialfluss, Prozessoptimierung und Monitoring, sowie die Factory Solutions von ASMPT stehen in vollem Umfang auch für die SIPLACE V zur Verfügung.

Das Prinzip der intelligenten Fertigung bleibt dabei erhalten: Prozessdaten werden über standardisierte Schnittstellen wie The Hermes Standard (IPC-HERMES-9852) und IPC-CFX in Echtzeit erfasst, zentral aufbereitet und genau dort bereitgestellt, wo sie für Qualitätssicherung und vorausschauende Optimierung benötigt werden.

Langfristig erweiterbar

Wer in die neue Plattform investiert, legt den Grundstein für eine effiziente und wettbewerbsfähige Elektronikfertigung der kommenden Jahre. Die modulare Plattform bietet souveräne Reserven für kommende Bestückkopfgenerationen, die die Performance nochmals steigern werden. Von Hersteller ASMPT sind diesbezüglich weitere Optimierungen und Innovationen zu erwarten.

Auch im Bereich Automation ist die Plattform vorbereitet, denn sie ist so ausgelegt, dass sich zusätzliche Rationalisierungsschritte jederzeit integrieren lassen, etwa die automatisierte Zuführung der Feeder durch autonome Fahrzeuge. Für Anwendungen mit großformatigen Leiterplatten und hohen Bauelementen mit bis zu 55 mm steht die Variante SIPLACE V L zur Verfügung.

Zudem wurde die interne Kommunikation auf den Industriestandard Ethernet umgestellt. Das ermöglicht nicht nur niedrige Latenz und hohe Bandbreite, sondern eröffnet auch den Weg für künftige Erweiterungen. Ebenso schafft das integrative Datenkonzept des Herstellers Voraussetzungen für den Einsatz von KI-Tools, die schon bald auch in der Elektronikfertigung eine wichtige Rolle spielen werden.

Enormes Potenzial für die Zukunft

Mit der Plattform SIPLACE V bringt ASMPT ein neues Konzept für die moderne Elektronikfertigung auf den Weg. Sie ermöglicht schon heute eine deutliche Kapazitätserhöhung und ist konstruktiv so ausgelegt, dass sie sich für zukünftige Erweiterungen und höhere Leistungsstufen eignet.

Erstmals wurde es möglich, maximale Flexibilität auch im Highspeed-Bereich zu realisieren. Der Footprint der Plattform bleibt gering und sie ist vollständig kompatibel zu bestehenden ASMPT-Fertigungslösungen.

Die neue Plattform ist auf die Anforderungen zentraler Industriezweige ausgelegt – von Automotive über Consumer Electronics bis zur Netzwerktechnik. In der Automotive-Fertigung unterstützt sie die Null-Fehler-Strategie mit lückenloser Traceability und verbesserter OSC-Verarbeitung. In der Consumer-Elektronik sorgt sie bei hohen Volumina und High-Mix/High-Volume-Produktionen für maximale OEE (Overall Equipment Effectiveness) bei gleichzeitig niedrigen Betriebskosten.

Für die Smartphone-Fertigung bietet sie höchste Genauigkeit bei kleinsten Komponenten und Odd-Shaped Components. Und in der IT- und Netzwerkinfrastruktur überzeugt sie mit der zuverlässigen Verarbeitung großformatiger Leiterplatten und komplexer Layouts.

Damit erfüllt die neue Bestückplattform nicht nur aktuelle Anforderungen der Branche und ein breites Anwendungsspektrum, sondern ist obendrein langfristig auf kommende Anforderungen der Elektronikfertigung ausgelegt.

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