SMD-Bestücken zwischen Preis und Präzision

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Am Elchtest kommt keine Leiterplatte vorbei

Auch der beste Gerätepark führt irgendwann zu Prozessschwankungen, hat mit - wenn auch vielleicht geringen - Ungenauigkeiten zu kämpfen. Auch hier streben die bebro-Experten die absolute Fehlerfreiheit an und schieben vor der eigentlichen Bestückung noch den Härtetest ein. „Eine Besonderheit des Hauses, die nicht ganz preiswert ist, sich aber hocheffizient gestaltet“, sagt Peter Sommer mit spürbarem Stolz.

Die Prozesskontrolle nach dem Pastenauftrag gleicht einer Großrazzia mit engstem Netz, einem Check der gesamten Lötstellenfelder mit häufig weit über tausend Lötstellen. Keine davon entkommt der eingesetzten Streifenlicht-Projektion, einem System zum Abtasten der Lötpunkte in dreidimensionaler Form nach Position, Flächenfüllgrad und Auftragshöhe, kurz 3D-SPI genannt. Erst wenn alle drei Prüfkriterien an jeder einzelnen Lötstelle das Grüne Licht beim Einhalten aller Grenzwerte signalisieren, ist der Weg zur Bestückung frei. Käme es nur zu einer einzigen irreparablen Lötstelle, wäre die Platine mitsamt den Bauteilen nichts weiter als Schrott. Die Materialkosten wären zudem nur das geringere Problem. Wesentlich schwerer wiegt indes der Druck, weil Liefertermine gefährdet werden.

So verwundert es nicht, dass der nahe Stuttgart beheimatete EMS-Dienstleister für diese äußerst sensiblen Produktionsprozesse nur modernste Maschinen zum Einsatz bringt. „Hier zu sparen, wäre fatal“, meint Sommer, „ein noch so guter Pastenauftrag kann keinen schlechten Bestückungsautomaten und keinen leistungsschwachen Ofen kompensieren. Das wäre so, als würde man feinste Glaswaren nur leicht verpacken und einen Springbock als Kurier bestellen“.

Das zeigt sich beispielhaft bei der Auswahl des Ofens und der Bewertung seiner Leistungsfähigkeit. Schlechte Gasführung und nichtkontrollierte Gasmischungen führen schnell zu Störungen an den Lötstellen. Sorgfältige Kontrollen der Gasmischung, die konstante Überprüfung der justierten Temperatur und regelmäßige Profil-Checks dienen dazu, den Verarbeitungsprozess abzusichern.

Betrachtet man die gesamte Prozesskette der Bestückung, ist es wie ein ständiger Tanz auf dem Vulkan: eine ständige Konfrontation mit einer Vielzahl an möglichen Fehlerfallen. Bei bebro sieht man darin die unabdingbare Notwendigkeit, analog zum Lotpasten-Check nach dem gleichen Prinzip eine dreidimensionale, automatisch-optische Inspektion (AOI) vorzunehmen. So werden Lage und Höhe der Bauteile einschließlich der Menisken sensibel überprüft. Liegt ein Bauteil auf einer Leiterplatte nicht exakt plan, mahnt die Kommandozentrale dies als Fehler an – wesentlich präziser, als dies derzeit mit reinen kamerabasierten Systemen möglich ist.

Doch bei allem Bemühen um technische Perfektion: Der Faktor Mensch darf nicht außer Acht gelassen werden: Stimmt das Leiterplattendesign nicht, kann keine noch so perfekte Fertigungslinie ein zuverlässiges, zufriedenstellendes Ergebnis liefern. Ohne regelmäßig geschultes Fachpersonal ist fachlich gesehen kein Blumentopf zu gewinnen.

* Rainer Schoppe ist Fachjournalist für High-Tech-, Energie- und Umweltthemen.

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