Dreidimensional MID bestücken

Essemtec hat einen Automaten entwickelt, mit dem sich SMD-Bauteile in verschiedenen Höhen und in unterschiedlichen Winkellagen bestücken lassen – eine Funktion, die vor allem in der 3-D-MID-Bestückung unerlässlich ist.

Moulded Interconnected Devices, kurz MID, sind spritzgegossene Kunststoffteile mit direkt aufgebrachten Leiterbahnen und Baugruppen. Für die dreidimensionale Bestückung solcher Kunststoffteile hat Essemtec einen Konzeptautomaten entwickelt, der auf dem Inline-Bestückungsautomaten FLX2010-LCV aufbaut. Der Automat wird ergänzt mit einem Paletten-Transportsystem, einem 5-achsigen Roboter und einem Spezial-Dosierkopf mit zwei Ventilen.

Der frei bewegliche Roboterarm, der im Unterbau des Bestückungsautomaten montiert ist, greift die 3D-MID-Module vom Transportsystem und positioniert sie in der gewünschten räumlichen Lage, um sie zu dosieren und zu bestücken. Der Dosierkopf ist mit zwei berührungslosen Dispensern ausgestattet, einem für präzise Lotpasten-Dosierungen und einem zweiten für das exakte Auftragen von schnell härtendem Klebstoff. Auf die Kontaktstellen für die Bauteile wird die Lotpaste dosiert, an anderer Stelle der Kleber, der das SMD-Bauteil bis zum Reflowprozess fixiert und auch im Betrieb des Produktes mechanische Kräfte aufnimmt.

SMD-Bauteile werden anschließend wie gewohnt mit einem Vakuumsauger aus den Zuführungen entnommen, mit einer optischen Zentrierung vermessen, ausgerichtet und exakt auf die Kontaktstellen platziert. Für Standardbauteile wird eine schnelle Laserzentrierung verwendet, für BGAs, QFN oder QFP wird ein Bildverarbeitungssystem eingesetzt. Anschließend übergibt der Roboterarm das MID-Modul wieder dem Transportsystem, das es dem Reflow-Prozess zuführt. Die Gesamtsteuerung der Maschine übernimmt der Bestückungsautomat, der über eine Schnittstelle mit dem 5-achsigen Roboter kommuniziert. Die Programmierung kann über das Einlesen von CAD-Daten erfolgen oder durch einen Teach-In-Prozess mit der im Bestückungskopf eingebauten Videokamera.

Bisher existiert der 3-D-MID-Bestücker nur auf dem »Reißbrett«, doch laut Essemtec gibt es schon erste Kundenanfragen.