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LEDs dreidimensional in Serie bestücken

Neue Montagetechnik macht die Fertigung von 3D-MIDs mit LEDs wirtschaftlich

24. August 2011, 15:22 Uhr | Karin Zühlke

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Standard-Bestückungsautomat mit 3D-Werkstückhalter

Essemtec geht nun einen anderen Weg: Die Schweizer Maschinenbauer kombinieren einen normalen 2D-Bestückungsautomat mit einem frei positionierbaren Werkstückhalter. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Bedienung und der Betrieb des 3D-Automaten unterscheidet sich nur wenig von der einer Standard-Maschine, die der Fertigungsmarkt bereits kennt: Zum Einsatz kommen die gleichen Bauteile-Zuführungen, die gleichen Ersatzteile, das gleiche Visionsystem, die gleichen Bestückungswerkzeuge. »Wir erweitern die Standard-Maschinensoftware und die Steuerungselektronik eines Bestückungsautomaten für einen Mehrachsen-Werkstückhalter, sodass das 3D-MID-Teil immer in der optimalen Lage für das Dosieren und Bestücken steht«, beschreibt der Essemtec-Manager den Vorgang. Auch für den Fertigungsprozess ist dieser Ansatz von Vorteil: Die Bauteile werden immer horizontal bestückt, der Prozess unterscheidet sich damit nicht von der klassischen Leiterplattenbestückung. Erfahrungen und Parameter lassen sich deshalb direkt aus der SMD-Technologie in die 3D-MID-Technik übernehmen.

Entstanden ist die Idee für diese Maschine nicht aus der grauen Theorie heraus, sondern an einer konkreten Anwendung in Zusammenarbeit mit dem EMS-Unternehmen MID-Tronic aus Wiesau. Das Unternehmen hat eine Designerleuchte in 3D-MID-Technik entwickelt. Dabei müssen die LEDs in verschiedenen Ebenen und Richtungen aufgelötet werden. Die Präzision ist äußerst wichtig, denn die LEDs strahlen mit optisch berechnetem Abstrahlwinkel in einen Reflektor ein. Die bislang verfügbaren Montagemaschinen waren für MID-Tronic zu wenig flexibel, zu ungenau und zu kompliziert in der Bedienung, Deshalb hat sich die Firma zur Zusammenarbeit mit Essemtec entschlossen. In enger Kooperation mit MID-Tronic bauen die Schweizer Maschinen-Hersteller zur Zeit die erste Paraquda-Bestückungsmaschine für die 3D-MID-Montage um. Erstmals präsentieren wollen die Kooperationspartner ihre Entwicklung auf der diesjährigen productronica im November. Zu diesem Zeitpunkt soll der Prototyp bei MID-Tronic auch bereits die ersten 3D-MID-Lampen produzieren. »Die 3D-Bestückungsmaschine wird Lotpaste und Kleber auf 3D-Strukturen dosieren und SMD-Bauteile hochgenau bestücken können«, verspricht Schildein. Sie werde außerdem keine Fertigungsinsel sein, sondern sich in eine SMD-Linie integrieren lassen und über eine Bestückleistung von bis zu 3000 Bauteilen pro Stunde verfügen. Die Maschine bleibt aber kein Exklusivgut von MID-Tronic, sondern wird nach der Prototypen-Phase als Standard-3D-Maschine bei Essemtec erhältlich sein und könnte einen großen Fortschritt für die 3D-MID-Bestückung bedeuten, denn mit dieser Maschine wird die 3D-MID-Technologie mit der traditionellen SMD-Produktion vergleichbar und damit wirtschaftlich.