Ersa Im Löten und Drucken steckt das größte Optimierungspotenzial

»Lötprozesse muss man über den Tellerrand hinaus betrachten und die Randbedingungen mit einbeziehen«, erklärt Jürgen Friedrich, Leiter Anwendungstechnik bei Ersa.

Lötprozesse sind zwar in der SMT-Fertigung nur ein Glied von vielen, dennoch ist das Löten ein Schlüsselprozess, der maßgeblich die Zuverlässigkeit des Endproduktes bestimmt. »Weil wir alle relevanten Lötprozesse inklusive des Lotpastendruck aus einer Hand liefern, sind die In-Line-Systeme optimal aufeinander abgestimmt. Darüber hinaus hat es der Kunde nur mit einem Ansprechpartner zu tun«, so Friedrich. Ersa bietet unter dem Motto »SMT Line Competence« ein komplettes Produktspektrum für die Fertigungsschritte »Drucken« und »Löten«: Lotpastendruck mit integriertem AOI, Reflow- Wellen- und Selektivlöten, Hand- und Reparaturlöten, die optische Inspektion sowie umfassende Prozessunterstützung.

»Der wirtschaftliche Vorteil liegt darin, dass die RAM-Erfassung (RAM: Reliability, Availability und Maintainability), die immer stärker in die Gesamtbewertung einer Linie eingeht, von einem Partner bestimmt wird und nicht von mehreren«, sagt Friedrich. Die Faktoren »Reliability, Availability und Maintainability« sind die bestimmenden Faktoren einer Produktionslinie. »Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, alle wesentlichen Prozesse einer SMT-Fertigungslinie von einem Anbieter zu beziehen«, so Friedrich weiter. Zwar ist die Bestückung – allein aufgrund der hohen Investition für eine solche Maschine – der teuerste Schritt in der SMT-Linie, das größte Optimierungspotenzial liegt jedoch im Bereich »Löten« und »Drucken«.

Bis zu 65 Prozent der Baugruppenfehler passieren beim Druck

»Unabhängige Studien unterschiedlicher EMS-Dienstleister ergaben, dass bis zu 65 Prozent der Baugruppenfehler auf den Druckprozess zurückzuführen sind. Diese Fehler werden aber in vielen Fällen erst nach dem Lötprozess sichtbar und viele Anwender ordnen sie aus diesem Grund den Lötsystemen zu«, schildert Friedrich. Die Hersteller der Lötsysteme suchen deshalb häufig Fehler in ihren Systemen, die ein anderes System in der SMT-Linie verursacht hat. »Hinter der »SMT Line Competence« steht für uns das Bestreben, diesen Teufelskreis zu durchbrechen, indem wir die entscheidenden Prozesse aus einer Hand anbieten«, so Friedrich.

Die Drucker und Lötsysteme von Ersa überzeugen dank umfassender Überwachungsfunktionen durch eine hohe Prozesssicherheit: So ist im Drucker ein AOI integriert, das in der Taktzeit des Druckprozesses das Druckergebnis zu 100 Prozent inspizieren kann. Für die Reflow-Lötsysteme ist außerdem die Simulationssoftware »Autoprofiler« verfügbar: Sie ermöglicht es, vom Schreibtisch aus das System zu simulieren. Eine Adaption am realen System sei anschließend innerhalb sehr kurzer Zeit möglich, so Friedrich. Im Betrieb überwacht das EPC-System die Prozessparameter der Reflow-Lötsysteme permanent. »Es detektiert kleinste Anweichungen und stoppt den Prozess wenn vorgegebene Limits überschritten werden«, schildert Friedrich.

Wie lassen sich diese umfangreichen Software-Funktionen übersichtlich und in vollem Umfang effektiv nutzen? Dazu verweist Friedrich auf die einheitliche Bedienoberfläche, die allen Ersa-Systemen gemein ist. Durch diesen Plattform-Gedanken reduzieren sich laut Friedrich die erforderlichen Zeiten für Bediener-Schulungen und das Verständnis für die Systeme deutlich.

Neben einem leistungsfähigen Produktspektrum sind aus Sicht von Friedrich Dienstleistungen und Lösungspakete, die zur Optimierung der Herstellungsprozesse der Kunden beitragen daher unerlässlich. »Unsere Beratung erstreckt sich deshalb nicht nur auf prozessbedingte Fragen, sondern auch auf die wirtschaftlichen Aspekte der Total Cost of Ownership«, sagt Friedrich. »Zu diesem Zweck können Kunden in unseren Applikationszentren in Europa, Nordamerika und China mit Unterstützung unserer Applikationsspezialisten optimale Prozessparameter für ihre eigenen Baugruppen ermitteln.« Alternativ sei auch eine Vor-Ort-Analyse der Prozesse beim Kunden möglich, so Friedrich.

Dreistufiges Support-Modell

Die Kunden-Unterstützung gliedert ERSA in die Bereiche Prozessunterstützung, Ramp-Up-Support und Schulungen: »Unter Prozessunterstützung verstehen wir, dass wir dem Kunden gezielt bei prozesstechnischen Schwierigkeiten mit einem bestimmten Produkt oder einer Produktgruppe im Lötprozess unter die Arme greifen«, erläutert Friedrich. Dabei untersuchen wir nicht nur den Einfluss der Lötsysteme, sondern analysieren ganzheitlich alle möglichen Einflussfaktoren auf das Prozessergebnis, um im Endeffekt ein optimales Prozessergebnis zu erreichen.« So werden beispielsweise Lötstellen nach weltweit gültigen IPC Standards beurteilt. Normalerweise sind sie abhängig davon wie, und wo die Baugruppe zum Einsatz kommt. Eine schlifftechnische Untersuchung ausgewählter Lötstellen rundet die Prozessevaluierung auf Wunsch ab. »Ziel ist es, die Baugruppenqualität des Kunden zu steigern und dabei gleichzeitig die Kosten deutlich zu senken, beispielsweise indem man das Rework an Baugruppen vermeidet«, so Friedrich. 

Auch bei der Einführung eines neu installierten ERSA-Lötsystems stehen die Experten von ERSA dem Kunden mit dem »Ramp-Up-Support« beiseite. Friedrich: »Beim Fertigungsanlauf eines neu installierten Lötsystems, gilt es erst einmal die Randbedingungen der Baugruppen abzuklären, alle erforderlichen Parameter zu definieren und den Bediener entsprechend einzulernen. Das geht natürlich erheblich schneller, wenn nicht erst »ausprobiert« werden muss, sondern unsere Applikationsspezialisten schnell die adäquaten Einstellungen vornehmen und die Ergebnisse fachgerecht bewerten.« Für den Kunden heißt das: Weniger Zeitverlust beim Fertigungsanlauf einer neuen Anlage mit gleichzeitiger praktischer Schulung und damit geringere Kosten. »Der Kunde geht sicher, dass seine Produkte unter fachlicher Beratung von Beginn an in best möglicher Qualität hergestellt werden und durch die Unterstützung erfahrener Prozessingenieure kein »Leerlauf« in der Fertigung entsteht«, weiß Friedrich.
Umfassendes Wissen zu den Kernprozessen der SMT-Fertigung vermittelt der Bereich »Schulungen« von ERSA. Mit bis zu 15 Seminaren pro Jahr und mittlerweile über 5000 Teilnehmern hat sich dieser Bereich als Plattform zur Wissensvermittlung in der Branche etabliert. Zum Angebot zählen sowohl standardisierte als auch individuelle Schulungen.  »Hoch qualifiziertes Personal ist im SMT-Prozess unerlässlich und wird zu einem immer wichtigeren Wettbewerbsfaktor, besonders wenn es um komplexe Produkte geht.«