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Montag, 26 Oktober 2020 07:59

Integration von CAD Library in LDI-Maschinen

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Geschätzte Lesezeit: 4 - 7 Minuten
Blick in eine Laser-Direktbelichtungsmaschine von Limata Blick in eine Laser-Direktbelichtungsmaschine von Limata

Um eine effiziente Produktion gewährleisten zu können, ist eine hoch entwickelte Datenaufbereitung unerlässlich geworden. Maschinenhersteller Limata hat dies erkannt und integriert die E-CAD Library von EasyLogix in seine Präzisionsmaschinen zur UV-Lithographie von Leiterplatten. In kürzester Zeit konnten mit Hilfe der Software PCB-I sämtliche wichtigen Produktionsformate im Bereich Leiterplatte direkt in eine LDI-Maschine integriert werden.

Eine effiziente Produktion erfordert immer eine durchdachte und komplexe Datenaufbereitung. Die Limata GmbH integrierte hierfür die E-CAD Library von EasyLogix und konnte die Datenaufbereitung für ihre eingesetzten LDI-Lösungen (Laser Direct Imaging) optimieren und beschleunigen. Dazu wurden die Daten mit der hochperformanten E-CAD Library des Softwarepakets PCB-Investigator (PCB-I) vorbereitet. Durch die direkte Integration in die LDI-Maschine von Limata kann eine Echtzeit-Datenaufbereitung realisiert werden. Die Möglichkeit der Implementation eigener Algorithmen macht die Library universell einsetzbar. Gleichzeitig bleibt wertvolles IP (Intellectual Property) beim Maschinenhersteller.

Vorteile der Laser-Direktbelichtung

Der Trend bei elektronischen Geräten in nahezu allen Consumer-Märkten wirkt sich auf Komponenten, Baugruppen und Leiterplatten aus: Sie müssen immer leichter, dünner und leistungsfähiger werden. Um der steigenden Nachfrage nach entsprechend komplexen Leiterplatten zu begegnen, hat sich das Laser Direct Imaging als umfassende Belichtungslösung für HDI-PCBs bewährt. Diese deutsch auch Laser-Direktbelichtung genannte Technik ist, wie es der Name sagt, ein bildgebendes Verfahren, das die direkte Abbildung von Schaltungen auf Leiterplatten ermöglicht. Es wird keine Belichtungsmaske (Photo-tool) mehr benötigt, wie sie früher eingesetzt wurde. Durchlaufzeiten können bei der LDI-Belichtung damit im Vergleich zum konventionellen Masken-Verfahren um ein Vielfaches verkürzt werden. Anpassungen, Änderungen und Fehlerbehebungen können schneller und zu deutlich geringeren Kosten umgesetzt werden. Jeder Fertigungsnutzen wird individuell, hochgenau und operatorunabhängig registriert und somit die Ausbeute signifikant gesteigert.Schema der CAD-Library-Integration in die BelichtungsmaschinenSchema der CAD-Library-Integration in die Belichtungsmaschinen

ODB++: Basis für optimierte Datenaufbereitung

Mit Hilfe der Funktionalität von PCB-I arbeiten die LDI-Maschinen der Limata GmbH u.a. mit dem Datenformat ODB++. Das Kommunikationsformat erlaubt einen umstandslosen Transfer von Leiterplattendesign-Daten an die Produktion. Das Datenformat wurde speziell für die Leiterplattenfertigung entwickelt und erleichert die Arbeit zwischen den Tools verschiedener Abteilungen. Die Transparenz der Prozesse erhöht sich und ermöglicht eine abteilungsübergreifende Kommunikation. Alle benötigten Daten werden in einem einzigen Datensatz gespeichert. Eine Datenzersplitterung, welche die Prozesse unnötig verkompliziert, gehört der Vergangenheit an. Insbesondere grafische Daten werden durch ODB++ umfassend beschrieben, weshalb sich das Format ideal für die Datenaufbereitung von LDI-Systemen eignet.

E-CAD Library von Easylogix

Wie verändert die E-CAD Library von Easylogix die Datenaufbereitung für die Produktion? Im Projekt von Limata und EasyLogix wird die Funktionalität der CAD/CAM-Software PCB-Investigator und der integrierten E-CAD Library in den Dienst leistungsfähiger Laser-Direktbelichtung gestellt. Sämtliche Informationen und Konstruktionsdaten für die Laser-Direktbelichtung sind durch die Library automatisch abrufbar und eindeutig definiert. Die Library von PCB-Investigator fungiert damit als feste Basis für die Verwaltung aller Daten und umfassende Toolbox für den Bereich CAD. Durch die feste Integration der Software in die LDI-Maschinen geschehen sämtliche Verarbeitungsprozesse in Echtzeit und sind damit in höchstem Maße effizient.

Optimierte Datenmigration

Für Maschinenhersteller bietet die Datenaufbereitung mit PCB-Investigator nicht nur aufgrund der integrierten Library einen besonderen Mehrwert. Im Sinne einer sauberen Datenmigrationsunterstützung ermöglicht PCB-I neben der Datenverifizierung zur Qualitätssicherung auch eine Datennormalisierung. Unabhängig vom importierten Format werden die Daten automatisch auf den Produktionsstandard, in diesem Fall ODB++, generalisiert. Zusätzliche Funktionalitäten der Software PCB-I erleichtern die Vorbereitung einer effizienten Elektronikfertigung. So sind sämtliche Anwendungen 64bit-fähig, Verarbeitungsprozesse können durch Multi-Threading enorm beschleunigt werden. Die Möglichkeit der Polygonisierung beziehungsweise der geometrischen Modellierung von Designdaten für die Produktion sowie die Anpassung und Bearbeitung von zum Beispiel „Oversize“-Datensätzen bieten weitere Vorteile.

„Dank der E-CAD Library war es uns möglich, das Datenformat ODB++ in unsere Maschinen zu integrieren ...“

Spezielle Anwendungsfälle lassen sich durch die Implementation eigener Algorithmen lösen. Eine flexible Software-Architektur fungiert dazu als Basis für eine maßgeschneiderte Automatisierung, bei der die Kundenbedürfnisse in den Vordergrund rücken. Die ECAD Library von PCB-Investigator basiert auf eben diesem Prinzip und ermöglicht die Implementierung benutzerspezifischer Algorithmen, um jeden Maschinenfabrikanten individuell bedienen zu können. Damit werden auch spezielle Anwendungsfälle einzelner Abnehmer abgedeckt. Ziel ist es, durch das Einpflegen individueller Regeln oder Automatisierungen die manuellen Eingriffe auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Benutzerschnittstelle macht PCB-I zu einem flexiblen, offenen CAD-System, das unterschiedlichste Zwecke bedienen kann. Zeitgleich kann wertvolles IP im Sinne eines funktionierenden IP-Managements beim Hersteller verbleiben, jedoch unter optimierten Nutzungsbedingungen. Auch Limata implementiert eigene Spezifikationen zur Beschleunigung des Programmierverfahrens der LDI-Maschinen – ein Türöffner für eine höchsteffiziente Produktion. „Dank der E-CAD Library war es uns möglich, schnell und unkompliziert das Datenformat ODB++ in unsere Maschinen zu integrieren,“ sagt Matthias Nagel, Geschäftsführer der Limata GmbH.

„Dabei half uns die universelle, offene Schnittstelle in C#, dank welcher wir unsere Programm-Libraries sehr effizient mit der E-CAD Library verknüpfen konnten. Somit war es uns schnell möglich, alle Vorteile der E-CAD Library direkt innerhalb unserer Maschinensoftware anzubieten und dabei beide Soft-warepakete ideal verschmelzen zu lassen“, so Nagel weiter. „Der gute Support der Firma Easylogix half uns zudem, weitere Algorithmen abzuleiten, welche sich direkt in eine verbesserte Belichtungsqualität und Flexibilität in der Produktion von Leiterplatten umsetzen ließen.“

CAD/CAM-Tool PCB-Investigator

PCB-Investigators (PCB-I) E-CAD Library ist eine flexible, individuell an Kundenwünsche anpassbare CAD/CAM-Softwarelösung beziehungsweise ein Kernel zur Aufbereitung und Analyse von Leiterplatten für die Produktion. Das Tool dient in erster Linie dazu, Reviewprozesse im Zusammenhang mit der Entwicklung elektronischer Baugruppen zu vereinfachen und mit Hilfe umfassender Werkzeuge für Import, Export und Visualisierung effizienter zu gestalten. Dabei unterstützt PCB-Investigator sämtliche auf dem Markt relevanten Datenformate: ODB++, GenCAD, IPC-2581, Gerber 274x, Excellon, Sieb & Meyer, DXF usw. ODB++ oder gleich-wertige Formate, wie IPC 2851, können ohne jegliche Änderung in die Maschinen Software integriert werden. Dies ermöglicht auch die ad-hoc Erweiterung des Portfolios von Maschinenfabrikanten.Mit der X-Serie und deren patentierter LUVIR-Technologie ist Limata technologisch ganz weit vorneMit der X-Serie und deren patentierter LUVIR-Technologie ist Limata technologisch ganz weit vorne

EasyLogix – Innovation und Perfomance

Hinter der Regensburger Firma Easylogix verbirgt sich ein Team von Entwicklern, das bereits seit 1999 erfolgreich CAD-Systeme entwirft. Seit der Firmengründung 2008 wurde das Team sukzessive auf nun neun Vollzeit-Entwickler aufgebaut. Die E-CAD Library nutzt die Erfahrung der Mitarbeiter, die bis heute mehr als 50 ,Mannjahre' in die Entwicklung der Basis-Software PCB-Investigator investiert haben. Der Fokus auf Innovation und Performance zeigt sich indes in allen Einsatzgebieten.

Full Solution Provider der Direktbelichtung

Die Limata GmbH mit Sitz in München/Ismaning (Deutschland) ist Anbieter von Direct-Imaging-Systemlösungen für die weltweite Leiterplattenherstellungsindustrie und verwandte Märkte – beispielsweise im Bereich der Solarmodulherstellung. Hierfür entwickelt und produziert Limata industrielle Präzisionsmaschinen zur UV-Lithographie. Aktuelle Entwicklung ist ein neues, innovatives und nochmals deutlich kostengünstigeres Verfahren: Die patentierte LUVIR-Technologie für Lötmasken-Direktbebilderung bietet marktführende Belichtungsgeschwindigkeit und -genauigkeit auf allen herkömmlichen Resist-Typen bei gleichzeitig niedrigeren Produktionskosten.

Patentierte Luvir-Technologie

Die Innovation liegt dabei in der Kombination von sowohl UV- als auch IR-Laserleistung zur Beschleunigung der Polymerisation des Lacks. Die Maschine führt hierbei den Prozess der Strukturierung der Leiterplatte durch eine direkte Belichtung des mit einem Fotolack/Fotoresistes überzogenen Trägermaterials aus. Die Anlagen sind dabei optimal für die Herstellung von starren, semiflexiblen und flexiblen Schaltungsträgern geeignet. Mit über 100 Maschinen im Feld und namhaften Key Account Kunden in Europa – beispielsweise Würth Elektronik – sowie führenden Normamerikanischen Herstellern – etwa TTM Technologies oder Summit Interconnect – etablierte sich die Limata GmbH in den nunmehr 10 Jahren seit Gründung zu einem der etablierten LDI Hersteller mit eigenständiger Technologie am Markt.

Marktabdeckung: Breit gefächertes Leistungsspektrum

Das Produktportfolio der X-Serie (X100, X2000, X3000) von Limata reicht von LDI-Systemkonfigurationen für High-Mix- und aufkommende PCB-Nischenanwendungen bis hin zu vollautomatischen LDI-Systemlösungen für Massenproduktionsumgebungen. Ausgestattet werden die angebotenen LDI-Systemprodukte hierbei mit innovativen Bildverarbeitungskonzepten, optimierten Hardware- und Automatisierungsfunktionen, IoT-Datenverarbeitungsschnittstellen und technologischen Weiterentwicklungen. Dadurch können individuelle Imaging-Bedürfnisse der Kunden ermöglicht werden.

www.easylogix.de, www.limata.com

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  • Ausgabe: 10
  • Jahr: 2020
  • Autoren: Volker Tisken

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