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Dienstag, 30 November 2021 12:00

Resümee nach 2 Jahren Direct Imaging

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Geschätzte Lesezeit: 3 - 6 Minuten
LUVIR-Verfahren: Kombination aus IR- und UVLaser LUVIR-Verfahren: Kombination aus IR- und UVLaser

Würth Elektronik (WE) hat 2019 am Standort Rot am See zwei UV/IR-Belichtungseinheiten von Limata installiert. Nach nun 2 Jahren Betriebserfahrung haben Hannes Scheuerlein, Leiter der Fotoprozesse WE und Mirjam Vogl, Limata, über das Projekt gesprochen.

 „Bereits während der Testphase hat uns die LUVIR-Technologie überzeugt“, sagt Hannes Scheuerlein „Bereits während der Testphase hat uns die LUVIR-Technologie überzeugt“, sagt Hannes Scheuerlein Als „beeindruckende Kombination aus IR- und UV-Laser“ wird die LUVIR-Technologie bezeichnet: Der IR-Laser wird durch den Lack absorbiert und regt damit diesen vor der eigentlichen UV-Belichtung so an, dass nur ein Bruchteil der gewohnten UV-Belichtungsenergie ausreicht, um die gewünschte Polymerisation zu erreichen. Das bestätigen auch die Erfahrungen beim Anwender WE.

Der WE-Produktionsstandort Rot am See (aktuell 150 Mitarbeiter) fertigt mit bis zu 120 verschiedenen Leiterplattendesigns pro Tag im 3-Schichtbetrieb Muster- und Kleinserien für führende Kunden aus dem Automobilzuliefererbereich, der Industrieelektronik und der Medizintechnik. Die langen Belichtungszeiten der konventionellen Lacke sowie manueller Mehrschichtbetrieb (Handbelichter) hatten vor der Installation der Direct Imaging-Anlagen verstärkt zu Produktionsengpässen und somit höheren Prozesskosten geführt. Deshalb hat sich WE 2019 für die Installation der X1000 Systemlösung mit zwei UV/IR Belichtungseinheiten als X1200_SM entschieden.

Zwei Jahre nach Inbetriebnahme dieser Systemlösung hat Mirjam Vogl bei WE in Rot am See nachgefragt, welche Erfahrungen hinsichtlich der neuen Maschine, der LUVIR-Technologie und dem Service gemacht werden konnten. Hannes Scheuerlein, Leiter der Fotoprozesse WE, hat diese Fragen beantwortet:

Vogl: Welche Erfahrungen konnten Sie seit der Anschaffung verzeichnen?

Scheuerlein: Durch die effiziente Direktbelichtung ist der Output effektiver geworden. So konnten wir nicht nur den internen Servicegrad steigern, sondern auch die Liefertreue stark verbessern.

Vogl: Zunächst war die LUVIR-Technologie ja noch völlig neuartig für Sie ...

Systemlösung X1200_SM bei Würth Elektronik in Rot am SeeSystemlösung X1200_SM bei Würth Elektronik in Rot am SeeScheuerlein: Ja, anfänglich standen wir der Technologie skeptisch gegenüber, da wir uns nicht vorstellen konnten, dass durch ,einfaches' Erwärmen des Lackes vor der eigentlichen UV-Belichtung nur noch ein Bruchteil der üblichen Laserleistung benötigt wird, um eine vollständige Polymerisation zu erreichen. Die Testphase konnte unsere Zweifel jedoch ausräumen. Nach kurzer Evaluierungsphase haben wir die Anlage in die Produktion übernommen und seit mehr als zwei Jahren ist sie ein wichtiger Bestandteil unseres Maschinenparks.

Vogl: Konnten Ihre damaligen im manuellen Mehrschichtbetrieb mit Handbelichter begründeten Produktionsengpässe behoben werden?

Scheuerlein: Ja, durch die Anschaffung können wir ca. 300 Panel pro Tag mehr produzien. Dadurch konnten wir die Engpässe überwinden und gleichzeitig Produktionskapazität steigern.

Vogl: Hat der Einsatz der Maschine Ihnen auch Prozesszeit- und kosten einsparen können?

Scheuerlein: Auf jeden Fall. Der Durchsatz im Vergleich zu unserem anderen Direktbelichter für die Lötstoppmaske konnte um den Faktor 10 gesteigert werden. Einen positiven Nebeneffekt dieser Zeitersparnis gibt es auch für uns als Mitarbeiter: Bei etwaigen größeren Projekten sind wir mit der X1200_SM in der Lage, die notwendige Arbeitsleistung in der regulären Arbeitszeit zu erbringen, so dass keine Sonderschichten anfallen. Darüber hinaus werden im Bereich der Filmerstellung weniger Filme bzw. weniger Prozesschemie benötigt.

Vogl: Was sagen Sie zur Qualität der belichteten Panels/Leiterplatten?

Scheuerlein: Bereits während der Testphase hat uns die LUVIR-Technologie überzeugt. Anfänglich auftretende Fehler wurden umgehend behoben und so konnten wir uns guten Gewissens für die Anschaffung entscheiden.

Vogl: Wie würden sie den ‚Ease-to-Use' beurteilen?

Scheuerlein: Die X1200_SM ist sehr bedienerfreundlich. Nach kurzer Eingewöhnungsphase konnten alle Mitarbeiter die Anlage eigenständig bedienen. Auch Aushilfen aus anderen Fertigungsbereichen oder Ferienjobber, für die die Bedienung des Direktbelichters neu ist, können sich dank des ‚simpel' gehaltenen User Interface in kurzer Zeit mit der Bedienung vertraut machen.

Vogl: Wie beurteilen Sie das Preis-Leistungsverhältnis der Maschine?

Scheuerlein: Das Preis-Leistungsverhältnis ist in Anbetracht der neuartigen LUVIR-Technologie und der damit verbundenen Performance im Bereich der Lötstopplack-Belichtung gerechtfertigt.

Vogl: Was ist Ihrer Meinung nach der Hauptnutzen, den der Kauf der X1200_SM mit sich gebracht hat?

Scheuerlein: Kurz zusammengefasst: die Verbesserung des Yields und des damit verbunden Servicegrades für unsere Kunden.

Vogl: Entsprachen die Erfahrungen Ihren Erwartungen?

Scheuerlein: Ja, durchaus. Rückblickend auf die zwei Jahre hat sich der Schritt in die neue LUVIR-Technologie im Bereich der konventionellen Lötstoppmasken-Belichtung aus vielerlei Hinsicht gelohnt.

Vogl: Wie fanden Sie den Kundenservice von Limata in den letzten zwei Jahren?

Scheuerlein: Mit dem Kundenservice in den vergangenen zwei Jahren waren wir sehr zufrieden. Besuche vor Ort waren aufgrund der räumlichen Nähe leicht umzusetzen und dank des ‚Remote Support' konnte das technische Team von Limata auch während der Pandemie Installation, Wartung und Service-Support für die Maschine in Echtzeit per Fernsteuerung leisten. So konnte die Maschinenverfügbarkeit jederzeit aufrecht erhalten werden.

Die X1000 Serie von Limata

plus 2021 11 0134Die universelle und kosteneffiziente LDI-Systemplattform ist für den Einsatz in Umgebungen mit hoher Auftragsmenge und kleineren Stückgrößen (High Mix) in der Leiterplattenfertigung entwickelt worden. Das System ist flexibel einsetzbar für den Belichtungsprozess für hochauflösenden Trockenfilm, Lötstoppmasken- und Beschriftungsdruck.

Die Systemplattform gewährleistet maximale Effizienz und Durchsatz durch den Einsatz der Limata-eigenen LUVIR-Technologie (UV/IR) zur Lötstoppmaskenbebilderung. Diese Technologie ist eine Kombination aus UV-Laser und IR-Laser Leistung, bei welcher der IR-Laser zur kurzzeitigen Erwärmung dient, Millisekunden bevor der UV-Laser die Polymerisation startet. Die Wärme macht die Lacksysteme reaktiver für den Polymerisationsprozess, wodurch die für die vollständige Polymerisation benötigte UV-Leistung deutlich reduziert wird. Dies führt zu einem schnelleren und effizienteren Lötstoppmasken-Belichtungsprozess bei höherer Kapazität (Drucke pro Stunde) ohne Kompromisse bei der Oberflächenqualität, Auflösung und Genauigkeit.

Führende Leiterplattenhersteller in Europa, USA und nun auch in Asien setzen bereits seit über 3 Jahren erfolgreich auf die LUVIR-Technologie.

Die Anschaffungs- und Nachlaufkosten der X1000 (‚Costs of Ownership') sind aufgrund einer reduzierten Anzahl von verbauten UV-Laserkomponenten in der Anlage deutlich unterhalb der Kosten alternativer LED/DMD Belichtungssysteme angesiedelt. Ohne den IR Laser benötigen diese deutlich mehr UV-LED-Leistung (Köpfe), um konventionelle Lacke mit hohen Energieanforderungen zu belichten. Das ist ideal für PCB-Hersteller (oder spezielle PCB-Abteilungen im Konzernumfeld) mit High-Mix/Low-Volume-Produktionsmischungen oder Belichtungsanforderungen von bis zu 750 Panels/Tag im Mehrschichtbetrieb (BASIC, HDI, Flex Solutions).

 

WE

plus 2021 11 0137Die Würth Elektronik Unternehmensgruppe mit ihrem Stammsitz in Niedernhall, Deutschland, zählt zu den führenden Anbietern von elektronischen & elektromechanischen Bauelementen, Steuerungssystemen und Leiterplatten. Die international aktive Unternehmensgruppe gehört zu den erfolgreichsten Gesellschaften der Würth-Gruppe und besteht aus drei eigenständigen Geschäftsbereichen. Weltweit beschäftigt Würth Elektronik rund 7300 Mitarbeiter und erwirtschaftete im Jahr 2020 einen Umsatz von 823 Mio. Euro.

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