„Kleben einmal anders herum“ Dipl.-Ing. Norbert Heilmann, ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG
Erinnern Sie sich wie schwierig Kleberauftrag auf Leiterplatten sein kann ?
Die Klebertropfen waren nicht
immer perfekt
Quelle: IPC 610-A Standard
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Warum wird in der Elektronikmontage geklebt?
1. Beidseitig bestückte SMD-Baugruppen erfordern beim zweiten Reflow-Löt-Durchgang,
dass schwere Bauteile auf der ersten Seite geklebt werden
2. Bei hoher Bestückungsdichte sind auf Baugruppen, die Bauteile enthalten, die mittels
Selektivlöten gelötet werden, auch kleine SMD Bauteile geklebt werden, die nahe, oder
im Wärmeeinflussbereich der Lötwelle sitzen.
3. Große Bauteile, die einer starken mechanischen Beanspruchung unterliegen, z. B.
Stecker werden oft geklebt um die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
4. Bauteile, die nach dem Bestücken, bis zum Löten, oder auch beim Lötvorgang ihre
Position nicht mehr verändern dürfen (Selbstzentrierung) werden geklebt.
Spezialfall, Bauteile die auf geneigten, schiefen Ebenen sitzen müssen sofort nach
dem Bestücken durch Kleben fixiert werden. (3-Dimensionale Leiterplatten)
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Gängige Kleberdispensverfahren
Schrauben-Dispenser
Jet-Dispenser
Source: Asymtek, White Paper, March 2000
Practical Production Applications for Jetting Technology Zeit - Druck - Dispensen Gewünschtes Ergebnis
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Heute genutzte Dispensmethode
D
isp
en
s-V
alv
e
Leiterplatte
Pad
Klebertropfen
Pad
Der Kleberauftrag wird mit einer
extra Maschine die nur klebt oder
durch Ersetzen eines Bestück-
kopfes gemacht. (großer Flächen-
bedarf, geringere Bestückleistung)
Höhen-oder Abstandsmessung ist
notwendig (oder Abstandhalter)
Ein Fehler beim Dispensen kann
eine komplette Leiterplatte
unbrauchbar machen.
Für die Klebepunkt Inspektion wird
meist ein AOI benötigt
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Umkehrung des Dispensprinzips unter Einsatz eines Jet-Ventils zum Kleberdispensen in einer Bestückmaschine
Das bedeutet Kleber wird in Zukunft nicht
mehr auf die Leiterplatte dispensiert,
sondern direkt von unten auf das
jeweilige Bauteil aufgespritzt.
Neue Idee
180°
Bauteil
Pipette
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Welchen Vorteil bringt es, den Klebertropfen unten auf dem Bauteil zu haben ?
Jet-D
isp
en
s-V
alv
e
Klebertropfen
SMD-Bauteil
Das Jet-Dispens-Ventil wird in eine
Art Zuführmodul eingebaut, daraus
ergibt sich eine hohe Flexibilität, ein
Wechsel von Linie zu Line ist einfach,
der Platzbedarf ist sehr gering, die
gesamte Einheit ist leicht zugänglich.
Wenn kein Kleber benötigt wird, wird
er einfach von der Linie genommen.
Klebertropfen werden mit dem vor-
handenen Vision-System inspiziert.
Fehler werden sofort entdeckt und
automatisch, durch Abholen eines
neuen Bauteils behoben.
Geringes Invest um die oft wenigen
benötigten Klebepunkte zu setzen. 04.02.2013 Page 7
SIPLACE Glue Feeder
Entriegelungs- Knopf
Status LED
Manometer Druckeinstellung
Druckluft Einstellung
Kleber Kartusche
Druckluftanschluss Anschluss Sicherheitskreis
Standard Förderer Schnittstelle für Strom und Daten
Düsen Heizung
Werkzeug für Düsenwechsel
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Video Clip GlueFeeder (Programmierung – Aufrüsten – Produktion - Abrüsten & Reinigen)
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Vorteile des SIPLACE Glue Feeder
• Der Glue Feeder kann wie ein Förderer frei auf jeder Maschine gestellt werden. Ein Modul kann auf beliebigen Linien eingesetzt werden. Kleber kann mit dem jeweiligen Produkt von Linie zu Linie mitgenommen werden
• Der Abstand zwischen der Dispenser-Düse und dem Bauteil ist genau einstellbar. Die Z-Achse des Bestückkopfes kann dafür verwendet werden. ( Kein Abstand-halter notwendig )
• Der Abstand kann für jedes Bauteil ( Klebertropfengröße und Medium Eigenschaften ) individuell eingestellt werden.
• Die Position (X/Y) der Dispensdüse kann mit der LP-Kamera exakt vermessen werden, die Höhe kann mit Pipette vermessen werden.
• Für Reinigungs-, Nachfüll- oder andere Arbeiten ist das Modul leicht zu entnehmen. ( Wie ein Förderer )
• Die Position des Klebertropfens kann mit dem Visionsystem auf Anwesenheit kontrolliert und vermessen werden. Bei fehlerhaften Tropfen muss nur ein Bauteil verworfen werden, aber keine Leiterplatte
• Einfachste Nachrüstbarkeit und geringe Kosten, da im wesentlichen Standardteile und –Schnittstellen verwendet werden.
• Der Kleber kann immer auf eine zur Dispensachse senkrechte Fläche aufgebracht werden (unabhängig von der Form der Leiterplatte)
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Vorteil: Kleben auf 3D-Leiterplatten ist einfach machbar
3D-MID
1. 2.. 3..
Senkrechte
Bestückebene
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Genaue Vermessung der Düse (X/Y) und Z-Höhe mittels vorhandener Kamera und Z-Achse
Z
X
Y
Bei jedem Stellen
des Glue Feeders
auf dem Bestücker
wird die genaue
Position der Düse
vermessen.
Deshalb können
Klebepunkte sehr
exakt platziert
werden, und das
mit in der Maschine
vorhandenen
Messmitteln.
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SIPLACE Glue Feeder aufgerüstet zusammen mit Bauteilförderern
Die Breite des Glue Feeder
entspricht der eines 44 mm
Gurtförderers.
(belegt 5 x 8 mm-Stellplätze)
Ein GlueFeeder kann pro
Wechseltisch gestellt werden.
Alle GlueFeeder auf einer
Maschine müssen mit den
gleichen Klebertyp arbeiten.
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Automatische Kontrolle - Verhinderung unkontrollierter Klebeschüsse Vor der Aktivierung des Glue
Feeders wird die Anwesenheit
des Bauelements überprüft:
1. Vision System (Anwesenheit)
2. Überprüfung mit dem
Vakuumsensor (grosse Bauteile)
3. Überprüfung mit dem
Bauteilsensor (Kleine Bauteile)
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Eckdaten für Klebepunkte am Beispiel Heraeus PD 205A-Jet oder Loctite 3621
Kleinster Durchmesser Einzelpunkt *:
0.6 - 0.7 mm (+/- 0.1 mm)
Durchmesser für Punkt aus 5 Schuss*:
1.0 mm (+/- 0.2 mm)
Höhe eines Einzelpunktes *:
0.15 mm (+/- 0.02 mm)
Höhe für Punkt aus 5 Schuss *:
0.2 – 0.3 mm
* für Flachdüse mit100 μm Öffnung und beiVerwendung von
Heraeus PD 205A-Jet ( bei 53°C) oder Loctite 3621 (bei
53°C)
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2 Standard Kartuschengrößen können verwendet werden 10 cm³ und 30 cm³ ( Wechsel ohne Werkzeug)
Volumen Außendurchmesser Länge
Kartusche
d
Reichweite
Punktdurchmesser d ≈ 0,6 mm
Höhe h ≈ 0,15 mm
Volume ≈ 0.018 mm³ = 18 nL
10 cc ≈ 500,000 x 0.6 mm dots
30 cc ≈ 1.500.000 x 0.6 mm dots
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Bauteilbeschaffenheit
Unregelmässige Oberfläche
Bediener müssen darauf achten, dass sie nicht Klebepunktpositionen in Bohrungen
programmieren
Unregelmässige Bauteiloberflächen beeinflussen den Klebe Punktform
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Dem Bediener wird empfohlen, zuerst das Bauteil (Unterseite) zu prüfen, bevor der
Klebepunkt programmiert wird.
DANKE für Ihr Interesse ! Name: Dipl.-Ing. Norbert Heilmann
Abteilung: ASM AS PM 1
Adresse: Rupert-Mayer-Str. 44, 81379 München, Germany
Tel.: +49 (89) 20800-21364
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