Qualitätsentscheidende Traceability bei Handlötprozessen

Erschienen als: Titelstory EPP 11/2022
Autor: Jörg Nolte

Bereits vor 100 Jahren hat der Firmengründer Ernst Sachs den ersten elektrischen Lötkolben zum Patent angemeldet. Seither hat sich das Unternehmen zu einem Technologieführer und Global Player entwickelt, der leistungsstarke Systeme für die Elektronikfertigung anbietet. Mit der i-CON TRACE hat Ersa nun die weltweit erste IoT-Lötstation für die lückenlose Dokumentation von Handlötprozessen in einem digital vernetzten Umfeld auf den Markt gebracht. Angesichts jahrelanger Erfahrung mit der Rückverfolgbarkeit von Baugruppen im Maschinenlöten ein logischer Schritt.

Immer geringere Formfaktoren von Baugruppen erfordern immer kleinere Bauelemente bei gleichzeitig steigender Varianz. Zeitgleich gibt es trotz voranschreitender Automatisierung in der Elektronikfertigung noch Bereiche, in denen Handlötprozesse unverzichtbar sind. Etwa wenn es erforderlich ist, maschinelle Lötstellen manuell zu korrigieren oder THT-Bauteile manuell zu setzen und zu verlöten. Sobald jedoch mit einem Lötkolben gearbeitet wird, war bislang eine lückenlose Dokumentation des gesamten Lötprozesses und seiner -parameter nicht möglich. Viele Elektronikfertiger haben deshalb oftmals auf einen Handlötprozess verzichtet oder diesen nur mit aufwändiger Sondergenehmigung zugelassen. „Teilweise war und ist das manuelle Nacharbeiten und Löten in einzelnen Branchen komplett untersagt. Dies kann sich nun ändern“, so Jörg Nolte, Produktmanager für Lötwerkzeuge, Rework- und Inspektionssysteme bei Ersa GmbH.

Traceability ist in der Elektronikfertigung ein wichtiger Faktor. Gilt es doch, Qualitätsabweichungen in der Produktion frühzeitig festzustellen und zu isolieren, um die Auslieferung fehlerfreier Produkte sicherstellen zu können. Aber auch bei retournierten Baugruppen ist es hilfreich, wenn sich die Ursachen für Probleme auch bei handgelöteten Bauteilen nachverfolgen und somit genauer bestimmen lassen.

Mit der i-CON TRACE hat Ersa daher nun ein Lötsystem entwickelt, mit dem sich Handlötprozesse sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht grundlegend verbessern lassen. Bei der Entwicklung der mit einem charakteristischen Bedienkonzept versehenen Lötstation haben die Experten ihr seit Jahren aufgebautes spezifisches Prozess-Know-how eingebracht. Das mit WLAN, Bluetooth und Netzwerkkarte ausgestattete Handlötgerät bietet eine Heizleistung von 150 W und weist damit eine herausragende Lötperformance auf. Ferner ermöglicht das überarbeitete und thermisch optimierte Lötspitzensortiment eine um bis zu 30% effizientere Energieübertragung. Der Zugriff auf das Programm zur Steuerung der Lötstation kann über ein beliebiges mobiles Endgerät erfolgen. „In unserer 100-jährigen Geschichte haben wir immer wieder Lösungen für unsere Kunden entwickelt, die deren technologischen Herausforderungen lösbar machten. Das fängt beim Lötkolben an, geht über viele Weiterentwicklungen bis zur heutigen i-CON TRACE. Im digitalen Zeitalter muss auch der manuelle Lötprozess digitalisierbar sein. Diese ist uns mit der i-CON-TRACE gelungen, wodurch viele Vorteile für unsere Kunde entstehen“, führt Nolte weiter aus.

Die i-CON TRACE erlaubt es, die für eine Lötaufgabe relevanten Parameter wie etwa die zu verwendende Lötspitze, die erforderliche Löttemperatur als auch den passenden Lötdraht und das entsprechende Flussmittel für komplexe Fertigungsprozesse zentral durch den Supervisor vorzugeben. Anhand der Bediensoftware Ersa TRACE Cockpit ist es des Weiteren möglich, eine Lötaufgabe einer bestimmten Fachkraft zuzuweisen, die Soll- und Ist-Temperatur anzuzeigen und gegebenenfalls auch zu ändern.

Die Lötstation selbst ist mit einem Ein/Aus-Schalter und drei Leuchtdioden versehen. Dabei zeigt eine rote Diode den Aufheizprozess an und eine gelbe den Standby-Modus. Grünes Licht erhält der bedienende Nutzer für eine zugeteilte Lötaufgabe, sobald er mit einem Handscanner das Bauteil und die für die Lötaufgabe korrekte Lötspitze, den Lötdraht und das Flussmittel erfasst hat. „Somit stellt die i-CON TRACE die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Prozessdaten sicher. Außerdem lassen sich damit potenzielle Fehler eliminieren und die Prozesssicherheit erhöhen. Schließlich kann der Operator erst mit einer Handlötaufgabe beginnen, sobald alle Parameter der Aufgabenstellung entsprechen“, erörtert Nolte und meint weiter: „Der Mitarbeiter kann sich somit ganz auf die Lötaufgabe konzentrieren und sicher sein, das Werkstück gemäß den vorgegebenen Spezifikationen zu löten.“