Die Vorteile des Selektivlötens gegenüber dem Wellenlöten liegen auf der Hand: verbesserte Qualität, höhere Prozesssicherheit, geringerer Energie- und Lotverbrauch, reduzierter thermischer Stress für die Leiterplatte und insgesamt größere Gestaltungsmöglichkeiten durch individuelle Einstellungen für jede Lötstelle. Wie weit eine Selektivlötanlage den Anforderungen des Kunden entspricht, zeigt sich beim ersten Einsatz vor Ort – oder beim Probelöten in den Räumlichkeiten des Maschinenherstellers.

Die Vorteile des Selektivlötens gegenüber dem Wellenlöten liegen auf der Hand: verbesserte Qualität, höhere Prozesssicherheit, geringerer Energie- und Lotverbrauch, reduzierter thermischer Stress für die Leiterplatte und insgesamt größere Gestaltungsmöglichkeiten durch individuelle Einstellungen für jede Lötstelle. Wie weit eine Selektivlötanlage den Anforderungen des Kunden entspricht, zeigt sich beim ersten Einsatz vor Ort – oder beim Probelöten in den Räumlichkeiten des Maschinenherstellers. Die Ersa GmbH bietet Kunden und Interessenten an, ins perfekt ausgestattete Applikationszentrum nach Wertheim am Main zu kommen – ohne vorher das zu lötende Board einzusenden. Die Ka-Ro electronics GmbH mit Sitz in Aachen stand vor dem Umstieg auf die Selektivlöttechnologie, nahm die Einladung zum Probelöten gern an und war am Ende auf ganzer Linie überzeugt von der Versaflow 4/55.

Mitten im Dreiländereck Deutschland, Niederlande und Belgien wurde die Ka-Ro electronics GmbH 1987 als EMS-Dienstleister gegründet. Das Portfolio des Aachener EMS-Dienstleisters hat sich in den vergangenen 30 Jahren stark weiterentwickelt und wurde im Jahr 2000 um den Produktbereich (Computer on Module) erweitert. Drei hochmoderne Fertigungslinien sowie mehrstufige Qualitätskontrollen führen zu einer Fertigungskapazität von über 16 Millionen Elektronik-Bauteilen im Monat.

Das Angebot umfasst den vollen Service von der Entwicklung über die Prototypenfertigung bis hin zur Serienproduktion. Im abgelaufenen Geschäftsjahr 2019 wurden über ein weltweites Händlernetz mehr als 2.000 Kunden mit ca. 350.000 Modulen beliefert. Computer on Modules (CoM) sind kleine Embedded Computer, die auf ein Trägerboard gelötet oder gesteckt werden. Alle relevanten Funktionseinheiten, die einen vollwertigen Computer ausmachen – wie beispielsweise Prozessor- und Grafikeinheit, Arbeits- und Programmspeicher sowie verschiedene Kommunikationsschnittstellen – befinden sich auf einem Ka-Ro Modul. Da die Module kompakt und energiesparend sind, sind sie insbesondere für mobile Anwendungen im industriellen, medizinischen und Prüfgerätebereich optimiert, verrichten ihren Dienst aber auch in Parkscheinautomaten oder Zeiterfassungssystemen. Mit der voranschreitenden Digitalisierung und höheren Ansprüchen an immer leistungsfähigere, immer kleinere Embedded Computer steigt auch die Komplexität dieser Systeme rapide. Die beiden sich überschneidenden Geschäftsbereiche führen zu Synergien innerhalb des EMS-Dienstleisters, die den Gesamterfolg des Mittelständlers nachhaltig sichern.

Wirtschaftliches Produzieren mit Selektiv-Technologie

Im Bereich der THT-Fertigung war bisher eine Wellenlötanlage im Einsatz, die aufgrund der gestiegenen Anforderungen im Jahr 2018 ersetzt werden sollte. „Unsere Wellenlötanlage war optimal für rein THT-bestückte Baugruppen. Heute, mit zweiseitig bestückten Baugruppen, kommen wir um selektiv einfach nicht herum, um weiterhin wirtschaftlich produzieren zu können“, sagt, Bereichsleiter THT/ Prüffeld Thomas Wahnberger. Genauer gesagt sollte mit dem Einsatz der Selektivlöttechnologie die hohe Qualität der Produkte weiter optimiert und entsprechend ein höherer Durchsatz erreicht werden. Um diese Ziele zu realisieren, kam nach einem ersten Kontakt auf der productronica in München die vierte Generation der Versaflow Serie, die Versaflow 4/55, ins Gespräch. Mit diesem Selektivlötsystem lassen sich Lötparameter für jedes einzelne Bauteil auf einer Baugruppe eingeben, was zu einer deutlich verbesserten Lötqualität und einer spürbar gewachsenen Flexibilität führt. Eine weitere Besonderheit der modular aufgebauten Maschinengeneration ist der zweite Tiegel, der sich automatisch in Y-Richtung einstellt, sich dadurch dem Produktnutzen anpasst und so einen höheren Durchsatz ermöglicht. Mit der Ergänzung der Versacam können sowohl der Automatisierungsgrad als auch die Prozesssicherheit deutlich gesteigert werden. Diese Kamera dient nicht nur zur lückenlosen Prozessüberwachung, sondern auch als Rüstkontrolle sowie als Inspektion der Düsenbeschaffenheit. Der größte Vorteil des Selektivlötsystems ist jedoch der modulare Aufbau, wodurch sich viele Konfigurationsmöglichkeiten und passgenaue Lösungen für den Kunden ergeben.

Probelöten – Kennenlernen unter realen Fertigungsbedingungen

Um anhand einer eigenen Baugruppe abzuklären, welche der möglichen Optionen wie beispielsweise Vorheizungen, weitere Löttiegel oder Sprühfluxer für das Produkt notwendig sind, kam Bereichsleiter Thomas Wahnberger gemeinsam mit seinem Team zum Probelöten nach Wertheim. Zunächst ging es darum, alle relevanten Daten für die Taktzeit aufzunehmen, da bei den Selektivanlagen der langsamste Prozess die Taktzeit bestimmt. Um durch die Lötversuche einen insgesamt reproduzierbaren und stabilen Prozess zu erzielen, werden die drei Teilbereiche Fluxen, Vorheizen und Löten einzeln in den Fokus genommen. Mit Hilfe eines Röntgengeräts lassen sich die Testergebnisse im Anschluss schnell und präzise beurteilen.

Dies ist Grundlage für die Applikationsingenieure, um zu entscheiden, welche Änderungen nötig sind, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. „Wir bieten unseren Kunden durch das Probelöten die Chance, die Maschine unter möglichst realen Bedingungen kennenzulernen. Es geht darum, sie von Beginn an in den Entstehungsprozess des Lötprogramms bzw. die Einstellung der Parameter für ihre Anwendungen miteinzubeziehen und auf diesem Weg verschiedene Möglichkeiten aufzuzeigen. Deshalb können Kunden ohne Vorbereitung mit ihren Boards zu uns kommen und wir gehen das gemeinsam hier vor Ort an“, erklärt Ersa Area Sales Manager Philipp Haar.

Mit jahrelanger Erfahrung zum idealen Lötergebnis

Der transparente Ablauf ohne genaue Vorabinformation zur Baugruppe ist laut Sales Manager Philipp Haar ein echtes Alleinstellungsmerkmal des Herstellers und Grund dafür, weshalb es in über 90 Prozent der Fälle anschließend zu einem Abschluss kommt. Gleichzeitig ist diese Vorgehensweise auch eine Herausforderung. Schließlich wissen die Applikationsingenieure morgens nicht, welche Lötaufgaben es mittags live vor sowie mit dem Kunden zu lösen gilt. Der Schlüssel heißt hier: umfangreiche, jahrelange Erfahrung und das erforderliche Know-how über den Prozess, um zum einwandfreien Lötergebnis zu gelangen.

Für das Team des Dienstleisters war der Tag im Wertheimer Application Center das entscheidende Kriterium. „Wir hatten einen Fertigungsauftrag aus unserem EMS-Bereich dabei, über den wir vorab keine Informationen ausgetauscht hatten. Das Löten vor Ort hat super funktioniert und das hat uns überzeugt.“ Die eingesetzte Versaflow 4/55 kann aufgrund des modularen Aufbaus jederzeit erweitert werden, um so noch flexibler und auch für ein steigendes Auftragsvolumen gewappnet zu sein. Die Zufriedenheit mit dem Systemlieferant für die Elektronikfertigung zeigt sich auch darin, dass der Dienstleister neben dem Selektivlötsystem auch ein Reworksystem HR 600/2 sowie eine Lötrauchabsaugung des Wertheimer Unternehmens einsetzt. Vor allem im Prototypenbau werden zunehmend Reworksysteme eingesetzt, um die Wertschöpfung der immer komplexer werdenden Elektronikbaugruppen zu erhalten. „Kompetente Ansprechpartner, transparente Kommunikation und qualitätssteigernde Ergebnisse mit der neuen Anlage – das Gesamtpaket Ersa hat uns begeistert und das Feedback unserer Kunden bestätigt, dass wir mit dieser Investition eine gute Entscheidung getroffen haben“, fasst Thomas Wahnberger zusammen. Das Wertheimer Team steht auch künftig jederzeit bereit, wenn wieder Entscheidungen des Dienstleisters anstehen – sei es in Richtung modulare Erweiterungen oder komplett neu aufzusetzende Systeme.

kurz & bündig

Selektivlöten im Vergleich zu Wellenlöten bietet einige Vorteile. Wie weit eine Selektivlötanlage den Anforderungen des Kunden entspricht, zeigt sich beim ersten Einsatz vor Ort – oder beim Probelöten in den Räumlichkeiten des Maschinenherstellers, was letztendlich einen EMS-Dienstleister zum Umstieg auf Selektivlöten überzeugt hat.

Haar
PHILLIP HAAR
Sales Manager

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