Noch mehr Agilität für Erfurter EMS-Dienstleister

2017 stand bei Ertron die Ersatzbeschaffung der bestehenden Wellenlötanlage an. Die Anlage war in die Jahre gekommen und technisch an ihre Grenzen gestoßen. Die Vor- und Nachbereitungen der Baugruppen wie Abkleben von Bauteilen, die nicht mit Lot in Berührung kommen dürfen, oder die Beseitigung von Lotbrücken im Nachgang hatte immer mehr Kapazität gebunden. Ebenso die Reinigung der Baugruppen, da die Wellenlötanlage mit einem Schaumfluxer ausgestattet war. Von seinem Besuch des Ersa Know-how-Seminars „Wellen- und Selektivlöten“ hatte Thomas Wohlgemuth (damaliger Verantwortlicher für den Wellenlötbereich) wertvolle Impulse und Ideen mitgebracht. Somit war es für Ertron logisch, dass auch Ersa in der Lieferantenauswahl für die neue Wellenanlage war und eine entsprechende Anfrage beim zuständigen Ersa Vertriebsingenieur Mark Birl einging. Dabei kam für Ertron nur eine Volltunnel-Wellenlötanlage in Frage, denn oberstes Ziel war – abgesehen vom wirtschaftlichen Faktor – eine nachhaltige Verbesserung der Lötqualität. In den ersten Gesprächen deutete sich an, dass aufgrund des Bauteil- und Produktspektrums von Ertron statt der angedachten POWERFLOW N2 Wellenlötanlage ein Selektivlötsystem die bessere Wahl sein könnte. Bei einem Besuch im Ersa Applikations-Center in Wertheim nahmen die Erfurter Probandt und Wohlgemuth beide Maschinenoptionen gründlich unter die Lupe. Danach stand fest: Es wird eine VERSAFLOW 4/55 mit Doppellötmodul. Die Selektivlötanlage hatte sich für die Produkte, die bei Ertron gefertigt werden, als die bessere Lösung herausgestellt und mit ihrer Flexibilität und der aus den Versuchen resultierenden Lötqualität gepunktet.

Mit der neuen Selektivlötanlage entfallen aufwändige Vorarbeiten, die beim Ertron-Produktspektrum im Wellenlötprozess erforderlich gewesen wären. Im Gegensatz zum Selektivlötprozess bewegt sich die Baugruppe in der Wellenlötmaschine in einer festen Richtung – der Transportrichtung – über die Lötwelle. Dabei berührt die Lötwelle die komplette Unterseite der Leiterplatte. Bereiche und Bauteile, die nicht mit Lot benetzt werden dürfen, werden entweder durch spezielle Lötmasken abgedeckt oder wie im Fall von Ertron abgeklebt. In einer Selektivanlage werden dagegen ausschließlich die zu lötenden Bauteile von der Lötdüse angefahren und bearbeitet. Das reduziert nebenbei auch den thermischen Stress für die Baugruppe und wirkt sich positiv auf deren Qualität aus. Ebenso sind bei einer Wellenlötanlage die Einstellmöglichkeiten limitiert, etwa was Verweildauer der Baugruppe über der Lötwelle oder den Lötwellenabriss angeht. Hier muss im Lötprogramm immer mit Mittelwerten gearbeitet werden. In der VERSAFLOW 4/55 lassen sich Lötparameter dagegen individuell für jede Lötstelle eingeben. So hatte man bei Ertron im Wellenlötprozess immer wieder mit Brückenbildung zwischen Bauteilpins zu kämpfen, weil Steckerleisten aufgrund des Leiterplattenlayouts quer über die Lötwelle geführt werden mussten. Auch fehlende oder nicht ausreichende Lotdurchstiege waren Thema.

Hier konnte mit der VERSAFLOW 4/55 eine nachhaltige Verbesserung erzielt werden, da sich im Lötprogramm sämtliche Lötparameter inklusive der zu verwendenden Düse für jede Lötstelle individuell festlegen und speichern lassen. Der User nutzt Leiterplattendaten, entweder CAD-Daten wie DXF oder ODB++, oder auch Grafikdateien wie GIF oder JPG zur Erstellung des Lötprogramms mit dem CAD-Assistenten 4 – dem Programm-Editor von Ersa, der seit der VERSAFLOW 4 in die Maschinensoftware ERSASOFT 5 integriert wurde. Die Autorouting-Funktion berechnet die optimalen Verfahrwege von Mikrodrop-Fluxer und Löttiegel, die Definition von Sperrbereichen verhindert Kollisionen mit Bauteilen. Selbstverständlich lassen sich die Verfahrwege auch manuell hinterlegen. Im Unterschied zur Wellenlötanlage können die Löttiegel der VERSAFLOW 4/55 in x- und y-Richtung unter der Leiterplatte verfahren, wodurch sich Steckerleisten unabhängig von der Positionierung der Länge nach abarbeiten lassen. Das heißt, der Tiegel mit der Lötdüse fährt an den Pins unter einer Steckerleiste entlang und stellt so nacheinander die Lotverbindungen her – Lotbrücken werden damit per se minimiert.

Ertron verarbeitet vorwiegend Produkte, die im Leiterplattennutzen gelötet werden. Daher wurde die VERSAFLOW 4/55 mit einem Doppellötmodul ausgestattet. Damit erreicht Ertron im Vergleich zum Einzellötmodul eine Verdopplung des Durchsatzes, da gleichzeitig zwei Baugruppen der Nutzenleiterplatte im Parallelbetrieb bearbeitet werden. War die alte Wellenanlage bisher 1,5 Tage pro Woche im Einsatz, läuft die VERSAFLOW heute drei bis fünf Tage in der Woche, um dasselbe Volumen zu produzieren. Das ist auf den ersten Blick länger, was aber entscheidend ist: Mit Blick auf den gesamten Wertschöpfungsprozess hat Ertron die Produktqualität insgesamt deutlich gesteigert – die Mitarbeiter in der Bestückung und Nacharbeit haben Kapazitäten frei für andere Arbeiten, nachgelagerte Prozesse in der Qualitätskontrolle laufen ebenfalls deutlich schneller ab.

„Mit einer Stickstoff-Wellenlötmaschine hätten wir ebenfalls eine gewisse Qualitätssteigerung gehabt. Aber die VERSAFLOW bietet uns dazu noch ein deutlich höheres Maß an Flexibilität bei der Elektronikfertigung. Zusammen mit der hervorragenden Lötqualität, die diese Anlage liefert, war das der ausschlaggebende Grund für Ertron, in eine VERSAFLOW 4/55 von Ersa zu investieren. Auch unseren Kunden ist die Qualitätssteigerung nicht verborgen geblieben – das beweist, dass wir wohl alles richtig gemacht haben“, freut sich Ertron Geschäftsführer Reinhard Probandt. So darf es für Ertron und Ersa ruhig weitergehen!