Zur Entwicklung moderner Zukunftstechnologien, prognostizieren Experten einen steigenden Bedarf an globalen Rohstoffen auch bei Weichloten. Bei der Herstellung nachhaltiger und ressourcenschonender elektronischer Baugruppen kommen daher neue Herausforderungen auf die Elektronikbranche zu. Auf mehr Rohstoffeinsparung setzt der Berliner Lötroboterhersteller ATN, ein etablierter Systemanbieter für das automatisierte Einzelpunktlöten und stellt zur SMT in Nürnberg neue berührungslose Dosiertechnik vor.
„Für die Elektronikfertigung werden materialsparende Dosiersysteme immer wichtiger. Gerade beim Dosieren ist die Materialeffizienz nicht optimal. Aufgrund von Entmischung verbleiben oft nicht unerhebliche Reste in der Kartusche; nicht verwertbare Materialreste von bis zu 30% sind keine Seltenheit. Zum anderen wird meist mehr Lotpaste dosiert als erforderlich, um die Prozessfenster zu erweitern und die Gefahr der Minderdosierung zu vermeiden,“ erklärt Dr. Jörg Niemeier Geschäftsführer der ATN Automatisierungstechnik Niemeier GmbH.
Punktgenau und effizient dosieren
Mit Eröffnung der europäischen Niederlassung in München startete MUSASHI-Engineering Inc., japanischer Hersteller von Dosiersystemen, seine Präsenz auf dem europäischen Markt. Für die Bereiche Elektro, Elektronik und Solar kooperiert MUSASHI-Engineering mit dem Berliner Lötroboterhersteller ATN Automatisierungstechnik Niemeier GmbH. MUSASHI setzt auf das Berliner KnowHow und ergänzt so ATNs Portfolio mit Mikrodosiertechnik für die Elektronikfertigung.
„Mit dem Dosierventil AeroJet gelingt es, Lotpasten zu jetten und somit die Probleme des Dispensens zu vermeiden. Daneben bieten MUSASHI und ATN die komplette Palette aus dem Bereich Dosieren: z.B. intelligente Druck-Zeit Dispenser, Selective Coating oder Consumables wie Kartuschen oder Dosiernadeln mit der MUSASHI eigenen Präzision“, führt Niemeier weiter aus.
Die Paste wird mit gleichmäßigem Druck aus der Kartusche (1) in die Dosierkammer (2) gedrückt. Dort beschleunigt ein beweglicher Kolben die Paste und schleudert sie durch die Düse auf das Substrat, ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker. Dabei kann der Arbeitsabstand einige Millimeter betragen. Der elektromagnetische Antrieb (4) ist verschleißfrei und ermöglicht bis zu 330 Dots/s.
Da ohne Dosiernadel gearbeitet wird, ist der Prozess robust gegenüber Höhentoleranzen. Die dosierte Menge wird einzig und allein über die Dosierkammer, den mechanisch einzustellenden Kolbenhub (3) sowie die Anzahl der zu dosierenden Dots definiert und ist somit präzise und reproduzierbar berührungslos aufgespritzt (Jetten).
Durch die klimatisierte Dosierkammer (2) ist die Viskosität der Paste zum Zeitpunkt der Dosierung annähernd konstant. Viskositätsschwankungen in der Kartusche (1) werden kompensiert. Der Kartuschendruck ist gering und konstant, d.h. es muss nicht gepulst werden. Weiterhin ist für den Dosierprozess keine Z-Bewegung erforderlich. Folglich gibt es auch keine Entmischung in der Kartusche und die Paste kann komplett für die eigentliche Aufgabe verwendet werden.
Der AeroJet ist nicht nur prozesssicher, sondern besticht auch durch minimale Prozess-Zeiten. Durch den eingesparten Z-Hub dauert das Dosieren nur wenige Millisekunden: möglich sind bis zu 300 Dots/s. Damit lassen sich die Taktzeiten beim Dosieren der Lotpaste deutlich reduzieren.
ATN auf der SMT Hybrid Packaging vom 16. - 18.04.2013 in Nürnberg zeigt wie durch präzises Jetten dieser unnötige Mehrverbrauch eliminiert werden kann. Prinzipbedingt wird das Entmischen in der Kartusche vermieden und das Dosieren ist so genau, dass die Dosiermenge nicht unnötig erhöht werden muss.
Firma: IWP Redaktion ScienceDayNews
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