Passgenauer Tempomacher für die Reinigung

21. 11.2023 | E‑Blog

Passgenauer Tempomacher für die Reinigung

21.11.2023 | E‑Blog

Eine gründliche Reinigung von Leiterplatten und Co. ist oft unverzichtbar: Etwaiger Schmutz gefährdet ihre Funktion. Allerdings ist der Prozess rund um die Aufnahme der Baugruppen in der Reinigungsmaschine zeitintensiv, weil man viele Objekte in kleinen Federhaltern platzieren muss. Vor diesem Hintergrund kommt bei Kraus Hardware dafür aktuell eine selbstentwickelte Lösung zum Einsatz – als passgenauer Tempomacher für die individuelle Leiterplatte eines Kunden.

 „Die Pro­duk­tion die­ser Mon­ta­ge­rah­men hat für uns Vor­bild­cha­rak­ter.“  

Dass sich nach dem Pro­duk­ti­ons­pro­zess diverse Rück­stände wie Fluss­mit­tel oder Hilfs­werk­stoffe sowie wei­tere Ver­un­rei­ni­gun­gen auf einer Bau­gruppe befin­den, ist unver­meid­bar. Häu­fig stellt das kein Pro­blem dar: Man belässt die Rück­stände je nach Anwen­dungs­be­reich ein­fach auf dem Objekt. Aller­dings gibt es diverse Gründe, warum die Bran­che von die­ser „No Clean“-Strategie abrückt. So gehen zum Bei­spiel sehr viele Hoch­span­nungs- oder Detek­tor­an­wen­dun­gen mit gerings­ten Strö­men ein­her mit der For­de­rung nach beson­ders rei­nen Bau­grup­pen, die lange Zeit ihren Dienst feh­ler­frei ver­rich­ten – und genau das ist durch Ver­un­rei­ni­gun­gen gefähr­det. Hinzu kommt, dass viele Bau­teile wech­seln­den kli­ma­ti­schen Bedin­gun­gen aus­ge­setzt wer­den, die ebenso nach hoch­rei­nen Ober­flä­chen verlangen.

Kurz gesagt: Rei­ni­gungs­pro­zesse sind mehr denn je unver­zicht­bar, was für Kraus Hard­ware frei­lich keine Neu­ig­keit dar­stellt. Die Spe­zia­lis­ten ver­fü­gen bereits seit 2018 über die voll­au­to­ma­ti­sche Rei­ni­gungs­an­lage SuperS­WASH Twingo von PBT Works. Sie ist beson­ders gut geeig­net für dicht bestückte Lei­ter­plat­ten mit gro­ßen Bau­ele­men­ten wie BGAs und Ste­ckern. Eine Beson­der­heit ist dar­über hin­aus das Bad-Ana­lyse-Tool von Kyzen zur siche­ren Über­wa­chung der Kon­zen­tra­tion der Rei­ni­gungs­stufe. Alle Daten der Rei­ni­gungs­an­lage wer­den gespeichert.

Grö­ßere Stück­zah­len im Fokus
„Ins­ge­samt erfol­gen die Rei­ni­gungs­pro­zesse mit die­ser Tech­no­lo­gie sehr schnell und gründ­lich. Die kom­pakte Anord­nung der Sprüh- und Heiß­luft­dü­sen macht es mög­lich“, erklärt Gesell­schaf­ter Andreas Kraus. „Aller­dings benö­tigt man für das Rüs­ten und Bestü­cken der Anlage auch eine gewisse Zeit. Dafür wer­den ein­zelne Lei­ter­plat­ten- und Sub­strat­hal­ter im Uni­ver­sal-Hal­ter­rah­men fixiert. Diese Rüst- und Bestü­ckungs­zei­ten woll­ten wir mit der Ent­wick­lung einer indi­vi­du­el­len Auf­nahme für eine bestimmte Lei­ter­platte mas­siv redu­zie­ren, damit sich auch grö­ßere Stück­zah­len im Auf­trag eines Kun­den schnell rei­ni­gen las­sen.“ Der Weg hin zu die­ser neuen Lösung ist dabei in viel­fa­cher Weise typisch für die frän­ki­sche EMS-Manu­fak­tur: Kon­zep­tion und Pro­duk­tion erfol­gen weit­ge­hend „inhouse“.

Hal­te­run­gen selbst pro­du­zie­ren
Als Kon­struk­ti­ons­ba­sis set­zen die Spe­zia­lis­ten auf große Plat­ten aus dem Basis­ma­te­rial FR4, in die per CNC-Fräs­pro­zess Geo­me­trien hin­ein­ge­fräst wer­den. Sie die­nen spä­ter als pass­ge­naue Hal­te­rah­men. Zwei die­ser Plat­ten – mit Platz für ins­ge­samt 96 Bau­grup­pen – wer­den in einem Uni­ver­sal­hal­ter mon­tiert. Und: Pro Rei­ni­gungs­durch­gang befin­den sich zwei Uni­ver­sal­hal­ter in der Maschine mit also 192 Bau­grup­pen. Die Bestü­ckung erfolgt sehr schnell, weil Bedie­ner die dazu­ge­hö­rige Feder­kon­struk­tion ein­fach öff­nen und (nach dem Ein­le­gen der Bau­gruppe) wie­der schlie­ßen kön­nen. Ein wei­te­rer Plus­punkt ist dabei, dass Kraus Hard­ware vier die­ser Groß-Auf­nah­men pro­du­ziert hat. Zwei befin­den sich wie ange­spro­che­nen in der Maschine beim Wasch­pro­zess, die zwei ande­ren wer­den auf einem Metall­stän­der neben der Maschine auf­ge­hängt und bestückt. Ist der Rei­ni­gungs­pro­zess abge­schlos­sen, kann der Bedie­ner die Auf­nahme mit den fer­tig gerei­nig­ten Bau­grup­pen im Gan­zen her­aus­neh­men und die neu bestückte Auf­nahme ebenso im Gan­zen in die Maschine ein­hän­gen – natür­lich bei mini­ma­len Still­stand­zei­ten. Anschlie­ßend ent­nimmt er die gerei­nig­ten Bau­teile aus den Rahmen.

Kun­den­auf­ga­ben effi­zi­ent lösen
„Die Pro­duk­tion die­ser Mon­ta­ge­rah­men hat für uns Vor­bild­cha­rak­ter“, fasst Andreas Kraus zusam­men. „Zum einen kön­nen wir sol­che pass­ge­nauen Lösun­gen natür­lich auch für andere Bau­grup­pen, Lei­ter­plat­ten, Druck­scha­blo­nen oder Werk­zeuge ent­wi­ckeln und den Kun­den hier­bei ange­sichts unse­rer Fer­ti­gungs­tiefe ein enor­mes Ent­wick­lungs­tempo bie­ten: Die Hal­te­rung für ihre Pro­dukte ent­steht je nach Aus­gangs­si­tua­tion in weni­gen Tagen. Zum ande­ren legen wir grund­sätz­lich viel Wert auf Fle­xi­bi­li­tät und indi­vi­du­elle Bera­tung. Wer zu uns kommt, bekommt immer eine Lösung für Qua­li­tät und Effi­zi­enz. Das gilt nun eben auch für das Waschen, wie die­ses Bei­spiel sehr schön deut­lich macht.“

Rah­men- und Feder­kon­struk­tion wur­den indi­vi­du­ell für das Kun­den-Bau­teil ent­wi­ckelt. In der Folge erfolgt die Bestü­ckung sehr schnell.

Als Kon­struk­ti­ons­ba­sis die­nen große Plat­ten aus dem Lei­ter­plat­ten­ba­sis­ma­te­rial FR4, die bei Kraus Hard­ware per CNC-Fräs­pro­zess (inklu­sive Absau­gung) bear­bei­tet werden.

Zwei Mon­tag­rah­men befin­den sich auf einer Hal­te­rung außer­halb der Maschi­nen wäh­rend die ande­ren bei­den den Rei­ni­gungs­pro­zess durchlaufen.

Die Rah­men las­sen sich ein­fach als Gan­zes in die Maschine einhängen.

Auch die Ent­wick­lung der Rah­men-Geo­me­trie erfolgt bei Kraus Hardware.

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