2-2012
Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement
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Trocknen & Brennen<br />
Produkte während des<br />
thermischen Prozesses testen<br />
Reduktion der Durchlaufzeit in der Linie durch integrierte Tests<br />
Für das elektronische „im<br />
thermischen Prozess-Testen“<br />
während Trocknungs- und Aushärteprozessen<br />
von Lacken oder<br />
Vergussmassen an Leiterplatten<br />
oder Baugruppen mittels Umluft,<br />
bietet Lükon Thermal Solutions<br />
einen platzsparenden und effizienten<br />
vertikalen Durchlaufofen<br />
mit voll integrierter TestBox<br />
an. Dabei können Leiterplatten<br />
oder Baugruppen, positioniert<br />
auf den Lukon-Ofen-Trays, während<br />
des thermischen Prozesses<br />
(One-Piece-Flow) getestet und<br />
kontaktiert werden.<br />
Die Lükon Wärmeprozessanlagen<br />
sind besonders für den<br />
Einsatz bei großen Stückzahlen<br />
und bei Prozesszeiten >20 min<br />
geeignet. Der Standard-Temperaturbereich<br />
beträgt 50 - 200 °C<br />
(Sonderlösungen auf Anfrage).<br />
Kompakte Anlage<br />
Thermisch härtende Lacke<br />
werden oft vermieden, da die<br />
langen Trocknungszeiten bei<br />
hoher Stückzahl den Einsatz<br />
großer und sehr langer Horizontalöfen<br />
erfordern. Eine einfache<br />
Kalkulation für eine bestückte<br />
Leiterplatte mit 250 mm Länge<br />
und 50 mm Abstand zwischen<br />
je zwei Platinen ergibt bei einer<br />
Taktzeit von einer LP/min und<br />
einer Gesamtprozesszeit (Aufwärmen,<br />
Halten und Abkühlen)<br />
von 40 min bereits 40 LP<br />
im Prozess bzw. 40 x 300 = 12 m<br />
Heizstrecke. In einem Lükon-<br />
Vertikalofen kann diese Leistung<br />
in einer Anlage mit ca.<br />
2,2 m Länge und ca. 1,3 m Tiefe<br />
erzielt werden.<br />
Reduktion der Durchlaufzeit<br />
Ein weiterer wichtiger Vorteil<br />
liegt in der Reduktion der<br />
gesamten Durchlaufzeit der<br />
Produktionslinie oder Fertigungsinsel<br />
durch das integrierte<br />
Testen der Produkte<br />
während des thermischen Prozesses<br />
in der Lükon-Wärmeprozessanlage.<br />
Diese Lösung<br />
mindert zusätzlich das Ausfall-<br />
oder Störungsrisiko durch die<br />
Reduktion von Schnittstellen<br />
zwischen dem Equipment verschiedener<br />
Anbieter.<br />
Das integrierte Testen kann<br />
durch einen sogenannten<br />
Messkopf erfolgen, welcher die<br />
zu definierenden Tests am Produkt<br />
während des thermischen<br />
Prozesses durchführt. Der Testkopf<br />
wird i.d.R. durch den Kunden<br />
spezifiziert und angeliefert<br />
und ist somit in der Funktionsweise<br />
sehr unterschiedlich von<br />
der einen zur anderen Prozessspezifikation.<br />
Option „HotBox“ am Beispiel eines Vertical Pro plus Inline-Ofens<br />
Im Zuge einer weiteren Reduzierung der<br />
Ausfallquote werden vermehrt abschließende<br />
Tests für 100% der Produkte einer Fertigung<br />
gefordert. Sollen diese Produkte bei einer<br />
höheren Temperatur getestet werden, so stellen<br />
die Forderungen nach niedrigen Gradienten<br />
bei der Erwärmung sowie nach einer<br />
gleichmäßigen Durchwärmung der Endprodukte<br />
besondere Herausforderungen an eine<br />
Wärmeanlage. Daraus resultieren lange Prozesszeiten,<br />
die einen erheblichen Platzbedarf<br />
(Ofenlänge) erfordern und eine aufwändige<br />
Logistik, da bei horizontalen Durchlauföfen<br />
die Eingabe- und die Entnahmeposition räumlich<br />
getrennt sind.<br />
Platzsparend – zuverlässig – bedienerfreundlich<br />
Eine platzsparende Variante für zeitlich längere<br />
Wärmeprozesse stellen vertikale Durchlauföfen<br />
dar, bei denen Be- und Entladeposition<br />
in der Regel direkt nebeneinander liegen.<br />
Dabei werden die Produkte meist auf ofeninterne<br />
Werkstückträger oder Trays übergeben,<br />
die jedoch in der Regel außerhalb der eigentlichen<br />
Prozesszone be- und entladen werden.<br />
Vorteile im Überblick<br />
• Optimale Prozesskontrolle<br />
• Einfache Integration in die Produktionslinie<br />
• Niedrige Kosten für Wartung und Ersatzteile,<br />
Fernwartung möglich<br />
• Keine mechanischen Teile in der Prozesskammer<br />
(Kette etc.)<br />
Um das Produkt bei erhöhter Temperatur<br />
entnehmen zu können, bietet Lükon die Möglichkeit,<br />
seine vertikalen Durchlauföfen an der<br />
Entnahmeposition mit einer HotBox auszustatten.<br />
Dabei werden die Produkte auf die<br />
erforderliche Prüftemperatur erwärmt. Die<br />
Ofentrays werden auf der Entnahmeseite in<br />
die HotBox abgesenkt und dort reihenweise<br />
unter die Entnahmeöffnung getaktet. Die Produkte<br />
werden dann einzeln aus der HotBox<br />
entnommen und direkt in die nachfolgende<br />
Testeinheit eingelegt.<br />
Je nach Taktzeit und Konzept wird die Entnahmeöffnung<br />
in der Regel automatisch geöffnet<br />
und verschlossen. Alle Angaben zu diesem<br />
Konzept (einschließlich Zeichnungen, Datenblätter<br />
etc.) sind unverbindlich und für jedes<br />
Projekt individuell zu verifizieren. Die Hot-<br />
Box ist für alle Varianten des Vertical Pro und<br />
des Vertical Pro plus realisierbar.<br />
Lükon Thermal Solutions AG<br />
info@lukon.ch<br />
www.lukon.ch<br />
12 2/<strong>2012</strong>