Elektronikproduktion am FAPS

Mit großen Schritten naht der RoboCup 2015 in China – Zeit für uns, die Serienproduktion zu starten! Mit Unterstützung vom Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) konnten wir in nur zwei Tagen 14 Nutzen Platinen bestücken – das reicht für ebenso viele Roboter.

Erstmals haben wir die Platinen nicht bei uns im Labor von Hand bestückt und gelötet. Dies ist nicht nur zeitraubend, auch die Lötqualität variiert. Eine aufwendige Fehlersuche ist die Folge. Um dies zu vermeiden, sind wir dieses Jahr auf deutlich professionellere Fertigungsmethoden umgestiegen.

Dazu wird in einem ersten Schritt die Platine mit Lötpaste bedruckt. Dies geschieht in einem spezieller Pastendrucker, der Lötpaste über eine Laserschablone walzt. Die Platine sitzt exakt unter der Schablone, ausgerichtet an hochpräzisen Ausrichtungsmarken. Durch die Aussparungen wird dann an den richtigen Stellen ein dünner Film Lötpaste gedrückt. An dieser Stelle herzlichen Dank an LaserJob für das Bereitstellen der SMD Schablone!

Anschließend müssen die Bauteile auf diesen Lotdepots platziert werden. Während dies normalerweise automatisch geschieht, sind bei uns die Stückzahlen zu klein bzw. die Variantenvielfalt der Teile zu groß, um dies effizient durchführen zu können. Deshalb haben wir die Bauteile mittels einer Vakuumpipette per Hand platziert.

Zuletzt durchläuft die bestückte Platine den Reflow-Lötofen. Ein genau definiertes Temperaturprofil stellt sicher, dass alle Bauteile zuverlässig verlötet werden. Sobald die Platine abgekühlt ist, wird der Prozess für die Unterseite der Platine wiederholt.

Die Ausbeute kann sich sehen lassen – von den ersten 16 Platinen funktionierten 15 auf Anhieb – ein Wert der bei händischer Produktion kaum zu erreichen ist.

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