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Fertigungstechnologie

EMS Fertigung - Technologien im Überblick

Unsere Kunden erhalten durch unsere globalen Standards in der EMS Produktion an allen Melecs Werken gleichbleibende Qualität. Dank dieser Fertigungsstandards können Produkte ganz einfach auch auf anderen Kontinenten verfügbar gemacht werden nach dem Prinzip „local for local“. 

Wir koordinieren unsere weltweiten Standards über unsere eigene Plattform, das „Melecs Produktionssystem“. Dort werden Prozess-, Maschinen- und Softwarestandards, wie beispielsweise ERP- und MES Systeme über die Melecs Werke normiert.

Über regelmäßige Abstimmung auf Plattformebene stellen wir den wichtigen Erfahrungsaustausch, sowie eine koordinierte Weiterentwicklung sicher. Unsere Systemarchitektur ermöglicht eine zentrale Auswertung und den Vergleich von Prozesskennzahlen zwischen den Fertigungsstätten und trägt damit zur Qualitäts- und Performancesteigerung bei. Der Kunde profitiert dabei durch effiziente Prozesse und Technologien auf höchstem Niveau sowie niedrige Kosten bei der Erschließung neuer Märkte.

Rückverfolgbarkeit

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Lötprozesse

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Nutzentrennen

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Inspektion &
Analyse

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Modul, System & Produktfertigung

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Testen

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Kleben &
Vergießen

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Schutzlackierung

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Rückverfolgbarkeit

Die Forderung nach Bauteil- bzw. Prozess-Rückverfolgbarkeit ist bei Melecs lückenlos umgesetzt. Bauteile, Baugruppen und Systeme werden in Seriennummern geführt und in der Produktion digital dokumentiert. Die Daten stehen im Analysefall strukturiert zur Verfügung.

Unter Surface-Mount-Technologie versteht man ein Verfahren, bei dem die elektrischen Komponenten direkt auf die Oberfläche einer Leiterplatte montiert werden.

Pin in Paste Technologie ist eine Bestückungstechnologie für bedrahtete Bauteile. Diese Bauteile werden auf der SMT Linie bestückt und mittels Standard Reflowprozess gelötet.

Beim Stencil Printing wird Lötpaste auf die Leiterplatten aufgebracht. Dabei werden elektrische Verbindungen hergestellt. Danach werden die Komponenten platziert. Die dabei verwendeten Geräte und Materialien sind eine Schablone, eine Lötpaste und ein Drucker.             

Dispensertechnologie wird in der Fertigung elektronischer Bauteile zur Aufbau- und Verbindungstechnik verwendet, um Bauteile im Zuge des Lötvorgangs in Position zu halten.

Komplexe oder kundespezifische Bauteile werden mittels automatischer Bestückanlage platziert.

Package-on-Package ist in der Aufbau- und Verbindungstechnik der Mikroelektronik eine Fertigungstechnik, bei der mehrere Chipgehäuse übereinander bestückt werden

THT Durchsteckmontage

Als Durchsteckmontage, kurz THT bezeichnet man eine Montageweise von bedrahteten elektronischen Bauelementen. Im Gegensatz zur Oberflächenmontage (SMT) haben die Bauelemente Drahtanschlüsse und sind größer dimensioniert. Diese werden bei der Montage durch Kontaktlöcher in der Leiterplatte gesteckt und anschließend durch Löten mit der Leiterbahn verbunden.

Als Einpresstechnik bezeichnet man eine spezielle, lötfreie Verbindungstechnik im Bereich der Leiterplatten. In diesem Prozess wird ein Kontaktstift (Pin) in ein Durchgangsloch gepresst. Durch das Einpressen entsteht eine gasdichte, elektrische Verbindung mit hoher Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Einpresskontakte werden heute in der Automobilindustrie breit eingesetzt.

Automatische Bestückung von axialen Bauteilen (Dioden, Widerstände, Drahtbrücken).

Automatische Bestückung von Sonderbauformen (Stecker, Relais, Blockkondensatoren).

Automatische Bestückung von Stiften (Multispring, Action Pin, Compliant Pin).

Automatische Bestückung von radialen Bauteilen (Kondensatoren, Varistoren, Leuchtdioden).

Wenn es um die Bestückung von Leiterplatten in kleinen Stückzahlen geht ist die manuelle Montage sowohl schneller als auch kostengünstiger. Besonders Durchsteckmontage (THT) eignet sich gut für die manuelle Handbestückung, wenn es um Kleinserien geht.

Auch bei Prototypen Fertigungen und ungewöhnlichen Komponenten Platzierungen macht diese Technologie Sinn.

Lötprozesse

Nutzentrennen

Fräsen

In modernen Produktionslinien werden die Nutzenanbindungen durch Fräsen getrennt. Dabei werden kurze Verbindungen häufig mit Fräsern geschnitten, während längere Verbindungen mit Frässcheiben getrennt werden.

Leiterplattennutzen werden durch einen flexiblen Fräser vereinzelt, der hohe Qualitätsanforderungen und hohe Flexibilität bei hoher Trenngenauigkeit bietet.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Trennverfahren, wie z.B. mit einem Trennschleifer, ist das Fräsen ein spannungsarmes Trennverfahren.

V-Cut Technology

Nutzentrennung mit Keilmesser: 
Nutzen (meist mit vorgeritzter Nut zur Führung, Ausrichtung und Reduzierung der Schnitttiefe) wird mit zwei keilförmigen Messern (ein bewegliches Messer oberhalb, ein feststehendes Messer unterhalb des Nutzens) getrennt.

Nutzentrennen mit Rollenmesser

Trennung über vorgeritzte Nut (zur Führung, Ausrichtung und der Reduzierung der Schnitttiefe) über ein oder zwei Rollenmesser.

Inspektion & Analyse

Bei der automatischen optischen Inspektion können mittels Bildverarbeitungsverfahren Fehler in der Produktion gefunden werden.

SPI steht für „Solder Paste Inspection”, also Lötpasteninspektion. Zweck des SPIs ist das Erkennen von Fehlern durch die Analyse des Zustandes von Lötpastendepots, die von einem Siebdrucker aufgebracht worden sind. Die Inspektionsergebnisse dienen zur Optimierung des Druckprozesses. Dabei werden die Parameter des Siebdruckers entsprechend angepasst.

Die automatische Röntgeninspektion (automated X-ray inspection) wird zur Prüfung bestückter Leiterplatten eingesetzt. Sie fällt in den Bereich der automatischen optischen Inspektion (AOI). Wobei hier statt mit Licht mit Röntgenstrahlung gearbeitet wird, um die inneren Strukturen elektronischer Bauelemente wie Kontakte, Anschlussdrähte und Lötstellen zu kontrollieren.

Ein Digitalmikroskop verwendet eine Digitalkamera, um die aufgenommenen Bilder auf einem Computermonitor auszugeben. Die Mikroskope beinhalten eine Vielzahl von Beobachtungsmethoden und Messfunktionen.  

Hierbei handelt es sich um eine Messmethode, die mit Hilfe von Licht physikalische Größen oder direkt Eigenschaften von Licht bestimmt.

Die taktile Messung liefert hochpräzise Geometriebestimmungen. Sie ermöglicht exakte Toleranzbestimmungen im Mikrometerbereich und die großflächige Erfassung von Werkteiloberflächen.

Modul, System & Produktfertigung

Die qualitätsrelevanten Montage- und Prüfprozesse sind vollautomatisch ausgeführt. Kollaborative Roboter, kurz Cobots, sind Industrieroboter, die mit Menschen gemeinsam arbeiten und im Produktionsprozess nicht durch Schutzeinrichtungen von diesen getrennt ist.

Manuelle Bestückung - Fertigungstechnologie

Manuelle Bestückung

Manuelle Montagesysteme können in nicht verkettete oder lose verkettete Arbeitsplätze in Linien- oder Parallelanordnung integriert sein (One Piece Flow). Die Montage erfolgt mittels handgeführter Werkzeuge. Die Verkettung können z.B. eine nicht angetriebene Rutsche, Rollenbahnen oder Gleitebenen sein. Die Weitergabe des Montageobjektes erfolgt manuell oder durch eine schiefe Ebene die zum Folgearbeitsplatz führt.

Vollautomatische Bestückung

Die zu fertigenden Baugruppen werden mittels automatischen Transfereinheiten (Linearachsen oder Roboter) zwischen den Montage- und Prüfstationen transportiert. Die Zuführung der Baugruppen erfolgt in der Regel manuell, kann aber ebenfalls wie Bestückung der Montagestationen, die Montage- und Prüfabläufe sowie die Entnahme der Montageobjekte aus den Stationen erfolgen ebenfalls automatisch.

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Halbautomatische Bestückung

Bei teilautomatisierten Systemen wird ein Teil der Montagetätigkeiten vor oder innerhalb des Systems manuell durchgeführt. Nachdem der manuelle Prozess durchgeführt wurde, werden die Baugruppen im System mittels automatischen Transfereinheiten (Linearachsen oder Roboter) zwischen den Montage- und Prüfstationen transportiert.

Der In-Circuit-Test ist ein Prüfverfahren in der Elektronikfertigung um die korrekte Funktion elektronischer Baugruppen nachzuweisen. Dabei werden die Bauelemente und elektrischen Verbindungen einer bestückten Leiterplatte überprüft.

Ein funktionaler Test ist die Prüfung, ob die Funktionseinheit ihre funktionalen Anforderungen erfüllt.

Boundary Scan beschreibt ein standardisiertes Verfahren zum Testen digitaler und analoger Bausteine in der Elektronik. 

EOL „End-of-Line“ bezieht sich auf den letzten Schritt in einem Fertigungsprozess oder einer Montagelinie, bei dem ein Produkt oder eine Baugruppe auf Fehler oder Mängel überprüft wird, bevor es an den Kunden ausgeliefert wird.

„End-of-Line Montagezellen“ sind mit speziellen Prüf- und Inspektionswerkzeugen und -ausrüstungen ausgestattet, um sicherzustellen, dass das Endprodukt den Qualitätsstandards entspricht.

Run-in Tests sind Tests mit verlängerter Testzeit (bis zu 4 Stunden) in einem erweiterten Temperaturbereich. Die Temperaturen während der Prüfung variieren normalerweise zwischen -25°C und +85°C.

Safety Tests sind unerlässlich, um sichere Betriebsnormen in der Elektronik zu gewährleisten und die Sicherheitsstandards sowie Normen einzuhalten.

Burn-in ist ein Testprozess, bei dem bestimmte Fehler unter überwachten Bedingungen erzwungen werden.

Beim Flashen wird ein zuvor geschriebenes und ausführbares Programm in den Speicher (Flash) eines Prozessors geschrieben.

Dies lässt sich mithilfe von geeigneten Programmiergeräten über verschiedenste Schnittstellen (z.B. JTAG, DAP) umsetzen.

Flash-Speicher sind digitale Speicherbausteine für eine nichtflüchtige Speicherung ohne Erhaltungs-Energieverbrauch. Die genaue Bezeichnung dieses Speichertyps lautet Flash-EEPROM. Im Gegensatz zu gewöhnlichem EEPROM-Speicher lassen sich hier Bytes (die üblicherweise kleinsten adressierbaren Speichereinheiten) nicht einzeln löschen oder überschreiben. Flash-Speicher sind langsamer als Festwertspeicher (ROM).

Bei den optischen LED Tests werden die zu testenden Lichter über Lichtwellenleiter zum Messaufbau geleitet und dort auf korrekte Farbe und Intensität überprüft. Mittels spezieller Messgeräte lassen sich Wellenlänge, Farbtemperatur, Chromatizität, Hue, Sättigung und Intensität präzise bestimmen.

Verkleben & Vergießen

Kleben & Vergießen

Ultra-sonic welding Technologie: Unter Ultraschallschweißen versteht man das Verbinden ohne Klebstoffe, Schrauben oder Wärmezufuhr von außen. Bei diesem Verfahren wird das Material durch Ultraschallschwingungen gezielt aufgeschmolzen. Dadurch entsteht eine kohäsive oder formschlüssige Verbindung.

Dispense Technologie

Dispenstechnologie sind Geräte, mit denen man voreingestellte Flüssigkeitsmengen in diversen Behältnissen dosieren kann. Die verwendeten Flüssigkeiten können aus einer oder einem Gemisch aus mehreren Komponenten bestehen. Das Material wird nach dem Verguss meist in Wärmeöfen ausgehärtet bevor es weiterverarbeitet werden kann.

Schutzlackierung

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