SMD Bestückung
Der erste Produktionsschritt in der SMD Bestückung ist der Pastenauftrag. Der Pastendrucker wird mit Hilfe einer Kamera und sogenannten Passermarken auf den aktuellen Auftrag eingestellt. Durch eine spezielle Schablone aus sehr dünnem Blech wird die Lötpaste automatisiert mit einem Rakel auf die Platine aufgetragen. Die Genauigkeit in diesem Produktionsschritt ist wichtig, da ein falscher Pastenauftrag später zu Kurzschlüssen und anderen Produktionsfehlern führen könnte. Um dies zu verhindern, wird das Ergebnis noch während der Produktion kameragestützt überprüft.
Es folgt der direkte Übergang zum Bestückungsautomaten für die Surface-Mounted Devices (SMD).
SMD Material wird größtenteils auf einer Rolle bezogen. Für unseren Produktionsauftrag, der Herstellung des phyRAIL-Analog-IN, erfolgt die Zuführung der Bauteile zum Bestückungsautomaten mittels sogenanntem intelligenten Feeder. Die Bauteilrollen werden in der Arbeitsvorbereitung entsprechend der Produktionsstückliste auf die Feeder aufgezogen und die Feeder auftragsbezogen an den Bestückungswagen gesteckt. Dieser wird dann einfach an den Bestückungsautomat angedockt. Die Bauteile werden mittels Unterdruck aus dem Feeder genommen und auf die richtige Stelle der Platine gesetzt. Während des Bestückungsprozesses kontrolliert ein Mitarbeiter die exakte Platzierung auf der Platine mittels Kamera.
Löten
Im Anschluss an die Bestückung müssen die Bauteile gelötet werden. Das phyRAIL-Analog-IN hat nicht nur SMD-Bauteile sondern auch True Hole Bauteile für die Durchsteckmontage. Daher erfolgt der Lötvorgang in zwei Schritten. Zunächst werden in der sogenannten Dampfphase die SMD-Bauteile verlötet. In der Dampfphase wird eine Flüssigkeit erhitzt, bis Dampf entsteht. Die zu lötende Leiterplatte fährt in die Dampfzone ein. Der kondensierende Dampf erhitzt die Lötpaste und es entsteht ein stabile Verbindung zwischen Platine und Bauteil. Der große Vorteil der Dampfphase ist, das keine Überhitzung der Bauteile möglich ist.
Die Durchsteckmontage der Through-Hole Bauteile erfolgt in der Selektivlötanlage. Auch hier wird die Leiterplatte erwärmt. Anschließend fahren die zu lötenden Punkte der Baugruppe über eine Pumpe, in der flüssiges Lot nach oben gepumpt wird.
Qualitätskontrolle
Qualität wird bei PHYTEC groß geschrieben. Daher gibt es verschiedene Schritte zur Qualitätskontrolle. Nach der Bestückung der SMD Bauteile erfolgt eine Automatische Optische Inspektion (AOI). In der Prototypenbestückung werden die Baugruppen zusätzlich mittels Röntgen untersucht, insbesondere bei Bauteilen mit BGA Footprint (Ball Grid Array). Nach der TH Bestückung wird eine Sichtkontrolle durch spezialisierte Mitarbeiter durchgeführt. Nach jedem Fertigungsschritt werden Auffälligkeiten im elektronischen Laufzettel des Produktionsauftrags notiert und an die Qualitätssicherung gemeldet. Dabei hat PHYTEC einen ganz großen Standortvorteil: Entwicklung und Produktion befinden sich in Mainz auf einem Gelände. So ist es jederzeit möglich, das sich Mitarbeiter der Produktion und der Entwicklung persönlich abstimmen.
Sind die phyRAIL-Analog-IN Erweiterungsmodule für die phyGATE-Tauri IOT Gateways erfolgreich produziert, folgt die Inbetriebnahme durch die zuständigen Entwickler. Hier werden alle Funktionen auch schon in Verbindung dem phyGATE-Tauri getestet – mehr darüber im nächsten Blogbeitrag.
