Produktion

Sobald Warenlieferungen angenommen werden, erfolgt die Wareneingangsprüfung. Seit Januar 2016 wird diese bei SMD- und kleineren THT-Produktionsmaterialien teilautomatisiert durch ein Scan-System der MODI Modular Digits GmbH ausgeführt. Dadurch wird der Wareneingangsprozess hinsichtlich Geschwindigkeit und Fehlerquote merkbar verbessert. Zudem stellt das neue Scan-System den Startschuss für die Traceability bei Kolb dar.

Leiterplatten werden anhand eines messfähigen Mikroskops entsprechend der AQL-, IPC- und PERFAC-Richtlinien durch eine ausschließlich für die Wareneingangsprüfung von Platinen zuständige Fachkraft geprüft.

Unser Lagersystem: Effizient und Flexibel

Produktionsmaterialien, sowie Halbfertig- und Fertigfabrikate, werden entweder im flexiblen Shuttle-System des Typs XP500 Logicontrol des Herstellers Kardex oder im Hochregallager, welches unter anderem auf die Nutzung von Gitterboxen ausgerichtet ist, eingelagert. Das automatisierte Lagersystem bietet ein Netto-Lagervolumen von insgesamt 220 m³ und ermöglicht durch eine Laufgeschwindigkeit der Tablare mit bis zu 120 Meter in der Minute eine rasche Ein- und Auslagerung von Rohstoffen sowie Baugruppen.

Um dem erhöhten Bedarf nach Lagerflächen nachzukommen, hat Kolb in ein automatisches Kleinteilelager (AKL) der Type MLOG von Kardex investiert. Dieses identifiziert und fördert Ware vollautomatisch, bei einer Fahrgeschwindigkeit von bis zu 140 Meter in der Minute. Die fast 25 Meter lange und 7 Meter hohe Anlage bietet Stauraum für mehr als 2.300 ESD-Kisten. Die ergonomische Gestaltung des Lagers ermöglicht es, dass Mitarbeiter Ware beim Ein- und Auslagern nicht mehr heben müssen.

Eine K-Tech BK-04A Gurtungsvorrichtung ermöglicht es, SMD-Produktionsmaterialien effizient und kostengünstig für eine SMD-maschinengerechte Verarbeitung zu gurten. Durch die vielseitigen Gurtungsmöglichkeiten der Anlage muss auf eine Gurtung durch externe Dienstleister nur äußerst selten zurückgegriffen werden.

Für MSL-Komponenten steht ein Vakuum/Stickstoff Verschweißgerät bereit, das diese nach dem Entsiegeln wieder professionell konservieren kann. Zudem ist in einem Stickstofflagerschrank eine mehrjährige korrosionsfreie Bauteilkonservierung möglich.

Hightech in unserer SMD-Fertigung

Wenn auch die W. Kolb Fertigungstechnik als Systempartner der Elektronik-Industrie eine Vielzahl von Dienstleistungen rund um elektronische Baugruppen anbietet, so stellt die SMD-Fertigung klar das Herzstück der Produktion dar.

Erst im Dezember 2014 wurden alle drei SMD-Linien bei Kolb mit Schablonendrucksystemen des Herstellers EKRA ausgestattet. Die Module des Typs SERIO 4000 Compact-S/N stellen durch eine Teach-Software der neuesten Generation, eine 2D-Kamerakontrolle sowie ein Klebemodul für Komponenten bereits zu Beginn des Produktionsprozesses eine gleichbleibend hohe Produktqualität sicher.

Für die Bestückung der SMD-Komponenten werden folgende SIPLACE Module des Herstellers ASM Assembly Systems verwendet: In SMD-Linie 1 ein X3- und ein HF3-Modul, in Linie 3 ein X2- und ein SX2-Modul und in der 2016 beschafften Linie 2 ein SX2 Mulitstar- sowie zwei SX1 Speedstar- Module. Im April 2019 wurde die SMD-Linie 4 in Betrieb genommen, deren drei Siemens-Bestückungsautomaten der Type SX die bisher produktivste SMD-Linie von Kolb mit einer Bestückungsleistung von ca. 48.000 Bauteilen um 26% übertreffen.

Alle SMD-Linien verfügen über effiziente Reflowöfen des Herstellers Rehm. In SMD-Linie 1 und 2 wird die Type VX nitro 3500, in SMD-Linie 3 die Type VXC Edition nitro 2100 verwendet. Das für SMD-Linie 4 genutzte Fabrikat VXP nitro plus 734 arbeitet um 27% energieeffizienter als das Vorgängermodell.

Die SMD-Linien bei Kolb werden durch erfahrene Mitarbeiter bedient, von denen viele auf eine bemerkenswerte Berufserfahrung in der Elektronikfertigung zurückblicken können. Sie gewährleisten effiziente Produktionsprozesse und eine Produktqualität, die höchsten Ansprüchen gerecht wird.

Produktive In-Line Konzepte in der THT-Fertigung

Die THT-Fertigung von Kolb glänzt durch zwei perfekt abgestimmt In-Line-Konzepte.

Die THT-Linie I beginnt mit einer Mehrplatzbestückung, in der erfahrene Produktionsmitarbeiter die THT-Bauelemente in routinierter Arbeitsteilung auf die Leiterplatte bestücken. Über ein Fließband wird die Leiterplatte in eine ERSA-Wellenlötanlage des Typs Powerflow Pro befördert und dort verlötet.

Anders als die THT-Linie I verfügt die THT-Linie II über eine der Lötanlage vorgelagerte Einzelplatzbestückung. Dort können Mitarbeiter flexibel eigensetzt und verschiedene Fertigungsaufträge gleichzeitig bearbeitet werden. Wie in der Linie I wird die am Einzelplatz bestückte Leiterplatte über ein Fließband in eine Wellenlötanlage transportiert und nach dem Löten automatisch an diesen zurückbefördert. In der Linie II wird eine SEHO-Wellenlötanlage des Typs PowerWave N2 verwendet, die im Oktober 2014 in Betrieb genommen wurde. Durch ihre Flexibilität bietet sich die THT-Linie II vor allem für Klein- und Mittelserien an.

Neben den Wellenlötanlagen stehen zwei Selektivlötanlagen zur Verfügung, sodass THT-Bauelemente auch auf bereits beidseitig bestückte SMD-bestückte Platinen maschinell gelötet werden können:

In der SEHO-Selektivlötanlage des Typs SelectiveLine wird ein Erkalten der Leiterplatte während des Lötprozesses durch permanente Oberhitze innerhalb der Anlage vermieden. Da die Durchbiegung der Leiterplatte in der Anlage gemessen wird, passt sich die Lötdüse daran an und erzeugt so auch bei großen Leiterplatten mit starker Durchbiegung eine saubere Lötstelle. Zusätzlich stellen eine Passermarkenerkennung und eine integrierte Lötspitzenreinigung eine qualitativ hochwertige Verlötung sicher.

Zudem wird eine ERSA-Anlage des Typs Versaflow 4/55 genutzt. Durch den modularen Aufbau des In-Line Konzepts werden die Vorgänge Fluxen, Vorheizen und Löten parallel durchgeführt, sodass mehrere Baugruppen gleichzeitig bearbeitet werden können. Zudem wird das Lötzinn aus zwei parallel arbeitenden Lötdüsen zugeführt, deren Durchmesser baugruppenindividuell angepasst werden können. Diese Technologien erhöhen merkbar die Produktivität des Selektivlötprozesses bei Kolb.

Während des Lötprozesses wird durch Stickstoffzufuhr eine Schutzatmosphäre geschaffen. Diese erzeugt ein hochwertigeres und reineres Lötbild, sowie einen geringeren Lötzinnverbrauch gegenüber Sauerstoffatmosphäre. Durch eine softwaregesteuerte Erfassung und Korrektur des X-Y-Versatzes, vom Nullpunkt aus über den gesamten Leiterplattennutzen, wird eine höhere Lötqualität erreicht.

Durch das im April 2011 eingeführte Promatix-System in der SMD- und THT-Fertigung werden die Produktionsprozesse bei Kolb überwacht, ausgewertet und langfristig produktiver gestaltet. Über jeder SMD- und THT-Fertigungslinie befindet sich ein Bildschirm, der die aktuelle Produktivität anzeigt. Zudem übermittelt Promatix automatisch Fertigungszeiten und Verbrauchsmengen direkt an das ERP-System von Kolb.

Testen und Prüfen im Produktionsprozess

Mithilfe eines breiten Spektrums an Test- und Prüfvorrichtungen wird die einwandfreie Funktion Ihrer Produkte sichergestellt. Jegliche Vorrichtungen verfügen über eine Datenbankanbindung, was eine Datensicherung und -auswertung am Desktop-PC ermöglicht.

Hier finden Sie eine Auswahl unserer Test- und Prüfvorrichtungen:

Viscom AOI:

Die SMD-Fertigungslinien von Kolb sind mit jeweils einem Modul zur Automatischen Optischen Inspektion (AOI) des Herstellers Viscom ausgestattet, welche eine 100%-Prüfung Ihrer Baugruppen hinsichtlich der Lötung der einzelnen Bauteile ermöglicht.

Die Fabrikate des Typs S3088-II und S3088-III fotografieren bestückte Leiterplatten mit jeweils acht Kameras aus verschiedenen Winkeln. Diese Fotos werden unter Anderem hinsichtlich der korrekten Bestückung und Position der Bauteile sowie der Qualität der Lötstellen überprüft. Zu jedem AOI gehört jeweils ein PC-Arbeitsplatz zur Nachklassifizierung, sodass Baugruppen sofort intern weiterbearbeitet werden können.

YXLON Röntgenprüfsystem:

Jedes einzelne Material einer elektronischen Baugruppe hat eine andere Dichte, sodass der innere Aufbau durch unterschiedliche Farbkontraste auf einem Röntgenbild deutlich erkennbar wird – ähnlich, wie man es aus der Medizin kennt. So werden durch die Nutzung des Prüfsystems Cougar EVO beispielsweise verdeckte Lötstellen von LMF- oder BGA-Komponenten, oder die Verdrahtung innerhalb eines Transistor-Gehäuses, sichtbar.

Das Anwendungsgebiet des Cougar EVO ist vielseitig und reicht von der Überprüfung von Neuprodukten, über die Analyse von Testausfällen und Kundenreklamationen, bis zur Untersuchung von bei Lieferanten reklamierten Bauelementen und Rohleiterplatten. Auf der Abbildung sind deutlich die sonst durch das Gehäuse verdeckten BGA-Lötstellen zu sehen.

SPEA und Agilent Testvorrichtungen:

Unsere SPEA-Kombivorrichtung enthält einen Easytest 110MDA In-Circuit-Test sowie einen Board Tester 3030 Compact, welche In-Circuit-Tests und Funktionstests an elektronischen Baugruppen durchführen können. Die Vorrichtung verfügt über 1024 Kanäle und ist in der Lage, verschiedene Eingangsspannungen und Signale zu erzeugen. Außerdem verfügt sie über unterschiedliche Programmier- und Messmodule.

Vötsch Klimaschrank mit Burn-In Test:

Der Klimaschrank des Typs VC³ 4034 ermöglicht das Tempern von elektronischen Bauelementen und Baugruppen. Die Feuchtigkeit, die sich darin ansammelt, wird ihnen im Temper-Prozess entzogen, wodurch eine Zerstörung beim Lötprozess verhindert werden kann. Die Arbeitstemperatur sowie die zu erzielende Feuchtigkeit können dem Klimaschrank vorgegeben werden. Zusätzlich können Baugruppen auf Messtoleranzen bei verschiedenen Temperaturen geprüft werden.

Der Klimaschrank ist gleichzeitig in der Lage, Burn-In-Tests bei Bauelementen und Baugruppen durchzuführen. Dabei werden durch einen Dauerbetrieb fehlerhafte Bauteile entdeckt, die bei eventuellen Funktions- oder Röntgentests nicht auffallen.

SPS Hochspannungstester:

An den drei Vorrichtungen kann normgerecht mit Hochspannung am offenen Gerät ohne Abschirmung getestet werden. Auch Schutzleitertests können an den Testern, für die eine Freigabe der Berufsgenossenschaft vorliegt, durchgeführt werden.

SPEA Flying Probe Tester:

Der Vorteil der Flying Probe-Technologie gegenüber Nadelbettadaptern liegt in der Flexibilität: Der Tester kann baugruppenindividuell programmiert werden, was die Beschaffung von einzelnen Nadelbettadaptern überflüssig macht. Die Prüfnadeln des Testers Fabrikats 4050 S2 bewegen sich Lötstelle zu Lötstelle, senden dort komponentenspezifische Impulse und analysieren die Rückmeldung der Baugruppe. Fehlerhafte Fabrikate werden während des Prüfvorgangs aussortiert und können anhand des Reports untersucht und instand gesetzt werden.

Ersa Inspektionssystem mit Rework-Station:

Durch das Ersascope können komplexe verlötete Bauelemente, wie BGA- oder QFN-Chips, auf der Leiterplatte hinsichtlich der Lötung untersucht werden. Die iR540A plus PL550A Rework-Station ermöglicht es, defekte Bauteile - auch BGAs - punktuell auszutauschen, ohne die Baugruppe zu beschädigen. Zudem können die Balls von BGAs erneuert werden.

OK-Test-Vorrichtungen:

Die drei OK-Test-Vorrichtungen bieten Funktionstests und diverse Messungen. Durch eine Matrix zum Umschalten von Testpunkten und -leitungen können die Vorrichtungen flexibel eingesetzt werden.

IC-Programmierung:

Einige unserer Test- und Prüfvorrichtungen sind in der Lage, mit einem entsprechenden Adapter Software auf ICs zu programmieren. Dies führt zu einer Zeitersparnis und je nach Menge zu einer Kostenersparnis gegenüber der Programmierung bei einem externen Dienstleister.

Ein echter Systemlieferant: Die vielseitigen Mehrwertdienste von Kolb

Als echter Systemlieferant der Elektronikindustrie bietet die W. Kolb Fertigungstechnik ihren Kunden eine Vielzahl von attraktiven Mehrwertdiensten.

So wartet der Fertigungsdienstleister mit der Möglichkeit der Beschaffung und Bevorratung aller Einzelkomponenten für Ihre elektronische Baugruppe auf. Zudem werden unterschiedliche Lösungen für das Dispositionsmanagement Ihrer Produkte angeboten, wie z.B. Aufbau von Sicherheits- und Mindestbeständen, Aufbau eines Konsignationslagers, Forecast- und Absatzplanung für Ihre Produkte sowie elektronischen Datenaustausch zwischen ERP-Systemen.

Auf Wunsch können Rohleiterplatten vor der SMD-Bestückung mit dem Insignum 2000 Laser Marking System markiert werden, beispielsweise mit einer Seriennummer oder einer Produktionslosnummer. Zur Reinigung von elektronischen Baugruppen steht ein Kolb Cleaning Technology Reinigungsautomat des Typs PSB600 H50 bereit. Dieser bietet eine Feinstreinigung von Verunreinigungen und Produktionsmittelrückständen. Um elektronische Baugruppen vor Plagiaten oder Umwelteinflüssen zu schützen, steht seit Juni 2015 eine Protecto-Lackieranlage des Herstellers Rehm zur Verfügung. Zudem bietet Kolb den Kunden das Vergießen von Baugruppen in einer OptiMel Vergussanlage des Typs OM 755 vertikal Macromelt Moulding als kostengünstige Alternative zum Verbauen in ein Gehäuse an.