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2-2013

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Was versteht man unter

Was versteht man unter Nutzentrennen? Dies lässt sich anschaulich am Beispiel von Visitenkarten erklären. Diese druckt man nicht einzeln, sondern auf ganzen Bögen, die dann in die einzelnen Karten zerteilt werden. Damit der Bruch sauber verläuft, werden Sollbruchstellen mit eingearbeitet. Das selbe Prozedere wendet man auch bei kleinen elektronischen Schaltungen an. Diese werden in Mehrfachnutzen erstellt und dann vereinzelt. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen unterscheidet man geritzte Nutzen und Nutzen mit Reststegeanbindung. Geritzte Nutzen Zum leichteren Vereinzeln sind zwischen den Einzelplatinen V-förmige Vertiefungen als Sollbruchstelle eingearbeitet, wie dies auch bei Schokolade der Fall ist. Beim manuellen Zerbrechen der Platinen wirkt sich eine Biegespannungen direkt auf die Oberfläche der unelastisch aufgelöteten Bauteile aus. Leiterplatten- und Bauteilefertigung Nutzentrennen (Nutzentrenner und CNC Fräse) Um dies zu verhindern wurde nach einem schonenden Trennverfahren gesucht. Die praktikabelste Lösung besteht aus zwei gegenüberliegenden keilförmigen Messern, die in die Ritzgräben eindrücken und so die Nutzen zerteilen. Nutzentrenner für geritzte Nutzen Bei den Nutzentrennmaschinen trennt ein stufenlos schwingender Sektionalschnitt die geritzten Leiterplattennutzen schonend und sauber. Selbst SMD-Bauteile, die direkt am Rand der Einzelplatine platziert sind, werden durch das spannungsfreie Trennen nicht beschädigt. Im Vergleich zu anderen Systemen bieten die neuen Nutzentrennmaschinen der NSL-Serie folgende Vorteile: • Öffnungsweite erfolgt stufenlos und ist mittels Drehknopf leicht einstellbar • integrierte Absaugung ist vorbereitet • Das Trennen erfolgt erschütterungsfrei Gesamtansicht der Nutzentrennfräse während des Betriebes • wartungsfreundliche Bauform • pneumatischer Antrieb (Festo) • große Kraftreserven, Betrieb bereits ab 2 bar möglich • pneumatische Steuerung befindet sich im separaten Gehäuse und ist wartungsfreundlich • Bedienung und Wartung sind ohne besondere Vorkenntnisse möglich Diese Maschinen sind mit Standardtrennlängen von 150, 300, 375 und 450 mm erhältlich und deshalb vielseitig einsetzbar. Beispielsweise verwenden viele Automobilzulieferer weltweit aus Sicherheitsgründen Nutzentrenner der NTM- Serie mit zwei Linearmessern. Nutzen mit Reststeganbindung Bei dieser Art Nutzen werden die Einzelplatinen fast vollständig ausgefräst. Sie sind lediglich nur durch kleine Stege mit dem Restnutzen verbunden. Beim Trennen sind nur noch diese kleinen Reststege zu entfernen. In der Elektronikindustrie ist es mittlerweile ein allgemein gängiges Verfahren elektronische Baugruppen in Nutzen zu fertigen. Allerdings werden zunehmend glatte gratfreie Kanten verlangt. Um dieser Forderung Rechnung zu tragen, ist das Nutzentrennfräsen die optimale Lösung. Leider entsteht bei diesem Verfahren Frässtaub, was einen großen Nachteil darstellt. Auch können die um den Fräser ringförmig angeordneten Bürsten sogar Bauteile beschädigen. Um diese Probleme zu beseitigen, entwickelte BJZ eine Nutzentrennfräse für das weitgehend staubfreie und kostengünstige Trennen von Reststegnutzen mit beliebigen Konturen, basierend auf einem speziellen vom Unternehmen entwickelten Verfah- Ein Schlitten kann be- bzw. entladen werden, während am anderen Schlitten weitergefräst wird 12 2/2013

Leiterplatten- und Bauteilefertigung ren. Hierbei transportiert ein linksgewendelter, rechtsschneidender Fräser den Staub nach unten, während er gleichzeitig durch die Linkswendelung den Nutzen schonend auf den Fräsadapter presst. Die Staubabsaugung erfolgt unterhalb des Nutzens, wodurch sich eine zusätzliche Fixierung des Nutzens ergibt. Teure arbeitsintensive Niederhalter sind nicht mehr notwendig. Selbst hohe oder enge Bestückungen sind aufgrund der besonderen Konstruktion kein Problem. Die große Wiederholgenauigkeit der Fräsvorgänge in Verbindung mit dem Einsatz einer Hochfrequenzspindel mit großer Rundlaufgenauigkeit garantiert ein gleich bleibend gutes Trennergebnis. Ausgerüstet mit zwei Tischen, sorgt diese Maschine für einen besonders hohen Durchsatz, da ein Tisch manuell be- bzw. entladen werden kann, während am anderen Tisch weitergefräst wird. Um alle getrennten Einzelplatinen auf einmal entnehmen zu können, sind für die meisten Anwendungen spezielle Entnahmevorrichtungen möglich, mit denen Zeit gespart werden kann. Die Programmierung der Fräsroute erfolgt mit Hilfe einer CCD-Kamera im teach-in-Verfahren, ist aber auch offline mit einem CAD-Programm möglich. Dank eines visuellen Positionierungssystems erkennt das Programm Abweichungen und korrigiert diese selbständig. Passwortgeschützte, unterschiedliche Programm-Arbeitsebenen für Anwender und Administratoren garantieren, dass alle Einstellungen erhalten bleiben. Das erlaubt eine einfache Handhabung im Einsatz. Die Fräse ist mit einem Fräswerkzeug für schnelles Trennen der Leiterplatten von oben mit bis zu 80 mm/s ausgestattet. Die X- und Y-Antriebe für das Fräshandling während des Trennvorgangs sind mit modernen, schnellen und präzisen Linearmotor-Achsen ausgestattet. Zudem kann die Programmierung über dxf-files oder z.B. mit Gerber-Daten erfolgen. Beide Varianten sind jeweils Off-Line oder On-Line möglich. Um Fräsadapter schnell und kostengünstig zu erstellen, können mit der Maschine spezielle Magnetstützen beliebig positioniert werden. Die so erstellten Fräsadapter können gespeichert und jederzeit wieder abgerufen werden. Damit spart man vor allem bei Kleinserien Geld, weil man keine teuren Werkstückträger herstellen lassen muss. Via Barcode, Netzwerk oder USB-Stick werden alle relevanten Fräsdaten direkt geladen, bzw. aufgerufen. Darin sind neben dem Programm für den Trennvorgang auch die relevanten Informationen für das Platzieren der Halterungen enthalten. Wenige Tastendrücke am Bedienpult der Steuerung genügen und die Maschine setzt sekundenschnell die Werkstückhalterungen passend auf den Magnettisch. Der Mitarbeiter muss dann nur noch die zu bearbeitende Leiterplatte auf dem Werkstückhalter ablegen. Entsprechend der jeweiligen Anforderungen gibt es die Fräsen in verschiedenen Größen und Ausführungen, zum Beispiel in unterschiedlichen Tischgrößen und Abmessungen sowie als Inline-Version mit automatischer Bestückung und Entnahme. BJZ GmbH & Co. KG www.bjz.de Neue Wärmeleitpaste WLPK Bei der Auslegung funktioneller Entwärmungskonzepte ist es äußerst wichtig, Engpässe entlang des thermischen Pfads so früh wie möglich zu analysieren und zu optimieren. Besondere Aufmerksamkeit gebührt hierbei der richtigen Kontaktierung des Bauteils auf der Wärmesenke durch geeignete Wärmeleitmaterialien. Mit der neuartigen Wärmeleitpaste WLPK entspricht Fischer Elektronik den Anforderungen des Marktes nach einer Wärmeleitpaste mit hoher Wärmeleitfähigkeit (10 W/mK). Die keramisch verfüllte, silikonfreie Wärmeleitpaste besteht aus einem synthetischen Polymer und ermöglicht eine schnelle sowie wirkungsvolle Wärmeableitung im Temperaturbereich von -60 bis +150 °C. Die Paste wird unter normalen Anwendungsbedingungen nicht verhärten, austrocknen oder schmelzen und unterliegt desweiteren auch keinen besonderen Lagervorschriften. Die Wärmeleitpaste der Serie WLPK ist für eine einfache Handhabung standardmäßig in Kunststoffspritzen mit 3, 5 und 10 ml abgefüllt. Weitere Gebindegrößen und -arten werden nach kundenspezifischen Vorgaben realisiert. Fischer Elektronik info@fischerelektronik.de www.fischerelektronik.de 2/2013 13

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