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Produktion von Leiterplatten und Systemen
Fachzeitschrift für Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik
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Oktober 2015 | Seiten 1913-2136 | Band 17
ISSN 1436 - 7505 | B 49475
www.leuze-verlag.de
LEITERPLATTENTECHNIK
Lötstopp-Direktbelichtung –
ein Quantensprung für die Qualität
Schwanz GmbH
setzt auf den neuesten
technischen Stand
Die 1974 gegründete
Schwanz GmbH, Hildesheim, produziert hochwertige Leiterplatten in
vorwiegend kleinen und
mittleren Stückzahlen.
1986 ist das Unternehmen in das heutige Firmengebäude umgezogen,
wo über 1500 m2 Produktionsfläche zur Verfügung
stehen. Mit 30 Mitarbeitern werden Leiterplatten
Die MDI-Belichterköpfe des Schmoll MDI-Systems
mit bis zu 12 Lagen sowie
flexible und starrflexible
Leiterplatten produziert.
Ausführungen mit Micro-, Blind- und Buried-Via- FR2, FR4 und FR5 auch Teflon, Keramik, Rogers,
Technik, für HF-Anwendungen (Impedanz-kontrol- CEM1/CEM3 und Hoch-Tg-Materialien zum Einliert) und mit Innenlagen bis zu 50 µm können rea- satz. Auch bei den Endoberflächen, Lötstoppmasken
lisiert werden. Als Basismaterialien kommen neben und Sonderdrucken bietet die nach DIN EN ISO 9001
sowie UL zertifizierte Schwanz GmbH
eine große Vielfalt an. Auf Anfrage wird
ein gestaffelter Eilservice ab 24 Stunden
angeboten.
Zur Geschäftsstrategie der Schwanz
GmbH gehören neben einem individuellen und persönlichen Service eine
gleichbleibend hohe Qualität und der
neueste technische Stand. Um dies auch
zukünftig leisten zu können, wird jährlich mehr als 10 % des Umsatzes in neue
Maschinen und Anlagen investiert. In
diesem Rahmen erfolgte in diesem Jahr
Stephan Kunz, Schmoll Maschinen GmbH, Michael Wiesel, Schwanz
die Beschaffung eines LDI-Systems.
GmbH, und Erhard Olemotz, Olitec, informierten über die LötstoppDirektbelichtung
Nach sorgfältiger Prüfung der angebo2002
PLUS 10/2015
Bild: Schmoll Maschinen GmbH
Direktbelichtungssysteme kommen in der Leiterplattenbranche immer häufiger zum Einsatz. In diesem Jahr
hat die Schmoll Maschinen GmbH, Rödermark, ein neues LDI-System auf den Markt gebracht und bereits
zehn Systeme ausgeliefert. Das Zehnte wurde bei der Schwanz GmbH installiert. Mit diesem belichtet der
Hildesheimer Leiterplattenhersteller ausschließlich Lötstoppmasken. Er hat die gesamte Produktion umgestellt und ist mit den Ergebnissen mehr als zufrieden.
LEITERPLATTENTECHNIK
MDI, das neue LDI-System von Schmoll
Das Schmoll MDI-System bietet eine leistungsfähige digitale Direktbelichtung mit LED-Technologie,
wobei UV-Licht durch Mikrospiegel-Chips hoher
Auflösung auf die Leiterplatte übertragen wird
(MDI: Micromirror Digital Imaging). Dabei werden
zwei verschiedene Wellenlängen (im Bereich 365 nm
bis 405 nm) generiert, um ein sowohl für Resist- als
auch für Lötstoppanwendungen passendes Spektrum
gewährleisten zu können. In Verbindung mit einer
hochpräzisen Registrierung (Ausrichtgenauigkeit:
<10 µm, Vorder-/Rückseitengenauigkeit: ±10 µm)
und Anpassung der Schrumpf- bzw. Dehn- sowie der
Offset-Werte wird ein nahezu ideales Belichtungsergebnis erzielt. Das flexible Design der Belichtungsköpfe ermöglicht eine kundenspezifische Ausrichtung der Kopfabstände und bietet so ein effizientes
System für individuelle Plattenformate. Zu den Highlights des Schmoll MDI-Systems zählen:
• Kosteneffiziente digitale Direktbelichtung mit
High-Power UV-LEDs und DMD-Technologie
• Duales Wellenlängenkonzept mit hoher Leistung
• Kompakte, platzsparende Bauweise mit bedienerfreundlichem Konzept
• Eignung für die Belichtung von Resisten für Innenund Außenlagen sowie für Lötstoppmasken
• Flexible Gestaltung der Kopfanzahl (ein bis fünf
Köpfe) und Kopfabstände für kürzeste Belichtungszeiten
• Zwei wählbare Belichtungskopfdesigns
Zudem werden verschiedene Modelle bzw. Maschinenoptionen geboten:
• Kompakte Einzeltischmaschine (Platzbedarf: 1,7 m2)
oder Doppeltischmaschine für hohen Durchsatz
• Innenlagenregistrierung mit UV-LED-Marker
• Spannsystem speziell für Lötstopp
• HEPA-Filter Reinraum-Konzept
• Flip-Mode für die beidseitige Jobbearbeitung
• Kundenspezifische Automationslösungen
Der Belichtungsprozess mit dem Schmoll MDISystem erfolgt bis auf das Be- und Entladen vollautomatisch. Der Bediener muss die Leiterplatte bzw.
den Leiterplattennutzen nur auf den Vakuumtisch
legen. Danach erfolgen vollautomatisch das Einfahren in das System, das Registrieren, das Belichten
und das Ausfahren. Im – aus den CAD-Daten (Extended Gerber) generierten – Belichtungsprogramm
muss hierfür als Parameter nur die für den jeweiligen
Resist (Material und Dicke) passende Belichtungs-
Bild: Schmoll Maschinen GmbH
Bild: Schmoll Maschinen GmbH
tenen LDISysteme und
einer gründlichen Qualifikation hat
sich die Schwanz GmbH
für das System MDIST von der Schmoll
Maschinen GmbH entschieden. Verbunden
mit dieser InvestitiDas Schmoll MDI-ST besticht
onsentscheidung
hat die
u.a. durch seine Kompaktheit
Schwanz GmbH auch ein
neues Lötstopplacksystem
eingeführt. Nach umfangreichen Qualifizierungstests hat man sich für den neu entwickelten LDI-Lötstopplack Elpemer GL 2467 SM-DG der Lackwerke
Peters GmbH & Co. KG entschieden.
Dieses Lacksystem zeichnet sich u.a. durch eine hohe
Auflösung (50 µm-Lackstege) in Kombination mit
ausgezeichneter Flankensteilheit und einer geringen benötigten Belichtungsenergie aus. Der geringe
Energiebedarf des LDI-Lötstopplackes Elpemer GL
2467 SM-DG trägt entscheidend zu der Wirtschaftlichkeit von Direktbelichtungssystemen bei.
Grundsätzlich können mit dem Schmoll LDI-System auch ‚klassische‘, grüne fotostrukturierbare
Lötstopplacke und Sonderfarbtöne (z. B. weiß oder
schwarz) mit entsprechend höherer Energie belichtet
werden.
MDI-Detailansicht Z-Achse
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Bild: Schmoll Maschinen GmbH
LEITERPLATTENTECHNIK
Schliffbilder: Beispiele für die mit dem Schmoll MDI-System belichteten Lötstoppstrukturen;
LDI-Lötstopplacksystem Elpemer GL 2467 SM-DG, Lackwerke Peters GmbH & Co. KG
zeit eingegeben werden. So bereitet auch ein doppelter Lötstopp-Maskenauftrag (Dicke: 50 µm) kein
Problem.
Weitere Vorteile neben der einfachen Bedienung sind
für den Anwender der – im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten bei gleichem Leistungsvermögen – halbierte Platzbedarf sowie der im Vergleich zu konventionellen Belichtungssystemen nur etwa ein Zehntel
betragende elektrische Strombedarf und ein entsprechend geringerer Aufwand für die Klimatisierung.
Ergebnisse überzeugen – kein Ausschuss mehr
Laut Michael Wiesel, Geschäftsführer der Schwanz
GmbH, war die Verbesserung der Lötstoppmaskenbelichtung ausschlaggebend für die Beschaffung und
Installation des LDI-Systems. Denn vor allem bei den
immer kleiner werdenden Restringen um die Pads
hatte es immer wieder Probleme gegeben. Mit der
Einführung der LDI bzw. des Schmoll MDI-Systems
wurde nach seinen Worten ein „Quantensprung für
Qualität“ realisiert: Nun gibt es keinen Ausschuss
mehr. Zudem funktionierte alles auf Anhieb. Der Aufbau und die Inbetriebnahme dauerten nur zwei Tage.
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Dann ist die komplette Produktion erfolgreich umgestellt worden. Seitdem – inzwischen sind über vier
Monate vergangen – funktioniert die Lötstoppbelichtung mit dem Schmoll MDI-System problemlos. Wie
gut die Ergebnisse sind, zeigen auch die Schliffbilder.
Wer das MDI selbst testen will, der kann Belichtungstests im voll ausgerüsteten MDI-Testcenter der
Schmoll Maschinen GmbH durchführen.
Die Firma Schmoll Maschinen stellt seit über sechzig
Jahren Produktionsmaschinen für die Elektronikproduktion und Mikrobearbeitung her. Sie gehört zu den
weltweit führenden Anbietern auf diesem Gebiet. Das
Portfolio umfasst alle relevanten Prozessabschnitte
für die mechanische und die Lasermikrobearbeitung.
Mit mehr als 200 Mitarbeitern werden am Hauptfirmensitz in Rödermark bis zu 50 Maschinen im Monat
produziert. Alle Maschinen von Schmoll basieren auf
Naturgranit. Durch den Einsatz von Linearantrieben
in Verbindung mit direkten Wegmesssystemen wird
bei den Schmoll-Lasersystemen höchste Präzision
gesichert.
-gkwww.schmoll-maschinen.de,
www.schwanz-gmbh.de

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