Muligheden for kombineret pastadispensering og montage i samme ultrakompakte Essemtec FOX1-maskine fra HIN A/S er en genial løsning for Amfitech. Vejle-virksomheden kan nu montere egne produkter, men kan også hjælpe sine kunder med hurtig produktudvikling og små prototypeforløb
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 7 – 2024 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Kim Rohde, servicetekniker, HIN A/S
Schweizerkniven er et legendarisk værktøj i mange lommer, og måske har det noget med den navnkundige knivs hjemlands beskedne størrelse at gøre, at dette universalværktøj overhovedet er opstået. Eller også er schweizerne bare rigtig glade for at få mest mulig funktionalitet på mindst mulig plads. Det sidstnævnte kunne godt være tilfældet, for hvis man kigger på en producent af udstyr til elektronikmontage som Essemtec, så kan man genkende billedet af en masse funktioner og en høj kvalitet integreret på meget lidt plads.
Det er netop sådan en løsning, som udviklingshuset og elektronikproducenten Amfitech i Vejle har haft brug for. Det skal understreges, at Amfitech ikke er en EMS-virksomhed – altså en montagevirksomhed – men Amfitech har blandt andet udviklet sit eget produkt til sporing af emner, Amfitrack, og det er forbundet med en række fordele at kunne montere egne produkter in-house. Dertil kommer, at Vejle-virksomheden udfører en række udviklingsopgaver for eksterne kunder, og i den forbindelse giver det mening, at man inden for egne rammer kan teste et design af i praksis.
Amfitech havde med andre ord brug for at kunne påtrykke pasta og montere komponenter, og virksomhedens eksisterende udstyr til opgaven var ikke længere up-to-date. Men målet var ikke at få en stor maskin- og produktionsafdeling, bare en lille, men effektiv sag, som kunne løse de opgaver, Amfitech har og forventer at få hen ad vejen. Til det formål var en maskine fra Essemtec intet mindre end genial.
Essemtecs program af maskiner er selvfølgelig skaleret til en række forhold og volumener, men i den kompakte ende af skalaen finder man FOX’en, der på et gulvareal på 1m x 1m giver brugeren adgang til flere forskellige setups, herunder en kombinationsløsning med pastadispensering og montage med de nyeste komponenter. Kigger man lidt på data for det kombinerede setup, så kan maskinen som udgangspunkt arbejde med en dot-størrelse på 0,26mm i diameter, hvilket svarer til en pitch på 0,4mm for de IC’er, der skal monteres. Der er desuden mulighed for 180 feeder-pladser, hvad der burde række rigeligt til de fleste montageopgaver.
Åbner døren til nye markeder – og hjælper EMS’erne
– Med en maskine som Essemtec FOX1 får vi en udvidet mulighed for at tilbyde rapid prototyping. Selvfølgelig bliver det lettere at montere vores egne Amfitrack-produkter, men ved at lægge prototyping oven i de udviklingsopgaver, vi løser for vores eksterne elektronikkunder, vil den nye Essemtec-maskine føre til mere forretning. Det er jo ikke sådan, at vi vil konkurrere mod EMS’erne på markedet, nærmest tværtimod, men det gavner både vores kunder og os, at vi på stort set ingen tid kan teste et design af in-house, fortæller Lau Kofoed Kierstein, der er direktør for Amfitech.
Han ser det endda som en fordel for de EMS-virksomheder, der senere skal fremstille produkter, som Amfitech har udviklet for sine kunder. Netop fordi Amfitech får mulighed for at teste designs af på et tidligt tidspunkt, så bliver designet mere produktionsmodent fra starten og dermed lettere at fremstille i volumen uden fejl for efterfølgende EMS’er. Og så er der ifølge Lau Kofoed Kierstein lige den krølle på halen, at selv om mange EMS-udbydere siger, at de gerne vil fremstille prototyper og småserier, så er virkeligheden nok nærmere, at de helst er fri. Det er ganske ressourcekrævende – og forstyrrende – at køre 10 eller 15 print til montage på en linje, som egentlig er tiltænkt serier på hundredvis eller tusindvis af emner.
Set fra et prototypeperspektiv giver det også mening at bruge en dispenser frem for stencils til pastapåtrykning. Teknikken er i dag så sikker og robust, at pastapålægningen står knivskarpt, og der er den fordel, at ændringer ikke kræver nye stencils og deraf følgende lange leveringstider. Det er kun et spørgsmål om programmering og indlægning af ændrede data.
Opgradering sætter turbo på montagen – trin 1
Amfitech har faktisk haft deres FOX1-maskine i noget nær et års tid, men for nylig har Essemtec udviklet en forbedring af maskinernes VDST-dispensering (Vermes Dynamic Shockwave Technology), hvilket gør pastapåtrykningen rundt regnet 2,5 gange hurtigere end for maskinens oprindelig setup. Essemtec har afprøvet teknikken hos beta-kunder rundt om i verden og herunder også Amfitech.
Ændringen består i, at dispenseren, der bevæger sig i et x-y-mønster hen over de print, som skal pålægges loddepasta, ikke længere bevæger sig ad z-aksen. Tidligere var det nødvendigt at sænke dispenserhovedet mod printene for at sikre en korrekt pastapåtrykning, men med den seneste opdatering er bevægelsen i z-aksen ikke længere nødvendig.
Ændringen har krævet lidt ny hardware, men det er ikke meget anderledes end at skifte de sliddele, som alligevel skal fornyes hen ad vejen. Kvaliteten af dispenseringen er fuldt ud lige så god som for den oprindelige teknik, og den eneste ændring er, at Essemtecs brugere af den opdaterede løsning skal skifte til Nihon-loddepasta. Den oprindelige indiumpasta kan ikke løse opgaven. Det er dog en lille pris at betale for så markant en ydelsesforbedring, og der er den grundlæggende fordel, at der ikke optræder slid i styringen af z-aksen, da den ikke længere er nødvendig.
Software-opgradering sætter turbo på montagen – trin 2
Hos Amfitech er man meget tilfreds med den opdatering og forbedring, som elimineringen af bevægelse i z-aksen har medført. En 2,5 gange hastighedsforøgelse er trods alt et ganske overbevisende fremskridt. Men faktisk stopper festen ikke her, for Essemtecs schweiziske ingeniører har arbejdet videre med konceptet – og nu med en ren software-opgradering:
Da bevægelser i z-akseretningen ikke længere er nødvendige, så har det også været muligt at ændre bevægelsesmønstret hen over printet, så dispenserhovedet nu kører i uafbrudte linjer og skyder pastaen på plads undervejs. Denne uafbrudte dispensering gør det muligt for FOX1-maskinen at afsætte 200.000 dots i timen, hvilket er fire gange hurtigere end Essemtec-maskinens oprindelige hastighed.
Det er fortsat nødvendigt at udføre den ændring, som Amfitechs maskine allerede har fået i beta-versionen, men det gør den alsidige maskine endnu hurtigere, så montageverdenens schweizerkniv i form af Essemtec FOX1 løser ikke bare alle montageopgaver i samme maskine, men gør det også hurtigt – og fortsat med schweizisk præcision.
Billedtekster:
1: Amfitechs direktør, Lau Kofoed Kierstein (tv.) sammen med Mikkel P. Christensen, operatør på maskinen, foran den ultrakompakte Essemtec FOX1-maskine. Den er et oplagt valg til Amfitechs egne og kunderettede montageopgaver, og med sine hurtige prototypeforløb af små serier aflaster Amfitech og FOX1 de EMS’er, som senere skal fremstille Amfitechs kunders produkter i større skala.
2: På blot 1m x 1m gulvplads leverer Essemtec FOX1 både dispensering af pasta og montage af komponenter fra op til 180 feeder-pladser. Det er elektronikmontagens ”schweizerkniv” med en masse funktioner og hurtig montage på utroligt lidt plads.
