Die Wahl der richtigen Through-Hole-Technologie (THT)-Bestückungsmaschinenlinie ist entscheidend für Effizienz, Qualität und Wirtschaftlichkeit in der Leiterplattenproduktion. Im Gegensatz zu SMT, das hochautomatisiert ist, erfordert THT oft einen maßgeschneiderten Ansatz.
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Schritt 1: Analysieren Sie Ihre Produktionsanforderungen (Die Grundlage)
Bevor Sie sich eine Maschine ansehen, müssen Sie zunächst Ihre eigenen Anforderungen verstehen.
1. Produktionsvolumen & Mix:
² Hohes Volumen, geringer Mix: (z. B. Netzteile für ein einzelnes Produkt). Priorisieren Sie vollautomatische, Hochgeschwindigkeits-Axial-/Radial-Bestückungsmaschinen.
² Geringes Volumen, hoher Mix: (z. B. Prototypen, industrielle Steuerkarten). Priorisieren Sie halbautomatische Maschinen oder manuelle Arbeitsplätze mit schnellem Wechsel.
² Gemischte Technologie (SMT + THT): Am häufigsten. Ihre Linie muss sich nahtlos in bestehende SMT-Prozesse integrieren lassen.
2. Komponententypen:
² Axiale Komponenten: (Widerstände, Dioden). Benötigen eine Axial-Bestückungsmaschine. Komponenten werden geformt, geschnitten und eingesetzt.
² Radiale Komponenten: (Kondensatoren, Transistoren). Benötigen eine Radial-Bestückungsmaschine. Oftmals mit höheren Geschwindigkeiten platziert.
² Dual-In-Line-Gehäuse (DIPs): (ICs, Sockel). Benötigen eine DIP-Bestückungsmaschine.
² Ungewöhnliche/schwere Komponenten: (Steckverbinder, Transformatoren, große Kondensatoren). Erfordern oft manuelle Bestückung oder einen speziellen Odd-Form-Auto-Inserter.
3. Leiterplattenspezifikationen:
² Plattengröße: Minimale und maximale Abmessungen (z. B. 100x100 mm bis 450x400 mm).
² Plattendicke: Standard ist ~1,6 mm, aber dickere Platten erfordern mehr Einpresskraft.
² Layoutdichte: Eng beieinander liegende Komponenten erfordern möglicherweise hochpräzisere Maschinen.
Schritt 2: Verstehen Sie die Kernkomponenten einer THT-Linie
Eine vollständige THT-Linie ist eine Abfolge von Prozessen. Möglicherweise benötigen Sie nicht jede Stufe.
|
Maschinentyp |
Hauptfunktion |
Worauf Sie achten sollten |
|
Komponentenaufbereitung |
Axial/Radial-Sequenzer: Zuführt, formt, schneidet und biegt Komponentenanschlüsse für automatische Maschinen. |
Kompatibilität mit Ihrem Komponentensortiment. Geschwindigkeit (Komponenten/Stunde). |
|
Automatische Bestückung |
Axial/Radial/DIP-Bestücker: Platziert und schneidet automatisch Anschlüsse für bestimmte Komponententypen. |
Geschwindigkeit (IPH - Bestückungen pro Stunde), Genauigkeit (±), Umrüstzeit, Zuführkapazität. |
|
Manuelle Bestückung |
Arbeitsplätze: Für ungewöhnliche Komponenten oder Artikel mit geringem Volumen. |
ESD-Schutz, Ergonomie, Werkzeuge zum Biegen von Anschlüssen, Komponentenbehälter. |
|
Löten |
Wellenlötanlage: Der Kern der THT-Linie. Führt Platinen über eine Welle aus geschmolzenem Lot. |
Vorheizzonen, Flussmittelauftrag, Wellentyp (Dual/Selektiv), Stickstofffähigkeit, Plattenbreite. |
|
Nachbearbeitung |
Anschlusskürzung & Reinigung: Automatische Schneider kürzen die überschüssige Anschlusslänge. Reiniger entfernen Flussmittelrückstände. |
Integration mit Förderer. |
Schritt 3: Passen Sie Maschinentypen an Ihren Komponentenmix an
Dies ist der Kern Ihrer Entscheidung. Die richtige Linie ist eine Kombination von Technologien.
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Ihr Komponentenprofil |
Empfohlene Maschinenlinie |
Begründung |
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Hauptsächlich axial & radial |
Automatischer Axial-Bestücker + Automatischer Radial-Bestücker + Wellenlöten |
Maximiert die Geschwindigkeit und reduziert den Arbeitsaufwand für Standardkomponenten mit hohem Volumen. |
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Hauptsächlich DIP-ICs |
Automatischer DIP-Bestücker + Wellenlöten |
Verarbeitet effizient die hohe Pinanzahl von DIP-Gehäusen. |
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High-Mix (einige Auto, einige Odd-Form) |
1-2 Auto-Bestücker + Manuelle Bestückungsstationen + Wellenlöten |
Die häufigste Konfiguration. Gleicht die Automatisierungskosten mit der Flexibilität für ungewöhnliche Teile aus. |
|
Sehr geringes Volumen / Prototyping |
Manuelle Bestückungsstationen + Selektivlöten oder Handlöten |
Vermeidet hohe Investitionskosten. Selektivlöten ist präzise für komplexe Platinen. |
|
Platinen mit empfindlichen SMT-Teilen |
Auto-/Manuell-Bestücker + Selektivlötanlage |
Kritische Wahl. Selektivlöten lötet nur die THT-Pins und vermeidet einen zweiten vollständigen thermischen Zyklus (Welle), der vorhandene SMT-Komponenten beschädigen könnte. |
Schritt 4: Wichtige Spezifikationen zur Bewertung
Ø Bestückungsgeschwindigkeit (IPH): Reicht von 10.000 bis über 50.000 IPH für automatische Maschinen. Zahlen Sie nicht zu viel für Geschwindigkeit, die Sie nicht benötigen.
Ø Bestückungsgenauigkeit (± mm): Entscheidend für dichte Platinen und Feinraster-Steckverbinder.
Ø Zuführkapazität: Wie viele verschiedene Komponententypen kann die Maschine halten und ohne Umrüstung zugreifen?
Ø Umrüstzeit: Für die Produktion mit hohem Mix ist ein schneller Wechsel zwischen Platinendesigns unerlässlich.
Ø Wellenlötspezifikationen:
² Anzahl der Vorheizzonen: Mehr Zonen ermöglichen eine bessere thermische Profilierung, verhindern Platinenverzug und gewährleisten gute Lötstellen.
² Flussmittelauftrag: Sprühschaum oder Sprühfluxer sind am gebräuchlichsten.
² Wellentyp: Doppelwelle (laminar + turbulent) ist Standard, um Abschattungen zu überwinden und eine gute Lochfüllung zu gewährleisten.
² Stickstoffinertisierung: Erzeugt eine sauerstofffreie Umgebung für überlegene, glänzende Lötstellen mit weniger Dross (Abfall).
Schritt 5: Integrations- und Support-Überlegungen
Ø Fördererintegration: Die Bestückungsmaschinen und die Wellenlötanlage müssen durch ein kompatibles Fördersystem (Breite, Schienentyp) verbunden sein.
Ø Software: Moderne Maschinen bieten Software zur Programmierung von Platinenlayouts und zur Überwachung von Produktionsdaten.
Ø Lieferantenunterstützung: Dies ist entscheidend. Stellen Sie sicher, dass der Lieferant Folgendes anbietet:
² Installation & Schulung: Vor-Ort-Einrichtung und Bedienerschulung.
² Lokale Ersatzteile: Verfügbarkeit von gängigen Verschleißteilen (Düsen, Schneider).
² Technischer Support: Reaktionsschneller Support zur Fehlerbehebung.
Entscheidungsflussdiagramm
1. Katalogkomponenten: Listen Sie alle THT-Komponenten nach Typ auf (Axial, Radial, DIP, Odd-Form).
2. Volumen bestimmen: Berechnen Sie die erforderlichen Bestückungen pro Stunde für jeden Komponententyp.
3. Einschränkungen identifizieren: Hat die Platine wärmeempfindliche SMT-Teile? (Wenn ja, ist wahrscheinlich Selektivlöten erforderlich).
4. Prozess auswählen: Wählen Sie basierend auf den Schritten 1-3 die Kombination aus Auto-Bestückern und manuellen Stationen aus.
5. Maschinen spezifizieren: Definieren Sie die erforderlichen Spezifikationen (Geschwindigkeit, Genauigkeit, Zuführanzahl) für jede Maschine.
6. Wählen Sie einen Lieferanten: Wählen Sie einen Anbieter mit einem guten Ruf für Zuverlässigkeit und der von Ihnen benötigten Supportinfrastruktur.
Fazit:
Die "richtige" THT-Bestückungslinie ist diejenige, die Ihren spezifischen Komponentenmix bei Ihrem erforderlichen Volumen am effizientesten verarbeitet und sich nahtlos in Ihren bestehenden SMT-Prozess integriert. Für die meisten Hersteller bedeutet dies eine Hybridlinie: Automatisierung für Standardteile mit hohem Volumen und flexible manuelle Arbeitsplätze für alles andere, die alle in ein robustes Wellen- oder Selektivlötsystem eingespeist werden. Bestehen Sie immer darauf, die Maschine mit Ihren eigenen Leiterplatten laufen zu sehen, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen.
Die Wahl der richtigen Through-Hole-Technologie (THT)-Bestückungsmaschinenlinie ist entscheidend für Effizienz, Qualität und Wirtschaftlichkeit in der Leiterplattenproduktion. Im Gegensatz zu SMT, das hochautomatisiert ist, erfordert THT oft einen maßgeschneiderten Ansatz.
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Schritt 1: Analysieren Sie Ihre Produktionsanforderungen (Die Grundlage)
Bevor Sie sich eine Maschine ansehen, müssen Sie zunächst Ihre eigenen Anforderungen verstehen.
1. Produktionsvolumen & Mix:
² Hohes Volumen, geringer Mix: (z. B. Netzteile für ein einzelnes Produkt). Priorisieren Sie vollautomatische, Hochgeschwindigkeits-Axial-/Radial-Bestückungsmaschinen.
² Geringes Volumen, hoher Mix: (z. B. Prototypen, industrielle Steuerkarten). Priorisieren Sie halbautomatische Maschinen oder manuelle Arbeitsplätze mit schnellem Wechsel.
² Gemischte Technologie (SMT + THT): Am häufigsten. Ihre Linie muss sich nahtlos in bestehende SMT-Prozesse integrieren lassen.
2. Komponententypen:
² Axiale Komponenten: (Widerstände, Dioden). Benötigen eine Axial-Bestückungsmaschine. Komponenten werden geformt, geschnitten und eingesetzt.
² Radiale Komponenten: (Kondensatoren, Transistoren). Benötigen eine Radial-Bestückungsmaschine. Oftmals mit höheren Geschwindigkeiten platziert.
² Dual-In-Line-Gehäuse (DIPs): (ICs, Sockel). Benötigen eine DIP-Bestückungsmaschine.
² Ungewöhnliche/schwere Komponenten: (Steckverbinder, Transformatoren, große Kondensatoren). Erfordern oft manuelle Bestückung oder einen speziellen Odd-Form-Auto-Inserter.
3. Leiterplattenspezifikationen:
² Plattengröße: Minimale und maximale Abmessungen (z. B. 100x100 mm bis 450x400 mm).
² Plattendicke: Standard ist ~1,6 mm, aber dickere Platten erfordern mehr Einpresskraft.
² Layoutdichte: Eng beieinander liegende Komponenten erfordern möglicherweise hochpräzisere Maschinen.
Schritt 2: Verstehen Sie die Kernkomponenten einer THT-Linie
Eine vollständige THT-Linie ist eine Abfolge von Prozessen. Möglicherweise benötigen Sie nicht jede Stufe.
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Maschinentyp |
Hauptfunktion |
Worauf Sie achten sollten |
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Komponentenaufbereitung |
Axial/Radial-Sequenzer: Zuführt, formt, schneidet und biegt Komponentenanschlüsse für automatische Maschinen. |
Kompatibilität mit Ihrem Komponentensortiment. Geschwindigkeit (Komponenten/Stunde). |
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Automatische Bestückung |
Axial/Radial/DIP-Bestücker: Platziert und schneidet automatisch Anschlüsse für bestimmte Komponententypen. |
Geschwindigkeit (IPH - Bestückungen pro Stunde), Genauigkeit (±), Umrüstzeit, Zuführkapazität. |
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Manuelle Bestückung |
Arbeitsplätze: Für ungewöhnliche Komponenten oder Artikel mit geringem Volumen. |
ESD-Schutz, Ergonomie, Werkzeuge zum Biegen von Anschlüssen, Komponentenbehälter. |
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Löten |
Wellenlötanlage: Der Kern der THT-Linie. Führt Platinen über eine Welle aus geschmolzenem Lot. |
Vorheizzonen, Flussmittelauftrag, Wellentyp (Dual/Selektiv), Stickstofffähigkeit, Plattenbreite. |
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Nachbearbeitung |
Anschlusskürzung & Reinigung: Automatische Schneider kürzen die überschüssige Anschlusslänge. Reiniger entfernen Flussmittelrückstände. |
Integration mit Förderer. |
Schritt 3: Passen Sie Maschinentypen an Ihren Komponentenmix an
Dies ist der Kern Ihrer Entscheidung. Die richtige Linie ist eine Kombination von Technologien.
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Ihr Komponentenprofil |
Empfohlene Maschinenlinie |
Begründung |
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Hauptsächlich axial & radial |
Automatischer Axial-Bestücker + Automatischer Radial-Bestücker + Wellenlöten |
Maximiert die Geschwindigkeit und reduziert den Arbeitsaufwand für Standardkomponenten mit hohem Volumen. |
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Hauptsächlich DIP-ICs |
Automatischer DIP-Bestücker + Wellenlöten |
Verarbeitet effizient die hohe Pinanzahl von DIP-Gehäusen. |
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High-Mix (einige Auto, einige Odd-Form) |
1-2 Auto-Bestücker + Manuelle Bestückungsstationen + Wellenlöten |
Die häufigste Konfiguration. Gleicht die Automatisierungskosten mit der Flexibilität für ungewöhnliche Teile aus. |
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Sehr geringes Volumen / Prototyping |
Manuelle Bestückungsstationen + Selektivlöten oder Handlöten |
Vermeidet hohe Investitionskosten. Selektivlöten ist präzise für komplexe Platinen. |
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Platinen mit empfindlichen SMT-Teilen |
Auto-/Manuell-Bestücker + Selektivlötanlage |
Kritische Wahl. Selektivlöten lötet nur die THT-Pins und vermeidet einen zweiten vollständigen thermischen Zyklus (Welle), der vorhandene SMT-Komponenten beschädigen könnte. |
Schritt 4: Wichtige Spezifikationen zur Bewertung
Ø Bestückungsgeschwindigkeit (IPH): Reicht von 10.000 bis über 50.000 IPH für automatische Maschinen. Zahlen Sie nicht zu viel für Geschwindigkeit, die Sie nicht benötigen.
Ø Bestückungsgenauigkeit (± mm): Entscheidend für dichte Platinen und Feinraster-Steckverbinder.
Ø Zuführkapazität: Wie viele verschiedene Komponententypen kann die Maschine halten und ohne Umrüstung zugreifen?
Ø Umrüstzeit: Für die Produktion mit hohem Mix ist ein schneller Wechsel zwischen Platinendesigns unerlässlich.
Ø Wellenlötspezifikationen:
² Anzahl der Vorheizzonen: Mehr Zonen ermöglichen eine bessere thermische Profilierung, verhindern Platinenverzug und gewährleisten gute Lötstellen.
² Flussmittelauftrag: Sprühschaum oder Sprühfluxer sind am gebräuchlichsten.
² Wellentyp: Doppelwelle (laminar + turbulent) ist Standard, um Abschattungen zu überwinden und eine gute Lochfüllung zu gewährleisten.
² Stickstoffinertisierung: Erzeugt eine sauerstofffreie Umgebung für überlegene, glänzende Lötstellen mit weniger Dross (Abfall).
Schritt 5: Integrations- und Support-Überlegungen
Ø Fördererintegration: Die Bestückungsmaschinen und die Wellenlötanlage müssen durch ein kompatibles Fördersystem (Breite, Schienentyp) verbunden sein.
Ø Software: Moderne Maschinen bieten Software zur Programmierung von Platinenlayouts und zur Überwachung von Produktionsdaten.
Ø Lieferantenunterstützung: Dies ist entscheidend. Stellen Sie sicher, dass der Lieferant Folgendes anbietet:
² Installation & Schulung: Vor-Ort-Einrichtung und Bedienerschulung.
² Lokale Ersatzteile: Verfügbarkeit von gängigen Verschleißteilen (Düsen, Schneider).
² Technischer Support: Reaktionsschneller Support zur Fehlerbehebung.
Entscheidungsflussdiagramm
1. Katalogkomponenten: Listen Sie alle THT-Komponenten nach Typ auf (Axial, Radial, DIP, Odd-Form).
2. Volumen bestimmen: Berechnen Sie die erforderlichen Bestückungen pro Stunde für jeden Komponententyp.
3. Einschränkungen identifizieren: Hat die Platine wärmeempfindliche SMT-Teile? (Wenn ja, ist wahrscheinlich Selektivlöten erforderlich).
4. Prozess auswählen: Wählen Sie basierend auf den Schritten 1-3 die Kombination aus Auto-Bestückern und manuellen Stationen aus.
5. Maschinen spezifizieren: Definieren Sie die erforderlichen Spezifikationen (Geschwindigkeit, Genauigkeit, Zuführanzahl) für jede Maschine.
6. Wählen Sie einen Lieferanten: Wählen Sie einen Anbieter mit einem guten Ruf für Zuverlässigkeit und der von Ihnen benötigten Supportinfrastruktur.
Fazit:
Die "richtige" THT-Bestückungslinie ist diejenige, die Ihren spezifischen Komponentenmix bei Ihrem erforderlichen Volumen am effizientesten verarbeitet und sich nahtlos in Ihren bestehenden SMT-Prozess integriert. Für die meisten Hersteller bedeutet dies eine Hybridlinie: Automatisierung für Standardteile mit hohem Volumen und flexible manuelle Arbeitsplätze für alles andere, die alle in ein robustes Wellen- oder Selektivlötsystem eingespeist werden. Bestehen Sie immer darauf, die Maschine mit Ihren eigenen Leiterplatten laufen zu sehen, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen.