Direktbelichtung von Leiterplatten

Hochgenaue Systemlösung

Moderne Digital-Direktbelichter auf LED-Basis übertragen die Leiterbahnen mit UV auf das Leiterplattenmaterial. Dabei gilt: Je schneller und genauer die Maschinen belichten können, desto besser. Erreichen lässt sich dies unter anderem durch eine optimale Abstimmung von Steuerung, Antriebssystem und Belichtungseinheit.
Bild: SIEB & MEYER AG

Die Firma Schmoll stellt Produktionsmaschinen für die Elektronikmassenproduktion und Mikrobearbeitung her. Das Portfolio umfasst alle relevanten Prozessabschnitte für die mechanische und die optische Mikrobearbeitung – darunter auch Direktbelichter. Anfangs noch laserbasiert, erfolgte vor einigen Jahren der Umstieg auf LED-basierte Technologie mit multiplen Wellenlängen. In Kooperation mit dem norwegischen Unternehmen Visitech entschied sich Schmoll, seine Direktbelichter mit UV-LED-Belichtungsköpfen auszustatten, und startete 2014 mit der Entwicklung. Mit an Bord: Antriebstechnik von Sieb & Meyer.

Bild: SIEB & MEYER AG

Belichtungsköpfe und Antriebssystem im Komplettpaket

In Direktbelichtern ist eine präzise und schnelle Achssteuerung extrem wichtig. Die MDI-Serie verfügt über eine X-Achse mit Belichtungsköpfen und eine Y-Achse, auf der sich der Maschinentisch bewegt. Auf dem Tisch wird das Produkt aufgelegt, das anschließend in streifenden Bewegungen belichtet wird. Dabei wird ein Streifen neben den anderen gesetzt. Dabei dürfen weder Lücken, axialer Versatz noch Überlappungen vorkommen, was eine hohe Präzision in der Steuerung voraus setzt. Neben der Genauigkeit gehören auch Geschwindigkeit und ein hoher Durchsatz zu den Anforderungen. Die Systemlösung von Schmoll besteht aus dem Luxbeam Lithography System LLS mit UV-Belichtungsköpfen von Visitech sowie dem Motion Controller MC2 und den Servoverstärkern SD2S von Sieb & Meyer. Das Belichtungssystem kommuniziert über Ethernet mit dem Motion Controller. Dieser stellt ein auf den Nanometer genaues Positionssignal zur Verfügung, das für die Synchronisation des Belichtungsprozesses zur relativen Bewegung der Achsen benötigt wird. Nichtlinearitäten oder mechanische Toleranzen der realen Maschine lassen sich mit Hilfe der Antriebstechnik kompensieren. „Das Resultat ist eine perfekt aufeinander abgestimmte Systemlösung“, so Norbert Bajon, Vertriebsmitarbeiter bei Sieb & Meyer. Dadurch könne der Anwender auch von einer Reduzierung der Entwicklungszeit und der Time-to-Market bei der Einführung der Maschine profitieren.

Genaue und dynamische Bewegungsabläufe

Der Antriebstechnik-Anbieter stellt mit seinem Motion Controller MC2 und den dazugehörigen Servoverstärkern SD2S ein leistungsstarkes System für hochgenaue und dynamische Bewegungsabläufe zur Verfügung. Im Falle der Direktbelichter von Schmoll hat sich die Technik bewährt. Die Maschinen arbeiten so schnell und präzise, wie Hersteller und Endkunden es sich vorstellen. Weitere Einsatzbereiche sind z.B. Maschinen zum Ultraschall- bzw. optischen Scannen, Drucken oder Röntgen. „Bei all diesen Applikationen ist die Qualität des Bearbeitungsprozesses von der präzisen Synchronisation des Bearbeitungskopfes zu den Achsbewegungen abhängig“, sagt Bajon.

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