Schnelles Dosiersystem für LED-
Technologie auf höchstem Niveau

Schnelles Dosiersystem für LED-Technologie auf höchstem Niveau
Grossansicht Bild
Links im Bild das Dispenssystem der CDS Reihe, rechts das Hochgeschwindigkeits-Dosiersystem Scorpion
05.02.2015 | Bei der industriellen Produktion von LED-Chips kommt es innerhalb unterschiedlicher Fertigungschargen immer wieder zu Abweichungen. So variieren die lichttechnischen Eigenschaften beispielsweise in Farbe und Leuchtkraft. Damit eine konstante Lichtqualität mit einheitlicher Lichtfarbe sowie gleichem Helligkeitsniveau garantiert ist, müssen die LEDs einer Charge sortiert werden.

Eine der Herausforderungen eines Herstellers für LEDs, die es unter anderem zu beachten gilt. Tridonic in Jennersdorf löst dies auf unkonventionelle, innovative Weise und beweist Kompetenz in diesem Bereich.
Tridonic steht als internationaler Technologieführer für innovative Beleuchtungskomponenten, Lichtmanagement und LED-Systeme, dessen Produkte zu intelligenten sowie energieeffizienten Lichtlösungen führen. In 2001 gegründet, versteht das Unternehmen sein Geschäft im Betreiben, Regeln und Steuern von Licht, und überzeugt mit seinem LED- und OLED Portfolio durch kompromisslose Qualität. Das Erfolgskonzept, welches sich im Werdegang des Unternehmens widerspiegelt, basiert auf einer engen Zusammenarbeit mit den Kunden in Verbindung mit der technischen Expertise. Hoch entwickelte Fertigungstechnologien, Know-how  und Zuverlässigkeit sind Grundlagen der Erfolgstory.  

 


Nichts bleibt unerkannt


Um LEDs einer Charge zu sortieren, ist das Binning ein gängiges Verfahren mit jedoch aufwändigem Prozess und erhöhtem Ausschuss. Bei Tridonic klassifiziert man die LEDs nach der ANSI-Norm (ANSI = American National Standards Institute). Sie definiert Farbwertabweichungen mithilfe der MacAdam-Ellipsen, welche die Farbabstände auf den XY-Koordinaten beschreiben. Die Angabe von diesen Ellipsen informiert den Nutzer darüber, wie weit zum Beispiel die Lichtfarbe einzelner LED-Module voneinander abweichen. In Jennersdorf wird jeder Kundenauftrag direkt in den Ellipsen, und größtenteils im COB (Chip-on-Board) Verfahren produziert und nicht gebinnt. Wie Robert Neuhold, Process Development Manager im Unternehmen erklärt, werden die Module seit einigen Monaten nun auch im SMD Prozess hergestellt, und das mit zunehmender Tendenz. Das Unternehmen verfügt über 2 SMD-, 8 COB sowie 8 Dispens-Linien, um den steigenden Herausforderungen in punkto LEDs zu entsprechen. Denn was gestern noch aktuell war, kann heute bereits Makulatur sein, so Robert Neuhold: „Die Lebenszyklusdauer von LEDs beträgt gerade mal 2 Jahre und ist eine fortschreitende Chip-Reise, die stets Weiterentwicklung und innovatives Equipment erfordert. So können wir einen stark ansteigenden Trend bei den SMD Modulen feststellen, mit denen wir vor ca. 1 Jahr begonnen haben.“ Ein großer Vorteil im Unternehmen zeigt sich in der Herstellung der Farbkonversionen, die mit hauseigenen Pasten entwickelt werden. Dazu wird Phosphor mit einer Silikonpaste angerührt um je nach Wellenlänge ein Rezept zu generieren, das anschließend direkt in die Fertigung kommt. Denn unterschiedlicher Phosphor erzeugt unterschiedliche Farbwiedergabewerte. Insofern ist man in der Lage, genau den Wünschen der Kunden zu entsprechen und die Flexibilität in jeder Hinsicht zu erhöhen. Generell ist der Modulhersteller auf allgemeine Beleuchtung in jeglicher Form spezialisiert und liefert nicht nur als Mitglied der Zumtobel Gruppe an den Mutterkonzern, sondern auch an andere Hersteller weltweit. Dabei ist man verstärkt auf der Suche nach neuen Nischen für neue Module. Die Vernetzung mit den weiteren Unternehmen der Firmengruppe erweist sich als ebenfalls vorteilhaft, um die gegenseitige Verwendung der zahlreichen Patente zu gewährleisten. Durch  Cross-Licensing Agreement wurde die Patent-Situation für sämtliche Kunden des Unternehmens gesichert. Die ca. 140 Mitarbeiter in der Forschung und Entwicklung, Produktion und Logistik  stecken ihre ganze Energie in Licht, um in Verbindung mit innovativem Equipment, weiterhin weltweit der Markt- und Technologieführer in der LED-Technologie zu sein.

 


Herstellung der LED Module


Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit gehört neben einem sicheren Prozess das nötige Equipment. Insofern besteht bereits seit 2004 eine enge Zusammenarbeit mit dem Anlagenhersteller Essemtec aus der Schweiz, und es finden sich neben insgesamt 16 Dispenssystemen auch 6 Messhandler sowie 6 Reflowöfen des Herstellers in der Produktion. Als erster Kunde für Dispensanlagen konnte Tridonic einige Pionierarbeit leisten und neue Ideen beisteuern, um die Systeme kundengerecht weiterzuentwickeln. Und das Ergebnis lässt sich sehen, sind aus den einstigen Standarddispensern Anlagen entstanden, die nicht nur robuster und schneller sind, sondern auch in der Genauigkeit zeigen, was sie können.

Nachdem die Dispensanlagenreihe CDS im Herbst 2012 bei Essemtec durch die leistungsstarke Scorpion, die auf Grundlage der eigens für Tridonic entwickelten CDS Para Plattform entstanden ist, ersetzt wurde, musste in Jennersdorf eine Entscheidung getroffen werden. Zum Erhalt seiner  Spitzenposition in der Fertigung von LED-Modulen benötigt man stets aktuelles, schnelleres und noch besseres Equipment. In enger Zusammenarbeit beider Unternehmen wurden so drei CDS-Systeme zur Scorpion umgebaut, was einen immensen Geschwindigkeitsvorteil versprach. Seit Januar 2014 stehen die 3 umgebauten Dispensanlagen in der Fertigung, wozu Robert Neuhold berichtet: „Durch den Einsatz der neuen Dosieranlagen sind wir beim Jetprozess doppelt so schnell geworden. Lag der Durchsatz vorher bei 36.000 Dots/Std., sind wir heute bei 60.000 bis 65.000 Dots/Std., je nach Modultyp. Und da kommen uns die schnellen Anlagen perfekt entgegen.“

 


Dispensen im Doppelpack

Das Double Dispensing Equipment, wie es im Unternehmen genannt wird, eignet sich besonders gut bei Anwendungen, wo gleiche Bauteile in hoher Stückzahl auf die Bauteilträger platziert werden müssen, wie es der Fall bei der LED Bestückung ist. Insofern steht das Equipment komplett am richtigen Ort, um seine Dienste zu tun.

Die verwendeten Features nachfolgend aufgeführt:

  • Sicherheitslevel zum Anlegen von Usern, Zuweisung von Rechten, sowie ungebunden definierbarer  Screenfreigabe
  • Erfassen von Auftragsnummern zum Anlegen von Aufträgen inklusive Zuweisung des Mediums mit kompletter Nachverfolgung des Status aller Jobs im Archiv
  • Wegschalten von Dosierpunkten, d.h. die letzte Dosierposition wird gespeichert und beim erneuten Starten kann die Dosierung dort weitergeführt werden, wobei einzelne Positionen auch manuell getätigt werden können
  • Anpassung der Produktionsoberfläche, der Adjustfaktor kann während der Produktion reguliert werden
  • Bei der Eingabe der Mediumdaten in die Bibliothek ist eine Prozesszuweisung dafür möglich, es können mehrere Settings für unterschiedliche Nadeln bzw. Düsen innerhalb des Mediums erstellt werden. Hersteller, Farbe des Mediums, Viskosität, Partikel oder Größe sind erfassbar
  • Ein automatisches Logfile der Eingabeparameter pro Leiterplatte ist nicht vorhanden, dafür werden alle auftretenden Meldungen bzw. laufenden Jobs aufgezeichnet
  • Mehrere Referenzmarken auf der Leiterplatte
  • Der Import von CAD-Daten ist direkt in die Software ePlace möglich ohne zusätzliches Programm
  • Vereinfachung der Programmierung von Kreisen und Linien.

Auch ist Robert Neuhold von der Dokumentation der Software begeistert. Es gibt für jeden Menüpunkt eine genaue Erklärung, so dass sich auch ein nichtkundiger Anwender gut behelfen kann. Die zum Einsatz kommenden 6 Messhändler auf Basis der Dispensanlagen sind eigens für den LED-Modulhersteller entwickelt und hergestellt worden. Diese machen eine Inline-Vermessung des Farbortes. So wird gewährleistet, dass stets am rechten Ort mit der richtigen Menge dosiert wird und die Qualität gleichbleibend hoch ist. Und obwohl der derzeitige Ausschuss gerade mal bei 3% liegt, hat sich der Process Development Manager das Ziel gesetzt, nochmals besser zu werden. 

Die enge und erfolgreiche Zusammenarbeit der Unternehmen trägt nachweisbar Früchte und jede Partei konnte Vorteile daraus ziehen, so dass der Fortsetzung nichts im Wege steht. Mit Innovationskraft für jeden eine passende Lösung.

www.essemtec.com; www.tridonic.com

Autorin: Doris Jetter, EPP


Bewertung Ø:
   
Meine Bewertung:

Fragen und Kommentare (0)