Druckluft in der Elektronikindustrie

Die Elektroindustrie umfasst ganz unterschiedliche Bereiche. Einerseits Massenprodukte, wie Elektrohausgeräte, Lichttechnik, Batterien, Sicherheitssysteme, Unterhaltungselektronik, Kabel und Drähte, anderseits Hochtechnologien wie F&E im Bereich Nanotechnologie.

In der Branche ist die internationale Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens sehr wichtig. Ein Bestandteil davon sind hohe Qualitätsanforderungen an das Produkt sowie eine effektive und flexible Produktion. Dazu werden mittlerweile auch immer mehr roboterbasierte Automatisierungslösungen eingesetzt, z.B. bei der Herstellung von Wafern. Die Herstellung und Bearbeitung ist eine knifflige Aufgabe. Genau bei solchen sensiblen Produkten kommt oftmals Druckluft zum Einsatz.

Die verwendeten Anlagen sich hochtechnologisch, kostenintensiv und meist empfindlich. Deshalb gelten in der Elektronikproduktion hohe Betriebsstandards und ebenfalls hohe Anforderungen an die Druckluft. Es wird meist ölfreie und trockene Druckluft benötigt. Bei Fertigungsprozessen im Reinraum gelten besondere Bedingungen.

Die Anwendungen bei der Druckluft zum Einsatz kommt, sind so vielschichtig wie die Bereiche der Branche. Kontaktieren Sie uns, wir finden mit Ihnen zusammen die optimale Lösung für eine gesicherte Druckluftversorgung und Druckluftqualität.

Anwendungen in der Elektronikindustrie

Bestückung

Bestückung und Reinigung

Auch in der Elektronikindustrie hat die Automatisierung Einzug erhalten, denn mit Bestückautomaten wird heute die Massenelektronik produziert. Die Druckluft wird hier einerseits zum pneumatischen Antrieb für die Komponetenbeförderung eingesetzt, aber auch zur Aufnahme und Platzierung von Komponenten. Hierzu wird Saugluft verwendet, welche mit Vakuumpumpen erzeugt wird. Damit können beispielsweise bei der Chipherstellung empfindliche Teile gegriffen und anschließend auf der Leiterplatte platziert werden. Die Produktion bei der Chipherstellung muss unter Reinraumbedingungen stattfinden, d.h. die Druckluftqualität muss diesen Anforderungen angepasst werden.

Ein weiteres Einsatzgebiet für die Druckluft ist das Auftragen der Lotpaste auf die Leiterplatten sowie die Reinigung der Leiterplatten, Platinen und Wafern. Hier werden die Bauteile mit Druckluft abgeblasen, um Rückstände von der Bearbeitung zu entfernen. Bei der Bearbeitung von Wafern spielt Druckluft eine große Rolle beim Transport und Umlagern. Die eingesetzte Druckluft muss hier frei von Partikeln, Öl und Feuchtigkeit sein.

Use Case: Druckluft in der Reinraumtechnologie

Luftlager

Luftlager finden sich immer in Bereichen wieder, bei denen Präzession und Schnelligkeit notwendig sind. In der Elektronikindustrie sind dies z.B. Inspektionsgeräte, Wafer-Stepper, Geräte zur Leiterplattenunterstützung, Linearführungen und Spindeln von Leiterplattenbohrmaschinen.

Der Bereich Leiterplattenbohren ist einer der Schlüsselbereiche für Luftlager. Vor dem Bestücken müssen die Leiterplatten vielfach durchbohrt werden. Die Drehzahl der Spindel liegt im hochdrehenden Bereich, dies wird durch die berührungslose Lagerung gewährleistet. Dazu wird ein Luftlager zwischen Spindellager und Statorlager erzeugt und ein Materialkontakt verhindert. Das Luftlager wird mit Druckluft erzeugt, welche über Mehrdüsenlager oder Eindüsenlager in den Lagerspalt gelangt. Aufgrund des extrem dünnen Lagerspaltes (Luftfilm von 3 bis 10 µm) muss die Druckluft partikel- und aerosolfrei sowie trocken sein. Feuchte Druckluft kann Korrosion verursachen oder zu mineralischen Ablagerungen führen.

Löten

Stickstoff zum Löten

In der Elektronikindustrie ist es zwingend notwendig, Komponenten miteinander zu verbinden. Das Löten ist eines der bedeutsamsten Verfahren dazu. Damit die Ergebnisse qualitätsgerecht sind, sollte für die jeweilige Anwendung das richtige Verfahren und die entsprechende Gerätschaft verwendet werden. Seit Juli 2006 dürfen bei kommerziellen Geräten kein bleihaltiges Lötzinn oder bleihaltige Leiterplatten verwendet werden. Alternative Verfahren benötigen oftmals Stickstoff als Schutzgas, z.B. bei Wellenlötanlagen oder Reflow-Öfen.

Der benötigte Stickstoff kann aus der Druckluft mit Hilfe von Stickstoffgeneratoren durch den Einsatz von niedrigselektiven Membranen oder Molekularsieben gewonnen werden. Die Reinheit des Schutzgases kann bis zu 95 - 99,5 % betragen. Zum Schutz der Stickstoffmembran bzw. des Molekularsiebes und zur Erhöhung der Betriebssicherheit wird oftmals eine relative Feuchte der eintretenden Druckluft unter 80 % gefordert. Dies ist notwendig, da die Stickstoffmembran bzw. das Molekularsieb empfindlich gegenüber Feuchtigkeit sind.

Qualitätssicherung beim Automobilzulieferer

Abblasen von Hochleistungselektronik über pulsierende Rotationsdüsen, Abfahren von Kunststoffgehäusen mit säubernden Plasmastrahlen: Beim deutschen Automobilzulieferer Hella übernimmt Druckluft zentrale Aufgaben bei der Oberflächenreinigung sicherheitsrelevanter Bauteile. Wichtigste Anforderung dabei: absolute Ölfreiheit.

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