Dosering i elektronikproduktion: 7 tegn på, at processen bør optimeres
ViscoTec Nordic – Uens doseringsmængder, luftbobler, dryp eller et unødvendigt højt materialeforbrug kan være tegn på, at doseringsprocessen ikke længere fungerer optimalt. I elektronikproduktionen kan selv små variationer få betydning for både kvalitet, omkostninger og stabiliteten i produktionen.
Elektroniske komponenter bliver stadig mindre, samtidig med at kravene til præcision, kvalitet og automatisering vokser. Det stiller også større krav til de processer, hvor der anvendes lim, epoxy, silikone, potting compounds, tætningsmaterialer og termisk ledende materialer.
Præcis dosering er derfor blevet en vigtig del af mange produktionsprocesser – fra limning og sealing til potting og thermal management.
Men selv en doseringsløsning, der fungerede optimalt, da produktionslinjen blev etableret, passer ikke nødvendigvis lige så godt til dagens materialer, mængder og produktionshastigheder.
Her er syv tegn på, at doseringsprocessen kan være værd at undersøge nærmere.
1. Doseringsmængden er ikke ens fra komponent til komponent
Ved blandt andet limning, potting, sealing og mikrodispensing er det vigtigt, at den ønskede mængde kan doseres reproducerbart.
Opleves der variationer mellem komponenterne, kan årsagen eksempelvis findes i materialets egenskaber, temperaturen, trykket eller det valgte doseringsprincip.
Det er især vigtigt ved meget små doseringsmængder. Her kan selv beskedne afvigelser udgøre en relativt stor del af den samlede mængde og dermed påvirke slutresultatet.
2. Materialeforbruget er højere end nødvendigt
Det kan være fristende at dosere lidt ekstra materiale for at være på den sikre side. I en serieproduktion kan denne sikkerhedsmargin imidlertid blive dyr.
Det gælder ikke mindst ved brug af kostbare materialer som epoxy, silikone, speciallim og termisk ledende materialer.
Produceres eksempelvis 100.000 komponenter om året, kan selv en ganske lille overdosering på hver komponent resultere i et betydeligt ekstra materialeforbrug.
En præcis volumetrisk dosering kan derfor både bidrage til en mere ensartet kvalitet og reducere materialeomkostningerne.
3. Luftbobler skaber udfordringer ved potting
Potting og encapsulation anvendes blandt andet til at beskytte elektroniske komponenter mod fugt, støv, vibrationer, temperaturpåvirkninger og andre påvirkninger fra omgivelserne.
Luftbobler i materialet kan imidlertid skabe problemer i processen og påvirke resultatet.
Hvis luft gentagne gange optræder i det doserede materiale, er det ikke nødvendigvis selve dispenseren, der er årsagen.
Materialeforsyning, håndtering og behandling af materialet samt den efterfølgende dosering hænger sammen. Derfor bør hele processen vurderes, hvis luftbobler er et tilbagevendende problem.
4. Materialet drypper eller danner tråde
Når små mængder lim eller andre materialer skal placeres præcist på elektroniske komponenter eller PCB’er, er en kontrolleret afslutning på doseringen vigtig.
Dryp, efterløb og tråddannelse kan medføre, at materiale ender på uønskede områder. Det kan skabe behov for rengøring eller efterbearbejdning.
I automatiserede produktionsmiljøer kan problemet samtidig få betydning for cyklustid og processikkerhed.
En ren og reproducerbar afslutning på hver dosering er derfor en vigtig del af en stabil proces.
5. Produktionen anvender 2-komponent materialer
Ved dosering af 2K-materialer handler præcision ikke kun om den samlede mængde.
Forholdet mellem A- og B-komponenten skal også være korrekt og reproducerbart. Afvigelser i blandingsforholdet kan påvirke både materialets egenskaber og den efterfølgende hærdning.
Jo mere kritisk applikationen er, desto større betydning får kontrollen med blandingsforhold og dosering.
En stabil 2K-proces kræver derfor både kontrol med materialeforsyningen og en præcis dosering af de enkelte komponenter.
6. Der anvendes termisk ledende materialer
Thermal management spiller en stadig større rolle i moderne elektronikproduktion.
Termisk ledende pastaer, adhesives og gap fillers kan være stærkt fyldte, højviskose og abrasive. Materialernes egenskaber stiller derfor særlige krav til både forsynings- og doseringsudstyret.
Samtidig er den korrekte doseringsmængde vigtig.
For lidt materiale kan påvirke varmeoverførslen, mens en unødvendig stor mængde øger materialeforbruget og dermed produktionsomkostningerne.
Det gør præcis og reproducerbar dosering særlig relevant i applikationer inden for thermal management.
7. En manuel doseringsproces skal automatiseres
En manuel proces kan fungere tilfredsstillende ved mindre produktionsmængder. Situationen kan ændre sig, når volumen stiger, eller produktionen skal automatiseres.
Ved integration af doseringen i eksempelvis en XYZ-enhed, robotcelle eller fuldautomatisk produktionslinje øges kravene til reproducerbarhed og proceskontrol.
Det gælder blandt andet ved punktdosering, limstrenge, sealing og potting.
Her skal doseringsløsningen ikke alene levere den rigtige mængde. Den skal også kunne gøre det stabilt og gentageligt som en integreret del af den samlede produktionsproces.
Nyt doseringsudstyr er ikke nødvendigvis løsningen
Når der opstår problemer med doseringen, kan den umiddelbare løsning være at udskifte dispenseren. Men udfordringen behøver ikke at ligge i selve doseringsudstyret.
Materialeforsyning, materialebehandling, slanger, procesparametre, automatisering, doseringsprincip og materialets egenskaber kan alle have indflydelse på resultatet.
Det relevante spørgsmål er derfor ikke nødvendigvis, om virksomheden har brug for nyt udstyr.
Et bedre udgangspunkt kan være at undersøge, om den eksisterende doseringsproces fortsat passer til det aktuelle materiale, den ønskede doseringsmængde og produktionshastigheden.
ViscoTec Nordic tilbyder vurdering af doseringsprocessen
ViscoTec Nordic tilbyder virksomheder inden for elektronikproduktion en gratis og uforpligtende indledende vurdering af deres eksisterende doseringsproces.
Det behøver ikke at være et omfattende projekt. For at foretage en indledende vurdering kan virksomheder sende oplysninger om det anvendte materiale, den ønskede doseringsmængde eller flow samt et billede eller en kort video af den nuværende proces.
På baggrund af oplysningerne kan ViscoTec Nordics applikationsspecialister vurdere, om der er områder i processen, hvor der er potentiale for forbedringer.
Det kan eksempelvis være inden for doseringspræcision, reduktion af materialespild, luft i materialet, processtabilitet, 1K- og 2K-dosering eller automatisering.
Dermed kan virksomheder få et bedre grundlag for at afgøre, om processen kan optimeres med det eksisterende setup, eller om der er behov for ændringer i doseringsløsningen.
Har I en doseringsproces, som ikke fungerer helt så godt, som I ønsker?
Send os materiale, doseringsmængde og et billede eller en video af processen. Så tager vi et indledende kig på applikationen – gratis og uforpligtende.
Information kan sendes til mia.stenholm@viscotec-nordic.com
Svogerslev Hovedgade 48
4000 Roskilde
Tlf.: +45 45828090
E-mail: info@viscotec-nordic.com
