Das Bauteil ist verfügbar, die Stückzahl stimmt und der Liefertermin passt. Trotzdem kann die Fertigung nicht beginnen, wenn Verpackung und Zuführung nicht auf den vorgesehenen Prozess abgestimmt sind. Kundenspezifische Gurtung bereitet die Komponenten für die zuverlässige Verarbeitung auf der Linie vor.
Gurtung und Tape and Reel
Gurtung bezeichnet den Prozess, bei dem Komponenten in einer definierten Orientierung in ein Carrier Tape eingebracht und mit einem Deckband gesichert werden.
Tape and Reel bezeichnet die daraus entstehende Verpackungs- und Zuführform. Das verschlossene Carrier Tape wird auf eine Rolle gewickelt und kann über einen geeigneten Feeder dem automatisierten Fertigungsprozess zugeführt werden.
Bei oberflächenmontierbaren Bauteilen wird häufig von SMD-Gurtung gesprochen. Die kundenspezifische Gurtung ist breiter angelegt. Sie kann neben klassischen SMDs auch geeignete elektronische und elektromechanische Komponenten wie Leiterplattenklemmen oder Batteriekontakte umfassen.
Ein professioneller Gurtungsservice berücksichtigt deshalb nicht nur das Bauteil selbst. Auch folgende Faktoren müssen zum Prozess passen:
- Bauteilorientierung
- Geometrie und Tiefe der Gurttasche
- Gurtbreite und Vorschub
- Ausführung und Siegelung des Deckbands
- Rollendurchmesser und Stückzahl
- Kennzeichnung der Verpackungseinheit
- Loszuordnung und Rückverfolgbarkeit
- Anforderungen an Inspektion und Dokumentation
Schon eine abweichende Orientierung oder ein ungeeignetes Rollenformat kann dazu führen, dass technisch einwandfreie Ware nicht unmittelbar verarbeitet werden kann.
Verpackung gehört zum Prozess
In der Elektronikfertigung schützt die Verpackung nicht nur beim Transport. Sie beeinflusst auch, wie Bauteile gelagert, vereinzelt, ausgerichtet, aufgenommen und dem nächsten Fertigungsschritt zugeführt werden.
Tape and Reel, Tube, Tray, Cut Tape und Schüttgut können geeignete Bereitstellungsformen sein. Entscheidend ist, ob die konkrete Verpackung zur Anlage, zum Feeder und zu den definierten Prozessparametern passt.
Die Verpackungsform kann deshalb bereits bei der Beschaffung relevant werden. Ist die verfügbare Variante nicht mit dem eingeplanten Prozess kompatibel, muss vor dem geplanten Produktionsbeginn eine geeignete Lösung gefunden werden.
Das bedeutet nicht, dass die ursprüngliche Verpackung ungeeignet oder das Bauteil mangelhaft ist. Die Bereitstellungsform passt lediglich nicht zu den Anforderungen der vorgesehenen Linie.
Verpackungsinnovation bei Murata
Das Bulk Case von Murata für besonders kleine Multilayer Ceramic Capacitors, kurz MLCCs, zeigt, welche Möglichkeiten neue Verpackungskonzepte eröffnen.
Beim Bulk Case befinden sich die Bauteile nicht auf einer konventionellen Rolle, sondern in einem speziellen Großgebinde. Während der Verarbeitung richtet ein Bulk Feeder die Komponenten aus und führt sie dem Bestückungsautomaten zu. Dafür wird ein kompatibler Feeder benötigt.
Ein Bulk Case für MLCCs der Baugröße 01005 fasst bis zu 500.000 Komponenten. Für eine konventionelle Rolle nennt Murata 20.000 Komponenten. Bei MLCCs der Baugröße 0201 liegt die Kapazität des Bulk Case bei 150.000 Komponenten.
Das Konzept kann Verpackungsmaterial, Lagerflächenbedarf und Wechselvorgänge reduzieren. Murata versteht das Bulk Case nicht als vollständigen Ersatz für Tape and Reel, sondern als zusätzliche Verpackungsoption für geeignete Produkte und Produktionsbedingungen.
Das Bulk Case ist daher kein Beispiel für eine unzureichende Verpackung. Es zeigt, dass unterschiedliche Produktionskonzepte unterschiedliche Zuführlösungen benötigen.
Ist ein kompatibler Bulk Feeder vorhanden, kann das Format seine Vorteile ausspielen. Ist eine Linie dagegen für Tape and Reel ausgelegt, muss geprüft werden, welche Bereitstellungsform zum jeweiligen Prozess passt.
Wenn Tube nicht zur Linie passt
Eine andere Situation entsteht, wenn Komponenten aufgrund kurzer Termine oder eingeschränkter Verfügbarkeit in einer anderen Verpackungsform beschafft werden als im etablierten Serienprozess vorgesehen.
Texas Instruments bietet abhängig von Produkt, Menge und Verfügbarkeit verschiedene Carrier Optionen an. Dazu gehören Full Reel, Custom Reel, Cut Tape, Tube und Tray.
In der Praxis kann ein benötigter TI Baustein deshalb verfügbar sein, aber in Tubes eintreffen, während die vorgesehene Linie Tape and Reel benötigt.
Das ist kein Qualitätsproblem des Herstellers. Das Bauteil ist vorhanden und für die Anwendung geeignet. Lediglich die verfügbare Verpackung passt nicht zum geplanten Zuführprozess.
Eine kundenspezifische Gurtung kann die Komponenten für diesen Prozess vorbereiten. Nach technischer Prüfung werden sie in der definierten Orientierung in ein geeignetes Carrier Tape eingebracht, mit Deckband verschlossen, kontrolliert und als dokumentierte Verpackungseinheit bereitgestellt.
So wird aus einer zusätzlichen Beschaffungsmöglichkeit eine nutzbare Option für die Fertigung.
Leiterplattenklemmen kundenspezifisch gurten
Nicht jede abweichende Verpackungsform entsteht durch einen Engpass. Manchmal liegt der Grund in der Kombination aus Bauteilvariante, benötigter Menge und wirtschaftlich sinnvoller Herstellerverpackung.
Ein Praxisbeispiel sind Leiterplattenklemmen von WAGO. Nicht für jede Ausführung und Losgröße steht eine gegurtete Variante zur Verfügung, die zum individuellen Fertigungsprozess passt.
btv technologies setzt für das Blister Taping von WAGO Klemmblöcken der WAG250 Baureihe und ähnlichen Typen einen dreidimensional beweglichen Roboterarm ein. Die Lösung ist für 32 mm breite Blistergurte sowie für 13, 15 und 22 Zoll große Spulen ausgelegt.
Der Roboterarm nimmt die Klemmblöcke auf und legt sie in definierter Orientierung in die Taschen des Blistergurts ein. So lassen sich auch individuelle Varianten und Losgrößen automatisiert und wiederholgenau verarbeiten.
Die Gurtung verändert nicht die Funktion des Bauteils. Sie ergänzt das standardisierte Herstellerangebot um die Verpackungs- und Zuführform, die eine bestimmte Linie benötigt.
Mehr über die automatisierte Gurtung von WAGO Klemmblöcken erfahren.
Batteriekontakte aus Schüttgut
Besonders deutlich wird der Unterschied zwischen verfügbar und line-ready bei Komponenten, die als Schüttgut angeliefert werden.
Ein Beispiel sind Batteriekontakte. Die Teile sind vorhanden, liegen jedoch lose und ohne definierte Orientierung im Gebinde. Damit lassen sie sich nicht unmittelbar über einen Tape and Reel Feeder zuführen.
Für die weitere Verarbeitung müssen die Kontakte vereinzelt und eindeutig ausgerichtet werden. Anschließend werden sie in eine Tasche eingebracht, die auf ihre Geometrie und den vorgesehenen Fertigungsprozess abgestimmt ist. Ein geeignetes Deckband sichert die Kontakte im Carrier Tape.
Vor der Umsetzung müssen verschiedene Fragen geklärt werden:
- In welcher Lage muss der Kontakt bereitgestellt werden?
- Welche Taschentiefe und Taschengeometrie sind erforderlich?
- Welcher Vorschub passt zur vorgesehenen Zuführung?
- Wie wird der Kontakt sicher in der Tasche gehalten?
- Welche Inspektion ist für Lage und Vollständigkeit erforderlich?
- Wie werden Los, Menge und Verpackungseinheit dokumentiert?
Erst das Zusammenspiel dieser Parameter macht aus lose angelieferten Batteriekontakten zuverlässig zuführbares Material.
Kundenspezifische Gurtung ist für diesen Anwendungsfall der passende Oberbegriff. Ob zusätzlich von SMD-Gurtung gesprochen werden kann, hängt von der späteren Montageart des jeweiligen Kontakts ab.
Komponenten aus dem Graumarkt und Sekundärmarkt
Eine weitere Ausgangssituation entsteht, wenn benötigte Komponenten nicht rechtzeitig über etablierte Bezugswege verfügbar sind und zusätzliche Quellen geprüft werden.
In diesem Fall steht zunächst nicht die Verpackungsform im Mittelpunkt. Je nach Bezugsweg und Risikoprofil müssen Herkunft, Zustand, Lagerbedingungen, Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit bewertet werden.
Die Electronic Components Industry Association nennt bei nicht autorisierten Bezugsquellen unter anderem Risiken durch gefälschte Komponenten, ungeeignete Lagerung oder Handhabung sowie fehlende dokumentierte Rückverfolgbarkeit zum Originalhersteller.
Die sinnvolle Reihenfolge lautet deshalb:
- Risiko bewerten
- Bauteile prüfen
- Erforderliche Vorbereitungsschritte durchführen
- Material freigeben
- Komponenten prozessgerecht konfektionieren
Je nach Bauteil und Anforderung können visuelle, dimensionale oder parametrische Prüfungen erforderlich sein. Trocknen und Backen, Reconditioning, Selektion oder dokumentiertes Repackaging können ebenfalls zum Prozess gehören.
Eine neue Tape and Reel Verpackung ist keine Qualitätsfreigabe. Bei Material aus zusätzlichen Bezugsquellen steht die Gurtung am Ende eines risikobasierten Prüf- und Vorbereitungsprozesses.
Wenn Zeit zum Produktionsfaktor wird
Eine ungeeignete Verpackungsform wird nicht immer frühzeitig erkannt. Manchmal zeigt sich erst kurz vor dem geplanten Produktionsbeginn, dass Bauteile in Tube, Tray, Cut Tape oder als Schüttgut vorliegen und sich nicht über die vorgesehene Zuführung verarbeiten lassen.
Dann zählt neben der technischen Lösung auch die Bearbeitungszeit.
Für geeignete Gurtungsaufträge bietet btv technologies eine Expressbearbeitung innerhalb von 24 Stunden. Ob ein konkreter Auftrag dafür geeignet ist, hängt von mehreren Faktoren ab:
- Bauteilgeometrie
- Stückzahl
- Verfügbarkeit des benötigten Carrier Tapes
- Definierte Bauteilorientierung
- Vorhandene und freigegebene Prozessdaten
- Prüf- und Dokumentationsumfang
- Verfügbarkeit der Ware
- Vollständigkeit der Auftragsdaten
Eine bereits bekannte und freigegebene Konfiguration lässt sich schneller bearbeiten als ein Bauteil, für das zunächst Tasche, Orientierung und Prozessparameter definiert werden müssen.
Auch vorgelagerte Leistungen wie Echtheitsprüfung, Testing, Drying/Baking oder Reconditioning können die gesamte Bearbeitungszeit beeinflussen.
Die Expressbearbeitung beginnt deshalb mit einer Machbarkeitsprüfung. Dabei wird geklärt, ob das benötigte Material, die erforderlichen Daten und die technischen Voraussetzungen für die gewünschte Bearbeitungszeit vorliegen.
Express-Gurtung innerhalb von 24 Stunden
Für geeignete Bauteile und Auftragskonfigurationen ist eine Expressbearbeitung innerhalb von 24 Stunden möglich. Entscheidend sind Bauteilgeometrie, Stückzahl, Materialverfügbarkeit und Prüfumfang.
Die 24 Stunden beziehen sich auf den vereinbarten Bearbeitungszeitraum. Transport- und Lieferzeiten werden für den jeweiligen Auftrag abgestimmt.
Was professionelle Gurtung umfasst
Professionelle Gurtung bedeutet mehr, als Bauteile auf eine Rolle zu bringen. Sie umfasst die prozessgerechte Konfektionierung elektronischer und elektromechanischer Komponenten.
Der Prozess beginnt mit den Anforderungen der Fertigung:
- Welches Bauteil soll verarbeitet werden?
- In welcher Verpackungsform liegt es vor?
- Welche Linie und welcher Feeder sind vorgesehen?
- Welche Orientierung wird benötigt?
- Welche Qualitäts- und Inspektionskriterien gelten?
- Müssen Lose getrennt oder Stückzahlen neu aufgeteilt werden?
- Welche Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit sind erforderlich?
- Sind vor der Gurtung weitere Prozessschritte notwendig?
Aus den Antworten ergibt sich die passende Konfektionierung. Je nach Auftrag reicht sie von einer kleinen kundenspezifischen Menge bis zur automatisierten Seriengurtung.
btv technologies verbindet standardisierte und kundenspezifische Gurtung mit 2D- und 3D-Inspektion sowie dokumentiertem Lot Split, Recount und Repackaging.
Bauteil-Services kombinieren
Gurtung muss kein isolierter Arbeitsschritt sein.
Wenn ein Bauteil zunächst geprüft, getrocknet, getestet, programmiert und anschließend gegurtet werden muss, verursacht jede Übergabe an einen weiteren Dienstleister zusätzliche Transportwege und einen weiteren Dokumentationsstand.
Bei btv technologies lassen sich unter anderem folgende Bauteil-Services kombinieren:
- Testing und Qualitätskontrolle
- Echtheitsprüfung
- Reconditioning
- Trocknen und Backen
- Taping und Packaging
- Repackaging und Traceability
- Programmierung
Welche Leistungen erforderlich sind, richtet sich nach Bauteil, Bezugsweg und Fertigungsanforderung. Die Bauteil-Services von btv technologies sind entsprechend modular aufgebaut.
Vor der Linie entscheiden
Muratas Bulk Case, kurzfristig verfügbare TI Komponenten, WAGO Leiterplattenklemmen, Batteriekontakte aus Schüttgut und Ware aus zusätzlichen Bezugsquellen haben unterschiedliche Ausgangspunkte.
Sie führen jedoch zur gleichen Frage:
Kann die vorgesehene Fertigung das verfügbare Material zuverlässig zuführen und verarbeiten?
Verfügbarkeit sagt aus, ob eine Komponente vorhanden ist. Line-ready beschreibt, ob sie in der benötigten Form für den vorgesehenen Prozess bereitsteht.
Wer die spätere Zuführung bereits bei der Beschaffung berücksichtigt, erkennt mögliche Abweichungen nicht erst an der Fertigungslinie. Prüfung, Vorbereitung, kundenspezifische Gurtung und Dokumentation schaffen weitere Möglichkeiten, wenn die verfügbare Verpackungsform nicht zum geplanten Prozess passt.
Häufige Fragen zu Gurtung und Tape and Reel
Gurtung bezeichnet den Prozess, bei dem Komponenten in definierter Orientierung in ein Carrier Tape eingebracht und mit einem Deckband gesichert werden.
Tape and Reel bezeichnet das daraus entstehende Verpackungs- und Zuführformat. Das verschlossene Carrier Tape wird auf eine Rolle gewickelt und für die automatisierte Zuführung bereitgestellt.
SMD-Gurtung bezeichnet die Gurtung oberflächenmontierbarer Bauteile für die automatische Bestückung.
Kundenspezifische Gurtung ist der weiter gefasste Begriff. Sie kann neben SMDs auch geeignete elektronische und elektromechanische Komponenten wie Leiterplattenklemmen oder Batteriekontakte umfassen.
Abhängig von Bauteil und technischer Machbarkeit können Komponenten aus Tube, Tray, Cut Tape, Schüttgut oder einer abweichenden Rollenkonfiguration für Tape and Reel vorbereitet werden.
Entscheidend sind unter anderem Bauteilgeometrie, Orientierung, Gurttasche, Gurtbreite, Vorschub, Deckband und Rollenformat.
Geeignete Schüttgutkomponenten können gegurtet werden, wenn sie zuverlässig vereinzelt, ausgerichtet und in einer passenden Gurttasche positioniert werden können.
Batteriekontakte sind ein mögliches Beispiel. Vor der Umsetzung müssen die Orientierung, die Taschengestaltung, der Vorschub und die Anforderungen an die Inspektion definiert werden.
Ja, sofern die Bauteile technisch für die vorgesehene Gurtung geeignet sind und ein passendes Carrier Tape verfügbar ist. Bei programmierbaren Bauteilen kann btv technologies die Programmierung und anschließende Gurtung in einem abgestimmten Prozess verbinden. Die Komponenten werden danach kontrolliert und in der benötigten Tape-and-Reel-Konfiguration bereitgestellt.
Grundsätzlich kann eine Gurtung möglich sein. Vorher muss jedoch geprüft werden, ob das Material für den vorgesehenen Einsatz freigegeben werden kann.
Je nach Risikoprofil können Prüfungen von Herkunft, Kennzeichnung, Zustand und Bauteileigenschaften erforderlich sein. Eine neue Verpackung ersetzt keine Qualitätsprüfung.
Die Bearbeitungszeit hängt von Bauteil, Stückzahl, Ausgangsverpackung, Gurtmaterial und Prüfumfang ab.
Für geeignete Projekte ist eine Expressbearbeitung innerhalb von 24 Stunden möglich. Bei neuen Bauteilen oder noch nicht definierten Gurtkonfigurationen können Auslegung, Musterprüfung und Freigabe zusätzliche Zeit benötigen.
Für eine erste Prüfung sind folgende Angaben hilfreich:
- Bauteilbezeichnung
- Datenblatt oder technische Zeichnung
- Stückzahl
- Aktuelle Verpackungsform
- Gewünschte Bauteilorientierung
- Anforderungen an Gurt, Vorschub und Rolle
- Vorgaben zu Inspektion und Dokumentation
- Gewünschter Fertigstellungstermin
Noch offene Anforderungen können in einem persönlichen Termin geklärt werden.
Anforderungen persönlich klären
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