PRODUKTINNOVATION
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Siemens - Koplanaritätsmodul
Auf dem Weg zur Null-Fehler-Produktion - mit schnellen 3D-Sensoren
Die fehlende Qualität angelieferter Bauelemente kann die
Produktivität von Bestückautomaten einschränken. Mit dem
neuen Siplace 3D-Koplan-Modul von Siemens Electronics Assembly Systems
(EA) gehören Einschränkungen dieser Art der Vergangenheit an.
Von besonderem Interesse ist das neue Siplace 3D-Koplan-Modul für
Elektronikfertiger, die für Kunden mit höchsten
Qualitätsansprüchen produzieren - beispielsweise in den
Bereichen Automotive, Luftfahrt oder Medizintechnik.
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Für Siemens Bestücklösungen der Serien Siplace X2 und
Siplace X3 ist ab sofort eine neue Generation von
Koplanaritätsmodulen mit 3D-Sensoren verfügbar. Statt mit
einem Laserpunkt werden die elektronischen Bauteile jetzt mit einer
Laserlinie abgetastet, deren Streulicht-Reflektionen von einem
leistungsfähigen 3D-Sensor in Höhendaten umgesetzt werden.
Über die Auswertung der Höhendifferenz zur Bestückebene
wird sichergestellt, dass alle Kontakte ausreichend tief in die
Lotpaste eintauchen (einen fehlerfreien Lotpastendruck vorausgesetzt).
Liegen die Höhenunterschiede der Kontaktflächen bei Pins und
Balls außerhalb der einstellbaren Toleranzgrenze, wird das
betreffende Bauteil vom Bestückkopf aussortiert.
Dank Linienscan und 3D-Sensor arbeiten die
Siplace-Koplanaritätsmodule doppelt so schnell wie die vom
Wettbewerb bekannten Technologien. Ein Beispiel: Der
Koplanaritätstest eines QFP 100 ist in weniger als 600
Millisekunden bewältigt. Die Zeitverluste durch den
zusätzliche Visiontest und damit ein Absinken von
Produktivität und Effizienz der SMT-Linie werden im Vergleich zu
bestehenden Lösungen minimiert.
Qualitätsprobleme durch unzureichende Lötverbindungen
aufgrund von Fehlerquellen wie verbogenen Pins bei QFPs, Steckern und
SO-Bauteilen und unzulässig variierenden Ball-Durchmessern bei
BGAs werden zuverlässig vermieden. Dies verringert kostenintensive
Nacharbeiten, weil sich beispielsweise unzuverlässige
Lötverbindungen auf der Unterseite von BGAs nur per
Röntgenanalyse erkennen und äußerst aufwändig
reparieren lassen. Zusätzlich erhalten die Kunden die Gewissheit,
dass sich die Lebensdauer der Baugruppen im Feld nicht durch
brüchige Lötverbindungen reduziert und es dadurch zu
kostenträchtigen oder gefährdenden Ausfällen führen.
Visiondumps erlauben systematische ProzessverbesserungenWeitere Pluspunkte sammelt die neue Generation der
Siplace-Koplanaritätsmodule durch die einfache Bedienbarkeit und
die Möglichkeit, Visiondumps (Testprotokolle mit Bild- und
Auswertungsinformationen) zu speichern. Prozessgrößen wie
Bauteiltoleranzen oder Lötpastendicken können vom Anwender
über die Software einfach parametrisiert werden. Die Auswertungen
der Koplanaritätstests werden gemeinsam mit den Ergebnissen der
anderen Siplace-Visionsysteme ausgegeben, was den Elektronikfertigern
die Qualitätskontrolle und Fehleranalyse des gesamten
Bestückprozesses erleichtert. Zusätzlich werden von als
fehlerhaft eingestuften Bauteilen Testprotokolle mit Bild- und
Auswertungsinformationen angelegt, die sogenannten Visiondumps. Auf
Basis der Visiondumps können in den Elektronikfertigungen
Fehleranalysen vorgenommen und Prozessverbesserungen eingeführt
werden. Anhand der ausgegebenen Fehlerdaten lassen sich zudem
Reklamationen bei Bauteilherstellern einfacher durchsetzen.
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