Automatische Profilingsysteme verbessern die Elektronikfertigung

Anbieter zum Thema

Spezielle Temperaturfühler sind entlang der Zonen auf beiden Seiten der Maschine angebracht. Sie messen in Echtzeit die tatsächliche Temperatur am Produkt. Zusätzlich überwacht das System die Durchlaufgeschwindigkeit sowie die Position jeder Baugruppe im Prozess. Die Temperaturfühler sind nahe am PCB angebracht, womit eine präzisere Messung in der Umgebung der Baugruppe während des Lötvorgangs stattfindet. Die geringen Abmessungen reduzieren zudem mögliche Abschattungen am Board.

Sowohl die Temperaturen am Produkt als auch die Transportgeschwindigkeit werden unabhängig vom Ofen erfasst. Dafür gibt es zwei Gründe:

a) Mögliche Ofenstörungen – Probleme in Heizelementen oder Gebläse

b) Mögliche Bedienerfehler – für eine Baugruppe wurden die falschen Ofeneinstellungen geladen

In der Regel kontrolliert der Ofen die Temperatur in jeder Zone. Die Messdaten dafür werden nahe an den Heizelementen abgenommen und nicht als Temperatur direkt am Produkt, die wiederum von der Ofenkonvektion abhängig ist. Für das APS-2000 hingegen werden die speziellen Temperaturfühler möglichst direkt am vorbeilaufenden Produkt beidseitig der Transportmechanik installiert. Diese Sensoren messen ziemlich genau die realen Temperaturen, die auf das Lotgut einwirken und verursachen nur noch sehr geringe Abschattungen. Sobald eine Baugruppe in den Reflow-Ofen einläuft, wird seine Fortbewegung lückenlos verfolgt und die Temperaturen am Board aufgezeichnet, welche die Sensoren in dieser Zone erfassen.

Verlässt ein Board den Ofen, dann wird das durchfahrene Temperaturprofil anhand der Echtzeitmessungen berechnet und der Referenz gegenüber gestellt. Damit ist eine sofortige, sehr genaue Gut/Schlecht-Ausssage über den Lötvorgang möglich. Diese wird zur Kontrolle ebenfalls erfasst. Somit steht für jede einzelne Baugruppe eine lückenlose Aufzeichnung der Prozess-Durchlaufgeschwindigkeit, der einzelnen Zonentemperaturen und das daraus berechnete Profil zur Verfügung.

Traceability, Barcode und SMEMA-Integration

Ist eine Fertigung durchgängig mit Barcodesystem ausgerüstet, lässt sich das APS-2000 in das ERP-System des Fertigers integrieren, um die Daten aus der Fertigung der Baugruppen automatisch darunter abzulegen. Über diese Barcode-Integration können die Profile in der Datenbank den jeweiligen Baugruppen eindeutig zugeordnet werden, womit volle Rückverfolgbarkeit im Prozess sichergestellt ist. Über die SMEMA-Anbindung kann das APS-System auch unmittelbar in den Fertigungsfluß am Lötofen zur Kontrolle eingreifen. Diese ERP-Einbindung sowie die Steuerung des Lötofens sind in der hochvolumigen Elektronikfertigung zwei unverzichtbare Eigenschaften.

Zusätzlich lassen sich damit auch noch Produktwechsel in der Linie genau überwachen: Das Barcodesystem liest den Code einer Baugruppe aus und gibt diese Daten automatisch in das APS-2000 ein. Damit kann die Art der Baugruppe exakt bestimmt und gleichzeitig kontrolliert werden, ob die Ofeneinstellungen dafür korrekt sind. Sollte das nicht der Fall sein, wird das Board im Ofeneinlauf zurückgehalten und der Maschinenbediener sofort informiert.

Sobald für die betreffende Baugruppe die richtigen Ofeneinstellungen eingegeben sind, wartet das APS, bis alle Temperaturparameter stabil sind und gibt den Lötofen wieder frei. Per Barcode lassen sich die aus den Daten berechneten Profile sowie alle Ofenwerte für jede Baugruppe erfassen und jederzeit später für die Rückverfolgbarkeit der Produktionsbedingungen abrufen.

* Patrick McWiggin ist Technical Director beim Löttechnik-Spezialisten SolderStar UK.

(ID:43695478)