Prozessoptimierung mit AOI Einsatz und Nutzen der AOI bei Siemens EDM

Die automatische optische Inspektion (AOI) ist aus der Baugruppenfertigung nicht mehr wegzudenken. Der EMS-Anbieter Siemens EDM nutzt AOI-Systeme, um die Fertigungsprozesse zu überwachen und nachhaltig zu optimieren.

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IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

DMB Technics AG

Die Miniaturisierung, hohe Packungsdichten von mehr als 15 Lötstellen pro Quadratzentimeter führen zu winzigen Abmessungen der Lötstellen und schränken die elektrischen und visuellen Zugriffe ein. Im Siemens Geschäftsbereich Electronic Design and Manufacturing Services (I IS MS EDM) ist seit 1998 ein Offline-AOI-System 6034 SR und seit 2006 ein Inline-System S 6056 –DS1W von Viscom, im Einsatz.

Herzstück der AOI-Systeme sind die Sensormodule. Sie bestimmen die Bildqualität und die Geschwindigkeit der Inspektion. Die Sensorik stellt das Bildmaterial zur Verfügung, in dem Fehlermerkmale wie fehlende Bauelemente, Lötfehler usw. möglichst eindeutig und reproduzierbar gegenüber Gutmustern zu erkennen sind.

Je stärker die bildlichen Unterschiede zwischen gut und schlecht ausgeprägt sind, desto besser sind die Eingangsbedingungen für eine automatische Auswertung. Bei der automatischen Auswertung soll möglichst kein Fehler übersehen (kein Fehlerschlupf) und kein Gut-Bauteil als schlecht gemeldet werden (Pseudofehler). Fehlerschlupf ist für eine hohe Auslieferqualität untragbar, während Pseudofehler zusätzlich Zeitaufwand und Kosten verursachen, sowie im schlimmsten Fall die gemeldeten echten Fehler in den Pseudofehlern „untergehen“.

Um hohe Pseudofehlerraten im Prozess zu vermeiden, ist ein sehr exaktes Arbeiten der relevanten Fertigungsprozesse (Pastendruck, Bestückung) erforderlich. AOI-Systeme reagieren auf jede optische Veränderung (z.B. auch Farbe der Leiterplatte).

Dies zwingt zu einer intensiven Pflege der AOI-Programme. Zur höchsten Prüfabdeckung ist hier auch die Einhaltung der DFT-Regeln (Design for Test) nach DIN ISO, IPC usw. erforderlich. Die Inline-Anlage bei Siemens EDM ist mit einem Doppelspurtransportsystem ausgerüstet, womit sichergestellt wird, dass der Linientakt der Rennerlinie gewährleistet wird. Am nachgeschalteten „Reparaturband“ werden Prozessabweichungen sofort erkannt und die Ursachen für die Abweichung werden zeitnah behoben.

Fertigungsqualität auf hohem Niveau halten

Mit der Bedienoberfläche Easy-Pro wurde die Programmerstellung und -optimierung vereinfacht. Die notwendigen CAD-Daten werden aus der Siemens UGS-Software direkt zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse der AOI-Systeme werden ausgewertet und zur nachhaltigen Optimierung der Fertigungsprozesse genutzt.

Eine automatisierte Inspektion:

• erhöht die Produktivität am Sichtarbeitsplatz,
• ermöglicht Einsparen elektrischer Prüfpunkte,
• liefert Fehlerstatistiken und Aussagen zur Prozessstabilität,
• verringert den Reparaturaufwand nach dem Funktionstest durch frühzeitige Fehlererkennung.

Siemens EDM ist Experte für Embedded-Systeme. Mit seinen vielfältigen Plattformlösungen hat sich der EMS-Anbieter auf das Entwickeln und Fertigen von Baugruppen und Geräten für die Industrieelektronik spezialisiert. Allein in Entwicklung und Technologie sind ca. 130 Mitarbeiter beschäftigt. An allen Fertigungsstandorten ist eine Traceability-Software implementiert. Jeder Fertigungsschritt wird bis auf Bauteilebene automatisch dokumentiert und somit die Rückverfolgbarkeit sichergestellt.

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