Inspektionstechniken Qualitätssicherung elektronischer Baugruppen mit AOI

Die Automatische Optische Inspektion (AOI) ist ein vielseitiges Verfahren zur Qualitätskontrolle in der Elektronikfertigung. Der Dresdner Fertiger SMT & HYBRID nutzt zahlreiche Facetten der AOI.

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ET System electronic GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

GÖPEL electronic GmbH

Die seit der Firmengründung 1990 durchgehend erfolgreiche Firmengeschichte der SMT & HYBRID GmbH ist der überzeugende Beweis dafür, dass Ideenreichtum und engagiertes Arbeiten einer deutschen EMS-Firma auch in einem stark umkämpften Markt Erfolg generieren. Ansässig in Dresden, starteten 12 ehemalige Robotron-Mitarbeiter die Auftragsfertigung von elektronischen Baugruppen an Einzelarbeitsplätzen. Die Anzahl der Mitarbeiter ist in den vergangenen Jahren kontinuierlich gewachsen und hat mittlerweile die 130er-Marke durchbrochen.

Im Jahr 2000 wurde die erste SMD-Fertigungslinie in Betrieb genommen. Heute werden an fünf Tagen in der Woche im Dreischicht-Betrieb SMD- und THT-Bauteile auf Baugruppen verschiedenster Losgrößen bestückt. Diese Losgrößen variieren: Von einer Auflage zwischen einem und fünf Mustern bis hin zu einem Volumen von über 100.000 Baugruppen pro Jahr. Für die Industrie-PC-Herstellung beispielsweise werden hauptsächlich High-Mix/Low-Volume-Baugruppen mit hoher Komplexität hergestellt. Daraus ergeben sich enorm hohe Anforderungen an das Qualitätsmanagement.

Wurden in den Anfangstagen des Unternehmens hauptsächlich Funktionstestsysteme und In-Circuit-Tester eingesetzt, ist mittlerweile die Automatische Optische Inspektion (AOI) zu einer wichtigen Prüfmethode herangewachsen. 2001 wurde das erste AOI-System angeschafft, das außerhalb der Fertigungslinie als Insellösung betrieben wurde. Als 2003 der Einstieg in die Fertigung von bestückten Leiterplatten für den Automotive-Sektor erfolgte, wurden auch die Volumen kontinuierlich größer, woraus die Notwendigkeit des Einsatzes eines Inline-AOI-Systems wuchs. Man entschied sich für eine Lösung aus dem Haus GÖPEL electronic.

Der Einsatz der Automatischen Optischen Inspektion

Im Zwei-Jahres-Rhythmus wurden dann zwei weitere AOI-Systeme des Typs OptiCon AdvancedLine erworben. Beispielsweise steht ein OptiCon AdvancedLine 4M in der sogenannten Automotive-Linie direkt nach dem Reflow-Ofen. Es untersucht Baugruppen je nach Anforderung entweder telezentrisch oder mit Schrägblick. Dabei werden Anwesenheitskontrollen, Lötstelleninspektionen, x-y-Abstandsmessungen, Schrifterkennungen oder Polaritätsprüfungen vorgenommen.

SMT & HYBRID verfolgt eine gewisse Markentreue, was den Anbieter seiner optischen und elektrischen Testinstrumente betrifft. „Die Systeme arbeiten gut und das Personal ist für die Bedienung der GÖPEL-electronic-AOIs geschult – warum sollten wir dann den Anbieter wechseln?“, fragte Thomas Schönfeld, Leiter Technologie bei SMT & HYBRID, bereits im Jahr 2011. Außerdem ergeben sich Synergieeffekte zwischen den einzelnen Systemen, wobei es auch hier „vorteilhaft ist, nur Systeme eines Anbieters im Haus zu haben“, ergänzt er im Frühjahr 2013.

Als die älteren AOI-Systeme nicht mehr den aktuellen technischen Anforderungen entsprechen konnten, war es für den Dresdner Fertiger eine logische Folge, die aktuellen Geräte von GÖPEL electronic in die Invest-Entscheidung einzubeziehen.

Das Offline-AOI-System wurde durch ein Gerät des Typs OptiCon BasicLine ersetzt, das Baugruppen mit relativ hohen Abmessungen von 510 mm X 500 mm inspizieren kann. „Außerdem können mit dem 2012 erworbenen Gerät auch Baugruppen untersucht werden, die nicht im Nutzenverbund vorliegen und somit nicht mit einem Inline-Gerät inspiziert werden können“, erklärt Thomas Schönfeld.

Weiterhin wurde ein AOI-System des Typs OptiCon SpeedLine durch ein OptiCon AdvancedLine 4M X60 ersetzt. Dieses Gerät arbeitet als Fertigungsinsel und inspiziert hochkomplexe Baugruppen, die an den SMD-Bestücklinien 1 und 2 gefertigt wurden.

Prinzipiell werden mit dem Stand-Alone-AOI-System Prototypen inspiziert. Teilweise werden aber auch Offline-Programmierungen für das neue Inline-System vorgenommen. Das ist möglich, da die beiden neu angeschafften Anlagen trotz ihrer unterschiedlichen Baugruppenaufnahmen im Hinblick auf Kameratechnik und Beleuchtung vollkommen identisch sind.

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