Qualitätssicherung elektronischer Baugruppen mit AOI

Anbieter zum Thema

SPEA GmbH Systeme f. professionelle Elektronik und Automation

ET System electronic GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

GÖPEL electronic GmbH

Hierbei entsteht ein entscheidender Zeitvorteil: Die Prüfprogramme werden an der Offline-Station erstellt und später im Inline-AOI-System eingesetzt. Während der Programmierungsphase kann das Inline-Gerät weiterarbeiten und die Linie muss für die Zeit der Programmierung nicht angehalten werden. Bei einer Anzahl von insgesamt über 260 Programmen, die fünf Monate nach der Inbetriebnahme des Gerätes bereits erstellt waren, fällt die Zeiteinsparung beträchtlich aus.

Schrägblick, Koaxialbeleuchtung und LED-Check

Als einen entscheidenden Vorteil der OptiCon-AOI-Systeme sieht Thomas Schönfeld den Einsatz des Schrägblick-Moduls „Chameleon“. Es wird sowohl im neuen Offline-System als auch in der neuen Inline-Anlage verwendet. Mit diesem Modul können Bauteile sicher inspiziert werden, die mit telezentrischen Objektiven nicht prüfbar wären. Beispiele hierfür sind Sonderbauteile ohne standardisierte Lötverbindungen wie etwa Quarze oder SMD-Steckverbinder.

Aber auch andere spezielle Prüfaufgaben wie Layout-Inspektionen oder die Prüfung von Lötstellen, bei denen aufgrund ungünstiger Pad-Gestaltung keine Möglichkeit für die Ausbildung eines IPC-gerechten Meniskus existiert, werden vorgenommen. Thomas Schönfeld sagt: „Der Schrägblick erhöht die Testabdeckung enorm. Und auch wenn die Prüfgeschwindigkeit etwas verringert wird, so legen wir vor allem Wert auf eine hohe Prüfdichte.“

Eine der wichtigsten Innovationen in den AOI-Systemen der OptiCon-Serie ist für die SMT & HYBRID-Mitarbeiter die Koaxialbeleuchtung. Laut Thomas Schönfeld ist dem Prüfsystemhersteller aus Jena damit ein „absoluter Coup“ gelungen, weil die allgemeine Erkennungssicherheit offener Lötstellen definitiv höher geworden ist. Die Koaxialbeleuchtung ermöglicht einen eindeutigen Kontrast zwischen nicht benetzten, hoch glänzenden Pad-Oberflächen und den einwandfrei ausgebildeten Lötstellen. Auch können sogenannte Pin-Auflieger sicherer erkannt werden. Mittlerweile ist diese Beleuchtung im Verbund mit der Standardbeleuchtung in allen OptiCon-Systemen im Einsatz.

Eine ganz besonders diffizile Aufgabe ist die Inspektion von Leuchtdioden. Diese LEDs werden bei SMT & HYBRID unter anderem für den Automotive-Bereich verbaut und müssen alle mit genau definierter Helligkeit leuchten. Durch entsprechende Modifikationen des OptiCon AdvancedLine 4M kann diese Helligkeitsmessung vom AOI-System vorgenommen werden.

Mittels eines intelligenten Messprinzips ist es dabei gelungen, die Umgebungstemperatur der LEDs, die einen starken Einfluss auf die Helligkeit hat, zu kompensieren. Weiterhin nimmt dieses AOI-System mit integrierter Helligkeitsmessung auch die Prüfkennzeichnung vor. Dabei erhält jede PASS-geprüfte Baugruppe via Inkjet-Verfahren eine Farbmarkierung. Geringfügige Schwankungen der LED-Helligkeit werden am AOI-Gerät sofort angezeigt. Somit wird die durchgängige Qualität der Baugruppen sichergestellt.

Hohe Zufriedenheit bei den Bedienern

Diese Lösung wird bereits seit einigen Jahren eingesetzt, wobei aufgrund der gestiegenen Anzahl an zu testenden LEDs das AOI-System seit dem vergangenen Jahr nicht mehr als externe Station, sondern in eine Linie integriert betrieben wird.

Generell ist man in Dresden mit der Bedienung der OptiCon-Systeme sehr zufrieden. Thomas Schönfeld freut sich über die „relativ einfache Prüfprogrammerstellung“. Nicht zuletzt aus diesem Grund könne es man sich leisten, aktuell neun Mitarbeiter mit der Programmierung der AOI-Systeme von GÖPEL electronic zu betrauen. „Dies gewährleistet eine hohe Flexibilität bei der Prüfprogrammerstellung über alle drei Schichten hinweg“, so Schönfeld.

Das Statistikmodul in der Systemsoftware OptiCon PILOT wird vor allem für die Qualifizierung von Prüfprogrammen und für die statistische Auswertung von Fehlern genutzt. So erleichtert die Verwendung des Programmes beispielsweise die Erkennung von pseudo-fehleranfälligen Prüfschritten.

Boundary Scan ergänzt die optischen Testmethoden

Ab 2007/2008 beschäftigte sich SMT & HYBRID mit einem weiteren elektrischen Testverfahren: Boundary Scan. Boundary Scan (basierend auf dem Standard JTAG/IEEE 1149.x) ist ein standardisiertes Zugriffsverfahren zum Testen und Programmieren komplexer Schaltungen ohne den invasiven Einsatz von Proben und Nadeln.

Ein Kunde von SMT & HYBRID bestand darauf, dass das Verfahren sowohl in der Entwicklung als auch in der Serienprüfung angewendet werden sollte. Da die Techniker in Dresden aber zu diesem Zeitpunkt mit Boundary Scan keinerlei Erfahrungen besaßen, kontaktierte man wiederum den Systemlieferanten GÖPEL electronic. Die Boundary-Scan-Abteilung nahm sich der Sache an und fungiert heute größtenteils als Dienstleister für spezifische Prüf- und Programmieraufgaben.

Bei der Erstellung von Boundary-Scan-Tests arbeitet SMT & HYBRID mit dem Jenaer Hersteller eng zusammen. Gerade bei hochkomplexen Baugruppen gibt es hinsichtlich des Prüfaufbaus keine elektrische Test-Alternative. Der Prüffeldtechnologe Andreas Friese ist vor allem von der „gigantisch schnellen Testzeit“ und der Prüftiefe begeistert. Aber auch Programmierungen von Flash- und FPGA-Bauteilen werden mit dem Boundary-Scan-Equipment ohne zusätzlich nötige Kontaktierungen durchgeführt – ein weiterer Vorteil der Technologie gegenüber „herkömmlichen“ ATE-Verfahren.

Der Anlagensupport wird bei GÖPEL electronic groß geschrieben. Fragen zu Technik und zur Software werden größtenteils ad hoc beantwortet. Sollten die Fragestellung doch einmal vielschichtiger werden, so kann man sich sicher sein, dass die Thematik schnellstmöglich besprochen und geklärt wird. Der Kommunikation in Form eines anschließenden Rückrufes von Mitarbeitern kann man sich sicher sein.

Thomas Schönfeld lobt weiterhin die angebotenen Mitarbeiter-Schulungen seitens des Prüfsystem-Herstellers. „Auf diese Weise konnten wir innerhalb kürzester Zeit zielgerichtet neues Personal an die Bedienung und Programmierung der AOI-Geräte heranführen“, meint Schönfeld.

* Stefan Meißner ist Public Relations Manager bei GÖPEL electronic in Jena.

(ID:42473008)