3D-Lotpasteninspektion mit Process-Uplink-Funktion: Mehr als nur Fehlerdetektion

Hannover, April 2012 – SMT 2012, Halle/Stand 7-211

In der SMT-Fertigung von elektronischen Baugruppen hat sich die 3D-SPI als zusätzliches Prüftor neben der optischen und röntgentechnischen Inspektion etabliert. Die Kernaufgabe ist die Erkennung unzulässig bedruckter Pads im Sinne von Volumen, Form, Verschmierung und Versatz. Neben der reinen Fehlererkennung kann die leistungsstarke Viscom 3D-SPI jedoch weit mehr: Mit der AOI-Uplink-Funktion sorgt sie mit Hilfe der Verknüpfung von SPI- und AOI-Ergebnissen für eine einfache und effektive Prozesskontrolle sowie eine verbesserte Klassifikation der AOI-Ergebnisse. Die Funktionsweise des Viscom-Uplinks wird auf der SMT (Stand 7-211) live vorgeführt.

Die 3D-Lotpasteninspektion wird eingesetzt, um Fehler im Pastendruck zu detektieren. Baugruppen, die den festgelegten Kriterien nicht entsprechen, werden bereits nach dem Lotpastendruck ausgesondert. Speziell im Bereich hochqualitativer elektronischer Erzeugnisse hat sich daher  die 3D-SPI als Standard durchgesetzt, um unnötige Kosten bei der Weiterverarbeitung der Baugruppe einzusparen.

Die Viscom S3088 SPI erledigt diese Aufgabe zuverlässig und mit höchster Geschwindigkeit. Die Kombination der AOI-Basistechnologie mit der erprobten, leistungsstarken 3D-SPI-Sensortechnologie macht die Inspektion sehr effizient. Alle wesentlichen 3D-Merkmale wie Volumen, Höhe und Form werden erfasst und kontrolliert, ebenso wie Fläche, Versatz und Verschmierung.

Für die Detektion der Lotpastenfehler ist aber in der Regel nur die Erkennung einer Abweichung von ca. +- 50 % vom Sollwert vonnöten, um alle relevanten Fehler zu finden. Die SPI  erreicht zwar wesentlich höhere Messgenauigkeiten, aber der Prozess des Pastendrucks  mit seinen typischen Unregelmäßigkeiten lässt keine engeren Toleranzschwellen zu. Da das SPI-System aber weitaus genauere Messdaten über die Lotpaste bereitstellt, liegt es nahe, diese zur Qualitätsverbesserung im Prozess zu nutzen  und  das Leistungsvermögen der 3D-Lotpasteninspektion voll auszuschöpfen. Das Stichwort dazu heißt: Viscom Process-Uplink,

Mit Hilfe des einzigartigen, neuen Viscom-Uplinks können die am SPI gewonnen Daten zu einer verbesserten Fehlerdetektion und zur Prozessoptimierung genutzt werden. Dazu werden die Daten von SPI und Post-Reflow-AOI verknüpft und gemeinsam dem Verifikationsplatz nach dem AOI zugeführt. Das schließt auch solche Analyseergebnisse ein, die im SPI zwar noch keinen klaren Fehler im Sinne der 50 %- Fehlerschwelle darstellen, mit Blick auf die Lötqualität aber dennoch kritische Situationen erwarten lassen, da sie zum Beispiel am Rande der Gut-Schlecht-Toleranz liegen. Dadurch erhält der Operator dort auf einfache Weise vielfältige  zusätzliche Objekt- und Prozessinformationen.

Der Process-Uplink bietet für die Fertigung drei große Vorteile:

Erstens: eine einfachere Klassifikation und Vermeidung von Humanschlupf und Pseudofehlern durch die Anzeige der Fehlerbildpaare SPI-AOI. Zweitens: eine höhere Produktqualität durch die zusätzliche Anzeige von SPI-Grenzfehlern am AOI-Verifikationsplatz. Grenzfehler erzeugen in der Regel keine optimale Lötqualität. Drittens: die direkte Prozessüberwachung und -verbesserung bezüglich Pastendruck und Lötfehlern.

Voraussetzung für die genannten Funktionalitäten ist die gemeinsame Softwareplattform von Viscom-SPI und Viscom-AOI. Sie ermöglicht die direkte Kommunikation der Anlagen und die Synchronisierung der Ergebnisse, d. h. die Zuordnung der Pads am SPI zu den Bauteilen und ihren Lötstellen am AOI.

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