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Veröffentlicht von:Manuela Glöckner Geändert vor über 8 Jahren
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Technologietag Baugruppentest Matthias Heß, GÖPEL electronic GmbH Zuverlässige 3D-Lotpasteninspektion – ein wesentlicher Faktor zur Prozessoptimierung
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2 No. 2 1.Warum Lotpasteninspektion 2.Warum 3D-Lotpasteninspektion 3.OptiCon SPI-Line 4.Prozessoptimierung 5.Prozessparameter optimieren mit Hilfe von 3D-SPI 6.Zusätzliche Feature 7.Zusammenfassung Inhalt
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3 No. 3 Fehler können an verschiedenen Stellen der Linie auftreten ca. 60% der Fehler verursacht durch Lotpastendefekte Drucken steht am Anfang der Wertschöpfungskette => Fehler sind weniger kostenintensiv Effizientes, frühzeitiges Agieren möglich 60 % Lotpasten- defekte 20 % Bestück- defekte 6 % Reflow-Löt- Defekte Warum Lotpasteninspektion D I E I N S P E K T I O N B E G I N N T N A C H D E M D R U C K E N
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4 Was sind die typischen Testkriterien? ● OFFSET ● BRÜCKENBILDUNG ● FLÄCHENBEDECKUNG Diese Defekte lassen sich mit einem 2D-Inspektions-System erfassen. Warum 3D-SPI? 4 Warum 3D-Lotpasteninspektion
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5 No. 5 Warum 3D-Lotpasteninspektion Wichtige Prüfkriterien, die nur durch 3-dimensionale Prüfung realisierbar sind: HÖHENINFORMATION (Max, Min, Variation) VOLUMEN Volle Testabdeckung nur mit 3-dimensionaler Auswertung möglich
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6 No. 6 High Speed 3D-Sensor: Streifenprojektion 4 Mega-Pixel CMOS-Kamera, 180 fps LCoS* Mikrodisplay, 180 fps Triangulationswinkel γ ≈ 20 ° Eigenentwicklung am High-Tech- Standort Jena *LCoS- Liquid Crystal on Silicon OptiCon SPI-Line 3D Projektor CMOS-Kamera PCB Lotpastendepot (nicht maßstabs- getreu)
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7 No. 7 Gewähltes Messprinzip: Streifenprojektion Im Detail: Kombination aus Triangulation, Gray-Code und Phase-Shift OptiCon SPI-Line 3D h = d tan(α) Phase-ShiftTriangulation Kameraachse Projektorachse
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8 No. 8 Vorteile Streifenprojektion: Kurze Messzeiten erreichbar Hohe Auflösung und Präzision Keine Messergebnis beeinflussenden Schatten Keine mechanisch-beweglichen Teile im Messkopf => wenig störanfällig, reduzierter Kalibrieraufwand OptiCon SPI-Line 3D Quelle: Fraunhofer IOF
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9 No. 9 High Speed 3D-Sensor Sehr intuitive und benutzer- freundliche Software Kurze Programmierzeiten SPC Modul Closed-Loop zum Drucker OptiCon SPI-Line 3D Spezielle Eigenschaften:
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10 No. 10 Intuitives, benutzerfreundliches Softwareinterface OptiCon SPI-Line 3D
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11 No. 11...schnelles Programmieren durch den SPI-Wizard OptiCon SPI-Line 3D
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12 No. 12 Selbsterklärende Parametrisierung OptiCon SPI-Line 3D
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13 No. 13 Inspektionsergebnisse OptiCon SPI-Line 3D
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14 No. 14 Wie wird mit Verbiegungen der Leiterplatte umgegangen? OptiCon SPI-Line 3D
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15 No. 15 Leiterplattendurchbiegung wird durch Nachregelung der z-Achse und durch zusätzliche Softwarekompensation ausgeglichen! Wie wird mit Verbiegungen der Leiterplatte umgegangen? OptiCon SPI-Line 3D
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16 No. 16 Wie präzise sind die Messungen? Eine der wichtigsten Forderungen an ein Lotpasteninspektions- system sind die Reproduzierbarkeit und die Maschinenfähigkeit! OptiCon SPI-Line 3D
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17 No. 17 Maschinenfähigkeit X/Y Versatz Reproduzierbarkeit (auf PCB) < 0,04 mm bei ± 3σ Cg bei 6σ> 1,33 Volumen Reproduzierbarkeit (auf PCB) < 3 % bei ± 3σ Cg bei 6σ>> 1,33 Gage R&R << 10 % at ± 6σ OptiCon SPI-Line 3D
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18 No. 18 Prozessoptimierung SPEZIFIKATION PROZESSSTABILITÄT QUALITÄT Eine Spezifikation reicht nicht aus, um Qualität zu gewährleisten. Nur ein stabiler, vorhersehbarer Prozess erzeugt maximale Qualität.
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19 No. 19 Prozessoptimierung Ein 3D-Lotpasteninspektionssystem soll nicht nur Einzeldefekt finden, es soll zur Kontrolle und Stabilisierung des Prozess führen. Prozess- optimierung zufällige Einzeldefekte verschwinden
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20 No. 20 Prozessoptimierung Der Einfluss eines Lotpasteninspektionssystems bei der Einführung eines neuen oder veränderten Produkts t Ausbeute mit SPI-System ohne SPI-System Dieser Bereich steht für: Ertrag Qualität Kundetreue Dieser Bereich steht für: Ertrag Qualität Kundetreue Verkürzte Produktanlaufzeit Produktanlaufzeit bis zum stabilen Prozess kürzer Maximale Ausbeute wird schneller realisiert Prozess unterliegt kleineren Schwankungen => Steigerung von Qualität und Ertrag
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21 No. 21 Prozessparameter optimieren Druckparameter, die den Prozess maßgeblich beeinflussen: Rakelgeschwindigkeit Anpressdruck Rakelrichtung Reinigungszyklus um Prozessparameter optimal einstellen zu können wird 3D-SPI benötigt
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22 No. 22 Prozessparameter optimieren Rakelgeschwindigkeit VolumenHöhe 20 mm/s50 mm/s20 mm/s50 mm/s Erhöhung der Druck- bzw. Rakelgeschwindigkeit => Breitere Prozesshistogramme für Höhe und Volumen. Prozess wird instabiler
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23 No. 23 Prozessparameter optimieren Anpressdruck Volumen Höhe Erhöhung des Anpressdruck => Breitere Prozesshistogramme für Höhe und Volumen. Prozess wird instabiler
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24 No. 24 Prozessparameter optimieren Rakelrichtung Reinigungszyklus Der Trend der Volumina zeigt deutlich ob eine Reinigung notwendig wird => Close-Loop zum Lotpastendrucker Ausbildung von Spitzen am Rand (über 200% möglich) sind richtungsabhängig.
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25 No. 25 Zusätzliche Feature OptiCon SPI-Line 3DLotpastendrucker Optimierung Feedback
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26 No. 26 Close-Loop zum Drucker Verbindung zum AOI/AXI Reparaturplatz Barcode und QR-Code lesen Zusätzliche Feature
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27 No. 27 Verbindung zum AOI/AXI Reparaturplatz Zusätzliche Feature
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28 No. 28 Volle Testabdeckung nur mit 3D-Lotpasteninspektion Pastendefekte werden mit hoher Präzision und hoher Geschwindigkeit erkannt Schnelle Programmerstellung durch benutzerfreundliche Software Der Einsatz des OptiCon SPI-Line 3D schafft neue Möglichkeiten der Prozessoptimierung und -stabilisierung: Close-Loop zum Pastendrucker Verbindung zum AOI/AXI Reparaturplatz Optimales einstellen der Prozessparameter Zusammenfassung
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Technologietag Baugruppentest Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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