P r e s s e i n f o r m a t i o n Viscom Technologie

Presseinformation
Viscom Technologie-Forum und Anwendertreffen
2015: Fit für Inspektion und Prozesskontrolle
Hannover, März 2015 – Das Technologie-Forum und Anwendertreffen
der Viscom AG hatte auch in diesem Jahr viel zu bieten:
Anwenderberichte
interessante
zum
Praxiseinsatz
Fachvorträge,
kostenlose
der
Inspektionssysteme,
Workshops
und
Live-
Vorführungen. Die Moderation übernahm gewohnt kompetent und
charmant Viscom-Vertriebsingenieur Michael Mügge. Aber zunächst
einmal fuhren die Teilnehmer 10.000 Kilometer durch die Wüste –
ohne ein einziges Sandkorn im Schuh.
„Große Sachen beginnen oft mit Träumen. Mit der Kraft dieser Wünsche
kann man dann auch die Herausforderungen meistern“, berichtete Jutta
Kleinschmidt. Und Herausforderungen, das hat ihr spannender Vortrag nur
allzu deutlich gemacht, gab es viele. Die Rallyefahrerin und studierte
Physikerin gehört zu den weltweit erfolgreichsten Frauen im Motorsport.
Sie ist nicht nur die erste und bisher einzige Frau, die die schwerste Rallye
der Welt, die Rallye Dakar, in der Gesamtwertung gewonnen hat. Mit ihrem
Sieg hat sie auch Deutschland zum ersten Mal auf das Siegerpodest
geführt.
In ihrem Vortrag nahm Frau Kleinschmidt die Zuhörer mit auf die
faszinierende Reise in den Rallyesport – von ihren ersten Motorradtouren
und der privaten Begleitung der Ralley Paris-Dakar bis hin zum eigenen
Werksteam. Mit tollen Fotos von allen Stationen ihrer Karriere und jeder
Menge informativer Details zum Rennzirkus. Sie hat eindrucksvoll gezeigt,
dass Rückschläge nicht bedeuten, dass man die eigenen Träume
begraben muss – im Gegenteil: mit Durchhaltevermögen, Fleiß und
Cleverness kann man aus den eigenen Fehlern lernen und am Ende doch
gewinnen. Die Botschaft ihrer Keynote-Speech: Vertraue dir selbst und
vertraue dem Team, dann kann man für den Erfolg auch Wagnisse
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eingehen. Das Publikum war tief beeindruckt von dieser sympathischen
Sportlerin.
Anwender berichten: Kostensenkung mit Multiline-Verification und
Qualitätskontrolle bei hohen Bauteilen
Durch das Viscom Multiline-Verification-Concept konnten die Kosten
massiv gesenkt und die Effizienz im AOI-Prozess nachhaltig gesteigert
werden, so das Fazit von Jens Herbert, Continental Automotive GmbH. In
seinem
Anwenderbericht
„Erfolgsfaktor
Viscom
Multiline-Verification-
Concept – Der Weg zu Visual Management und Kostenoptimierung“
erläuterte er die Idee und erfolgreiche Umsetzung, die Klassifikation der
Inspektionsergebnisse zu optimieren.
Die grundlegenden Kenngrößen des Multiline-Verification-Concepts in der
Elektronikfertigung bei Continental Automotive sind DPMO (Echtfehler),
Pseudofehler,
Prozessverbesserungen
und
Kostenreduzierung.
Als
Kundenanforderungen sind vorgegeben: Keine Anlieferung defekter Güter
und keine Reparatur; als Qualitätsvorgaben: kontinuierliche Reduzierung
von Pseudofehlern und die Steigerung des FPY.
Das Pilotprojekt sollte den Nachweis erbringen, dass es unter bestimmten,
klar und einfach zu beschreibenden Rahmenbedingungen jederzeit
möglich ist, Standards an optischen Prüfsystemen (AOI) wie Prüfqualität
und Prüftiefe, zu vereinheitlichen. Dabei sah das Standardlinienkonzept
vor, dass in jeder Linie ein Verifikationsplatz mit Operator steht. Im
konkreten
Fall
benötigte
man
für
drei
SMT-Linien
also
drei
Verifikationsplätze und drei Personen Bedienpersonal. In seinem Vortrag
zeigte Jens Herbert eindrucksvoll auf, wie bei Continental mit dem Konzept
der Multiline-Verification dieses Linienkonzept so optimiert werden konnte,
dass für drei Linien nur noch ein Verifikationsplatz benötigt wird. Die
Klassifikation der Ergebnisse aller drei Linien kann somit von nur einem
Operator mittels Remote Control vorgenommen werden. Die Umsetzung
erfolgte in Zusammenarbeit mit den Experten von Viscom.
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Zusammenfassend
berichtete
Ergebnissen
freigegebenen
des
der
Referent
von
den
wichtigsten
Visual-Management-Projekts:
Die
Akzeptanz innerhalb der Belegschaft ist vorhanden; es gibt keine negativen
Änderungen in Bezug auf die Qualitätskennzahlen; es gibt keine
zusätzlichen Personalkosten, es sind keine neuen Investition notwendig
und es mussten auch keine Änderungen in der MES-Anbindung
vorgenommen werden. Die Umsetzung an jeder Kombination von
AOI/Transport ist möglich. Das Leiterplattenhandling an der Linie wurde
reduziert
und
mittels
Farbzuordnung
erfolgt
eine
einfache
Störungsmeldung an den Operator.
Dietmar Bohn von der Hekatron Technik GmbH, einem EMS-Anbieter der
Securitas Gruppe in der Schweiz, schilderte in seinem Anwenderbericht die
Erfahrungen mit hohen Bauteilen. Ausgangspunkt war die Problemstellung
bei einer Baugruppe für einen Rauchmelder mit einem hohen Alarmgeber:
Bei einer maximalen Schablonenstärke von 130 µm ergaben sich ca. 3 %
Nichtlötungen. Das Ziel: Im Endtest sollte es keine Ausfälle durch
Nichtlötungen geben. Dabei mussten Schattenwurf und Überdeckung von
Bauteilen durch den Alarmgeber berücksichtigt werden. Anstelle einer
separaten Sichtkontrolle der Lötstellen mit Nachlöten wurde als Alternative
die AOI-Kontrolle mit 8 Schrägansichtsmodulen und Nachlöten im Prozess
geprüft. Von den vier Bauteilanschlüssen sollten jeweils zwei parallel
geschaltet werden.
Dietmar Bohn zeigte, wie Hekatron durch die Einführung des AOI mit
Schrägsichtkamera die Prozesszeiten um 75 % des ursprünglichen Wertes
senken konnte. Damit einher ging eine Qualitätsverbesserung um 99 % auf
unter ein Hundertstel der Ausfälle. Bei einem Bauteil, das durch seinen
Herstellungsprozess eine Fehlerquote von 3 % hatte, konnte diese auf 0,04
ppm gesenkt werden. Außerdem wurde der First Pass Yield vom Endgerät
deutlich verbessert und dadurch weniger nicht-reparable Defekte erreicht.
3D-SPI-Prozesskontrolle und Yield-Verbesserung
Um die Praxis der 3D-Lotpasteninspektion ging es in dem Vortrag von
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Jacques
L’Heureux,
Viscom
Vertriebsmitarbeiter
aus
der
US-
Niederlassung, und Detlef Beer, verantwortlich für die Produktentwicklung
der AOI-Baugruppeninspektion bei Viscom.
Ihr Ausgangspunkt: 60 - 70 % der Fehler bei der SMT-Fertigung resultieren
aus dem Pastendruck. Die Frage, die Jacques L’Heureux hinsichtlich des
SPI aufgestellt hatte, lautete: Soll das SPI-System darauf warten, dass sich
der Bediener die Informationen holt, diese sortiert und interpretiert oder
soll die SPI die relevanten Prozessinformationen in Echtzeit jedem
übermitteln, der sie benötigt? Da würden die Verantwortlichen in der
Fertigung sicher eindeutig die letztere Lösung bevorzugen. Und dass das
kein Wunschtraum ist, sondern mit einer intelligenten Einbindung der SPI
in den Prozess auch gelingt, hat dieser Vortrag anhand vieler Beispiele
aufgezeigt.
Als wichtiges Ergebnis der 3D-SPI wurde zunächst einmal natürlich die
große Menge an verfügbaren Detailinformationen zum Druckprozess
gesehen. Damit kann jenseits der Fehlererkennung z. B. auch die einfache
Überprüfung einer neuen Schablonentechnologie oder eines veränderten
Pasteneinsatzes
realisiert
werden.
Die
Auswirkungen
von
Prozessoptimierungen können dokumentiert eingeführt werden. Das spart
Kosten,
erhöht
die
Prototypeneinführung
Produktionsqualität
und
jede
und
ist
Serienfertigung
für
das
jede
ideale
Analysewerkzeug. Das SPI-System kann so auch für eine verbesserte
Qualität, einen höheren Durchsatz durch risikofreie Ausdehnung der
Reinigungsintervalle und Einsparungen des Verbrauchsmaterials sorgen.
Darüber hinaus zeigte Detlef Beer anhand vieler praktischer Beispiele und
Inspektionsbilder, wie der Viscom Quality Uplink visuell darstellt, was
wirklich im Prozess passiert und so eine effektive Prozessanalyse
ermöglicht.
Das
Inspektionsergebnisse
intelligente
der
Linie.
Softwaretool
Auf
dieser
verknüpft
Basis
lassen
die
sich
Fehlerschwerpunkte eindeutig bestimmen und analysieren. Haben Fehler
z. B. ihre Ursache im Leiterplattendesign oder einer Bauteilwärmefalle.
Variationen bzw. Ungenauigkeiten bei der Klassifikation können korrigiert
werden (z. B. Tombstone oder verdrehtes Bauteil bzw. Verschmutzung
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oder Zinnbrücke).
Der Quality-Uplink bietet aber noch einen weiteren ganz großen Vorteil: Er
liefert verifizierte Fehlergrenzen für das SPI-System. Die Warn- und
Klassifikationsschwellen können mit diesen Erkenntnissen ideal eingestellt
werden, so dass der First Pass Yield am SPI steigt, die Fehler „End of
Line“ sinken und sich die Zuverlässigkeit der Baugruppen erhöht.
Fachvorträge und der Blick über den Tellerrand
Prof. Dr. Christian Faber von der Hochschule Landshut hatte für seinen
Vortrag den schönen Titel „Optik, Farbe und Information – vom Prüfsystem
zum Schwarzen Loch“ gewählt. Die Themengebiete Beleuchtungs- und
Abbildungsoptik
sowie
Informationstheorie
sind
für
ein
optisches
Inspektionssystem von zentraler Bedeutung – für den Anwender jedoch
meist etwas abstrakt und schwer greifbar. Dem Anspruch seines
Vortragstitels folgend verstand es Prof. Faber, diese wichtige Materie
interessant und äußerst kurzweilig darzustellen und die wesentlichen
Zusammenhänge verständlich zu erläutern. Seine Frage: Wie kann man
mit der verfügbaren Technologie „das Beste herausholen“ oder anders
herum: In welche Bereiche lohnt es sich zu investieren?
Nachdem
er
das
Licht
als
Abtastwerkzeug
und
Medium
zur
Informationsübertragung z. B. für ein Inspektionssystem vorgestellt hat,
ging er auf die Bedeutung und die unterschiedlichen Rollen von
Beleuchtungs- und Abbildungsoptik ein. Bezüglich der Abbildungsoptik
verdeutlichte er anhand verschiedener Beispiele den Einfluss von Blende
und Brennweite auf die Perspektive sowie den Unterschied zwischen einer
konventionellen und einer Scheimpflug-Kamera bei der Schrägansicht.
Zentraler Punkt seiner Ausführungen war jedoch die Bedeutung der
Beleuchtung
bei
der
optischen
Inspektion,
da
diese
der
Informationscodierung dient – somit ist es möglich, durch geschickte Wahl
der Beleuchtung die technischen Gegebenheiten und Limitierungen eines
Sensors (Pixelauflösung, Framerate) in optimaler Weise auszunutzen.
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Ein weiterer Aspekt war die Nutzung der spektralen Eigenschaften des
Lichtfelds für die Informationsübertragung. Bei der Automatischen
Optischen
Inspektion
ist
die
Farbe
eine
Zusatzmodalität
zur
Informationscodierung. Zu der gängigen Praxis gehört hier die Nutzung
spektral breitbandiger Lichtquellen mit Farbkameras, die allerdings zu
Auflösungsverlusten
führen
(Bayer-Filter).
Eine
spektral
codierte
Beleuchtung ist hier eine vorteilhafte Alternative. Letztendlich wurde
deutlich: Die Beleuchtung ist der zentrale Aspekt, der es ermöglicht,
bestimmte Merkmale optimal und informationseffizient herauszuarbeiten.
Deutlich wurde auch: Gängige Begriffe wie „Farbraum“ oder „Farbvalenz“
beschreiben lediglich physiologische Größen, die für ein AOI in den
meisten Fällen keinerlei Relevanz haben (einzige Ausnahme hier: der vom
Menschen bediente Verifikationsplatz). Für die optimale Ausnutzung der
Kanalkapazität eines Sensors sollte die Farbe als rein spektral codierte
Zusatzmodalität betrachtet werden.
Am Schluss seines Vortrags gelang es Professor Faber, wie in seinem
Vortragstitel angekündigt, den überraschenden Bogen zu Schwarzen
Löchern zu schlagen: Der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs ist ein
„Objekt“
maximaler
Informationsdichte
–
somit
können
einfache
Fragestellungen hinsichtlich der Maximierung der Informationseffizienz
eines AOI-Sensors in der Tat zu grundlegenden Themen der aktuellen
Kosmologie führen (Stichwort „Holographisches Prinzip“). Mit diesem
inspirierenden Ausblick beendete Prof. Faber seinen kurzweiligen Vortrag.
Stefan
Härter,
Lehrstuhl
für
Fertigungsautomatisierung
und
Produktionssystematik (FAPS) Universität Erlangen-Nürnberg, widmete
sich der Evaluierung des Selbstzentriereffektes bei 01005-Bauteilen mittels
AOI. In einem Praxistest, das im Rahmen des AIF-Forschungsprojektes
‚01005-Prozessfenster‘ entstanden ist, untersuchte er, wie sich 01005Bauteile in der Fertigung verhalten. Detlef Beer von der Viscom AG
unterstützte diese Untersuchung durch die Beisteuerung der Mess- und
Prüfergebnisse, die mit dem AOI S3088 ultra aufgenommen wurden.
Der Selbstzentriereffekt beschreibt dabei das Einschwimmverhalten der
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Bauelemente, die sich durch die Oberflächenspannung des Lotes während
des Reflow-Lötprozesses neu ausrichten.
Als Fazit hob der Referent drei wesentliche Aspekte hervor: Erstens:
Obwohl das optische Erscheinungsbild von 01005 Bauelementen hohe
Anforderungen an die automatische optische Inspektion stellt, wurde die
Stabilität,
die
Messmittelfähigkeit
und
die
Reproduzierbarkeit
der
eingesetzten AOI-Anlage nachgewiesen. Zweitens: Das Auftreten von
Tombstone-Effekten ist bei diesem Versuchsaufbau auffällig. Dabei haben
Kondensatoren eine höhere Neigung zum Grabstein-Effekt. Horizontaler
Bestückversatz und verdrehte Bauelemente provozieren den Großteil der
aufgetretenen Tombstones. Das Pad-Design und die verwendete Lotpaste
haben einen signifikanten Einfluss auf das Prozessergebnis. Drittens:
Widerstände zeigen ein besseres Einschwimmverhalten, wobei das PadDesign den größten Einfluss aufweist. Die umfassende Bewertung der
Effekte auf die Selbstzentrierung erfordert eine Detailanalyse der
Fertigungsparameter. Das Pad-Layout für die 01005-Bauteile ist immer ein
Kompromiss zur Berücksichtigung einer Vielzahl an Einflussfaktoren.
„Aber die nächsten Miniaturisierungsschritte stehen bevor“, so Härter und
er
folgert:
„Es
lohnt
sich
also,
sich
mit
den
Prozessen
auseinanderzusetzen.“
Parallel zu den Vorträgen im Forum fand wie immer das Viscom
Anwendertreffen satt. Auch dieses Jahr hatten die Teilnehmer die
Möglichkeit,
sich
in
zahlreichen
Workshops
rund
um
die
Inspektionssysteme kostenlos zu informieren. Auch die Möglichkeit des
Austauschs kam nicht zu kurz. Die Teilnehmer konnten sich untereinander
und mit den Viscom-Mitarbeitern austauschen und wertvolle Anregungen
und Tipps von den Experten mitnehmen.
Als Auftakt für das traditionelle abendliche Get-Together präsentierten
Peter Krippner (Bereichsleiter Baugruppeninspektion), Dirk Nülle (Leiter
Produktentwicklung SP) und Rolf Demitz (Bereichsleiter Neue Produkte) in
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einer Live-Vorführung Einsatz und Vorteile der Röntgeninspektion mit den
Systemen X7056 (AXI) und X8068 (MXI). Anhand von Live-Applikationen
zeigten sie die zentralen Vorteile und Einsatzmöglichkeiten beider
Systeme.
Als Highlights der manuellen Röntgeninspektion mit der X8068 wurden
insbesondere die extrem gute Bildqualität, das hohe Auflösungsvermögen
sowie die Manipulation des Prüfobjektes mit 5 Achsen genannt. Neben der
manuellen Prüfung, wurde auch die Möglichkeit der semiautomatischen
Inspektion hervorgehoben, die die Prüfung noch komfortabler macht. Und
nicht zu vergessen: die Prüfung großer Boards bis zu 600 mm x 400 mm.
Die Einsatzgebiete des Systems liegen hauptsächlich in der schnellen und
leistungsstarken
Stichprobenanalyse
und
der
automatisierten
reibungslosen Serienprüfung größerer Baugruppennutzen.
Die X7056 hingegen ist ein vollautomatisches Inline-System für die
automatische Röntgeninspektion (AXI). Die zentralen Merkmale der X7056
sind die flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten der Flat Panel Ausstattung,
die erstklassige Bildqualität und der schnelle Durchsatz – anhand
unterschiedlicher Praxisbeispiele in der Live-Präsentation anschaulich
verdeutlicht. Für eine AXI/AOI-Kombiprüfung kann das Prüfsystem
zusätzlich mit einer AOI-Einheit und dem Hochleistungsmodul XM 3D
bestückt werden. Damit bietet Viscom ein einzigartiges Prüfkonzept und die
optimale Röntgeninspektion für high-end Anwendungen: 3D hoch 2.
Anschließend informierte Henning Obloch, Viscom Bereichsleiter Service,
über die Vorteile und Praxis des XM-Upgrades. So werden ältere Systeme
auf den jeweils aktuellen Hardwarestand der Kameratechnologie und damit
auf das jeweils aktuelle Leistungsniveau gebracht. Durch seinen Vortrag
wurde deutlich, dass durch einen Umbau ein rasanter Anstieg der Effizienz
und eine enorme Reduzierung der Prüfzeiten zu erreichen sind. Bereits im
Kompatibilitätsmodus wird hier ein deutlicher Gewinn erreicht.
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Ab 18 Uhr war es dann Zeit für ein wenig Entspannung. Bei Live-Musik von
der Jazz-Pop-Band „The Ellingtons“, kühlen Getränken und leckeren
Speisen vom Buffet bot sich reichlich Gelegenheit, die Gespräche zu
vertiefen oder einfach nur zu plaudern. Für zusätzlichen Spaß sorgten zu
späterer Stunde dann die beiden ‚Musikaniker‘ von Auto-di-Takt. Mit einem
schier unüberschaubaren Arsenal an automobilen Instrumenten Marke
Eigenbau boten sie einen musikalischen Boxenstopp vom Feinsten. Ob
Auspuff-Didgeridoo, Radkappen-Trommel oder Klarituba, die beiden
Musiker scheinen aus jedem noch so unscheinbaren Autoteil ein
brauchbares Instrument zu entwickeln – zur großen Freude der Zuhörer.
Bildunterschrift: Dirk Nülle, Leiter Produktentwicklung SP bei Viscom,
präsentiert die 3D-Röntgeninspektion.
Über Viscom
Die Viscom AG entwickelt, fertigt und vertreibt hochwertige Inspektionssysteme.
Das Portfolio umfasst die komplette Bandbreite der optischen Inspektion und
Röntgenprüfung. Im Bereich der Baugruppeninspektion für die Elektronikfertigung
gehört das Unternehmen zu den führenden Anbietern weltweit. Die Systeme von
Viscom lassen sich kundenspezifisch konfigurieren und miteinander vernetzen.
Hauptsitz und Fertigungsstandort ist Hannover. Mit einem großen Netz aus
Niederlassungen, Applikationszentren, Servicestützpunkten und Repräsentanten
ist Viscom international vertreten. Gegründet 1984 notiert Viscom seit 2006 an der
Frankfurter Wertpapierbörse (ISIN: DE0007846867). Weitere Informationen:
www.viscom.de
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