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Brennpunkt Flying Probe

Spea: Anwendertreffen zur Qualitätssicherung
Brennpunkt Flying Probe

Spea ist im Bereich der automatischen Prüfung elektronischer Einheiten tätig und entwickelt sowie fertigt innovative Systeme für Hersteller im Bereich der Elektronikfertigung. So kann die korrekte Funktionalität der elektronischen Einheit automatisch getestet, und die Qualität sicher gestellt werden. Das letzte Anwendertreffen in Boppard, direkt am Rhein, hatte die Flying Probe Testsysteme im Mittelpunkt.

Bereits zum 7. Mal hat das Unternehmen zum Anwendertreffen eingeladen, um mit interessanten Fachvorträgen nicht nur aus der eigenen Reihe sondern auch von Anwendern aus der Praxis mehr über die Systeme zu erfahren. Möglichkeiten zum Erfahrungsaustausch waren neben den Pausen auch während der traditionellen Abendveranstaltung auf der Ehrenburg ausreichend vorhanden. Durch die Veranstaltung führte Maren Witt, die Marketing Managerin des Unternehmens.

Flying Probe in der Fertigung
Den Weg vom Benchmark bis zum Einsatz des Spea 4020 bei der Trumpf Laser GmbH & Co. KG zeigte Frank Schneider seinen Zuhörern auf. Am Standort Schramberg ist die Elektronikfertigung des Unternehmens zu finden. Hier werden Flachbaugruppen in THT-, SMD- oder Mischbestückung sowie elektrische Baugruppen produziert, der Anteil der eigenen SMD-Fertigung liegt bei 20% mit steigender Tendenz. Ein Benchmark im September 2011 mit Modell 4020 zeigte, dass der Rüstaufwand gering ist, das Klemmkonzept einfach und unkompliziert. Auch die Software Leonardo-Express eignet sich für den Muster-, Prototypen- und Kleinserienfertiger perfekt. Heute prüft das System Funktionsmuster, Prototypen und Kleinserien sowohl im THT- als auch SMD-Bereich oder Baugruppen, die mit Nadelbettadaptern nicht testbar sind. ICT sowie optische Tests, kleine funktionale Tests bei einzelnen Baugruppen und soweit mit 4 Nadeln möglich, werden mit dem System genauso durchgeführt wie das Anlegen und Kontrollieren von Versorgungsspannungen. Die Programmierung der Firmware erfolgt über angeschlossenen USB-Programmer. Nun ist man innerhalb von 2 Tagen testfähig, die Funktionsmuster sind bereits ICT-getestet, was eine Zeitersparnis für die Entwicklung bringt. Bei Baugruppen mit geringer Jahresstückzahl konnte die Testabdeckung erhöht werden, bisher durchgeführte Funktionstests waren teilweise unnötig. Er hob die einfache Erstellung eines Testprogramms durch vorgegebene Schritte im Leonardo-Express in 1–2 Tagen hervor und erklärte, dass eine gute Aufbereitung der Daten bei der Deklaration und beim CAD-Check das Debugging vereinfachen und weniger Nacharbeit nötig ist. Die Anschaffung hat sich jedenfalls gelohnt, zumal die Telefonunterstützung kein Lippenbekenntnis des Herstellers sei, sondern praktiziert wird und in der Neulingsphase ungemein weiterhilft.
Olaf Eisele von der Viessmann Elektronik in Allendorf zeigte die Anforderungen des im Unternehmen eingesetzten Modells 4030 auf. Dabei stellte sich heraus, dass das Anwendungsspektrum sehr groß ist, denn es galt unter anderem, von der Vorab-, über Mittel-, bis zur Großserie abzudecken. Mit der 4030 in Verbindung mit automatischer Be- und Entladung sowie Pass-Fail-Sortierung hat man beste Erfahrungen gemacht und erreicht immer die gleiche Prüftiefe, ob kleine Mengen oder Großserie. Bei Continental Automotive in Karben befinden sich vier 4030 sowie ein Modell 4020, wie Sebastian Wiechert erzählt. Zwei Modelle 4030 stehen als eine eigenständige Linie inklusive Be- und Entladeeinheit mit einer Gut-/Schlechtsortierung sowie zweier Wendestationen. Weitere zwei stehen momentan noch als Stand-alone-Lösung für Kleinserien und Ersatzbedarfe. Das 4020-Inspektionssystem findet sich im Musterbau zum Prüfen der Musterleiterplatten. Von Juli 2009 bis November 2011 waren zwei 4030-Systeme hintereinander direkt in der SMD-Bestücklinie positioniert, und die nötige Prüfzeit war von der Linientaktung vorgegeben. Es erwies sich, dass die Testsysteme im störungsfreien Betrieb zum Bottleneck wurden. Aufgrund der Erfahrungswerte fasste man den Entschluss, die beiden Flying Probe Tester in eine eigenständige Prüflinie zu verbauen. Heute wird die Taktzeit durch die Tester bestimmt. Für eine beidseitige Prüfung der Produkte sorgt ein Wendemodul zwischen den Systemen dafür, dass tatsächlich oben sowie auch unten geprüft wird. Neben einem flexiblen Handling der Wartungs- und Optimierungsarbeiten können die Testsysteme von mehreren Linien beliefert werden, was unterm Strich einen höheren Durchsatz in der SMD-Linie ermöglicht.
Boundary Scan und Software
Alexander Beck von Göpel electronic referierte über die Boundary Scan Integration in einen Spea Flying Probe Tester. Durch die Kombination mit den Boundary Scan Testmodulen werden die Anforderungen nach leistungsfähigen digitalen Tests erfüllt. Das Zusammenwirken der beiden Testmöglichkeiten bringt entscheidende Vorteile für den Anwender: Erhöhte Test- und Fehlerabdeckung sowie erhebliche Zeitersparnis. Der Redner sprach über die Voraussetzungen für solch Integration und präzisierte die vorhandenen Möglichkeiten.
Ergänzend zu diesem Vortrag berichtete Stefan Knies über den Einsatz Boundary Scan via 4060BP in der Fertigung von Rohde und Schwarz in Memmningen. Dort werden durchschnittlich im Monat 40.000 Baugruppen mit ca. 1.800 Prüfprogrammen und 210 Flying Probe getestet. Die Motivation, Boundary Scann als zusätzliche Testmethode zu verwenden lag hauptsächlich in dem Ziel, die Prüftiefe auf Funktionstestniveau zu erhöhen. Durch Integration von Boundary Scan werden die digitalen Bauteile aktiv getestet und gerade in diesem Bereich eine höhere Prüftiefe erreicht. Mittels BS-Interconnection Test konnte der analoge Kurzschlusstest, und damit die Prüfzeit, reduziert werden. So ist unter anderem die Kommunikation mit FPGA Testdesign durch Boundary Scan möglich und die Lücken, welche durch Kontaktierungsprobleme entstehen, werden im digitalen Bereich über Boundary Scan geschlossen. Sein Fazit: Nur durch Einsatz aller Boundary Scan Möglichkeiten kann eine Prüftiefe erreicht werden, die auf Augenhöhe mit Funktionstestniveau ist.
Michael Suppas vom Veranstalter selbst hatte News zum Thema Compass für Test, Reparatur, Qualitätsanalyse und Traceability zu berichten. Das Konzept aus den drei Grundbausteinen Prüfdatenerfassung, Paperless Repair und Fehlerauswertung wurde mit neuen Features verbessert. Die Sichtkontrollstationen sind, wie alle anderen Betriebsarten und die Projektgenerierung, mit allen Einstellmöglichkeiten jetzt im Steuerpanel von RepWin V7 gleich vorgesehen. Neu sind auch das bidirektionale Schaltplanmodul, Arbeitsanweisungen jetzt auch als Bestückungshilfe oder dass bei der Sichtkontrolle Mechanik zu jedem Arbeitsschritt zwei Bilder hinterlegbar sind. Messwerteingaben können erzwungen werden.
Die automatische Projektgenerierung kann direkt aus CAD-Daten oder Leonardo erzeugt werden und ist dort sinnvoll, wo nicht sofort Fotos zu den Projekten benötigt werden wie etwa beim Prototyping oder kleinste Losgrössen. Die nutzerdefinierten Auswertungen der Reparaturzeiterfassung sind im Quality Explorer übersichtlich dargestellt. Auch ging er näher auf die Bedeutung einer Prozess- und Prüfmittelfähigkeitsanalyse wie auch die Messwertverläufe ein. Seine Empfehlung: nur einige ausgewählte Messwerte in die Compass Datenbank zu schreiben. Peter Holub demonstrierte live, wie Leonardo Express funktioniert, Lothar Diez hielt noch einen Vortrag über Arbitary Waveform-Generator. (dj)
Productronica, Stand A1.225
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