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Dem Fehlerteufel keine Chance

Prüftechnologie-Forum bei Göpel electronic
Dem Fehlerteufel keine Chance

Lifted Lead, Kurzschluss unter BGA, Montagefehler, Störgeräusch, fehlende Benetzung, Software-Bug oder einfach „Baugruppe funktioniert nicht“ sind Begriffe, die in allen Schritten der Entwicklung und Produktion gegenwärtig sind. Beim Prüftechnologie-Forum in Weimar ging es in zahlreichen Vorträgen und Workshops um die Möglichkeiten zur Fehlererkennung im Design- und Fertigungsprozess, inklusive praxisbezogener Einblicke in übergreifende Testverfahren.

Qualitätssicherung „vom Design bis End-of-Line“
Holger Göpel spannte in seiner Einführung mit Unterstützung seines „Fehlerteufelchens“ den Bogen von den verschiedenen Fehlermöglichkeiten bis zu deren optimalen Inspektionsmethoden. Unter dem Motto „Keine Chance den Fehlerteufelchen“ ging es anschließend mit spezifischen Fachvorträgen weiter.
Thomas Heßland: „Beine in die Höhe“
Um die Erkennung von Lifted Leads mit unterschiedlichen AOI-Technologien aufzuzeigen, wurden die Inspektionsmethoden 2D und 3D sowie die dazugehörigen Features diskutiert. Fazit: Die hightech AOI-Systeme enthalten innovative Lösungen, basierend auf traditionellem optischem Know-how. Sie ermöglichen flexible Konfigurationsvarianten und Erweiterungen für maximale Fehlererkennung und bieten komfortable Softwaremodule für einfache Programmerstellung und höchste Flexibilität.
Andreas Türk: „Viele Bälle, kein Tor“
Für eine automatische Röntgenprüfung von BGAs im Linientakt erweist sich die X-Line 3D als das geeignete System, denn es prüft die Lötstellen in Schichten, quasi nach dem „Salamiprinzip“. So findet eine BGA Prüfung auch bei beidseitiger Bestückung statt. Das System zeigt zudem die Lötstellen stets in der Draufsicht, wodurch eine einheitliche Bibliothek verwendbar ist. 2D sowie 2,5D Röntgensysteme sind dagegen nur bedingt geeignet für eine optische BGA Inspektion.
Torsten Biedenweg: „Wir schauen unter jeden Stein“
BGAs sind zwar auf dem Vormarsch, dennoch besteht kontinuierlich ein sinkender Zugriff. Um nun vorhandene BGA Fehler zu lokalisieren, bedarf es mitunter auch einem elektrischen Test. Die Lösung findet sich in kombinierten AXI/AOI Systemen, die mit BScan ergänzt sind. Das Ergebnis: Fehlerabdeckung von nahezu 100 %. Zudem können die Testmöglichkeiten durch ESA erweitert werden.
Frank Pauli: „Läuft alles rund?“
Mit den Testlösungen Automotive Test sowie industrieller elektrischer Funktionstest wurde ein EOL(End-of-Line)-Test von elektronischen Motorsteuergeräten besprochen. Der Kühlerlüftermotor wurde auf funktionsfähige Elektronik getestet, darüber hinaus gab es erweiterte Messungen wie bspw. Test an den Grenzwerte der Lastbedingungen, der thermischen Belastung der Bauteile oder die Ableitung der Wärmebildung mit Überprüfung einer Thermokamera. Ziel: Gleichmäßige Schaltzeiten, ruhiger Lauf des Kühlermotors sowie Kompensationsmaßnahmen. Die guten Ergebnisse letztendlich resultieren aus der intensiven Zusammenarbeit von Göpel mit seinem OEM Kunden.
Dr. Jörg Schambach: „Der frühe Vogel findet den Wurm“
Volle Testabdeckung gibt es nur durch 3D-Lotpasteninspektion, denn hier werden Pastendefekte mit hoher Präzision und Geschwindigkeit erkannt. Die benutzerfreundliche Software ermöglicht eine schnelle Programmerstellung. Fazit: Der Einsatz des SPI-Line 3D schafft neue Möglichkeiten der Prozessoptimierung und -stabilisierung.
Jens Mille: „Meniskus ohne Befund?“
Von einem neuen 3D-Verfahren zur schattenfreien Messwertaufnahme, unabhängig von Baugruppentopographie und Oberflächenbeschaffenheit, war zu hören, als es um die Messung von Benetzungswinkeln und Lotvolumen mittels 3D AOI-Technologie ging. Die hohe Messgeschwindigkeit resultiert aus der innovativen Bildaufnahmetechnologie. Die Features sind in allen Inline- und Stand-alone-AOI-Systemen verfügbar. Für höchste Prüftiefe sind sie mit 2D-Modul inklusive Koaxial- und Multispektralbeleuchtung oder dem drehbaren Schrägblickmoduls Chameleon zusätzlich kombinierbar.
Andreas Türk: „Ist das Maß wirklich voll?“
Die Kontrolle des Zinndurchstiegs an Pin in Paste gelöteten Automotive-Steckverbindern führt nur durch das 3D AXI zu guten Ergebnissen. Es zerlegt die Lötstelle in Scheiben, kann Lotdurchstieg und -volumen bestimmen, Löt- und Bestückseite kontrollieren und zeigt stets eine orthogonale Sicht auf die Lötstellen. Dabei ist die Anzahl der Pinreihen irrelevant, da es keine Verdeckung gibt. Die scannende Bildaufnahme ermöglicht selbst Inline 3D Röntgenprüfung.
Dipl.-Ing. (FH) Martin Borowski: „Tickt ihr Board noch richtig?“
Der Test mit ChipVorx erfolgt über ein universelles Design direkt im FPGA, wodurch eine reale Frequenzmessung durchgeführt wird. Es wurden die Einsatzmöglichkeiten und Voraussetzungen diskutiert sowie die Vorteile wie: voll automatisierte Testprogrammerstellung, auch auf bereits bestehenden Boundary Scan Projekten einsetzbar, ergänzt die Boundary Scan Testabdeckung, ist voll in Cascon integriert und auch für differentielle Clocks einsetzbar.
Dipl.-Ing. Jens Münzberg: „Im Netz der Fehler“
Um die Herausforderungen beim Test von Automotive-Baugruppen zu verdeutlichen, wurden die Besonderheiten der Automobilelektronik – Robustheit, Temperaturbereich, Zuverlässigkeit, verteilte Steuergeräte-Architekturen und verteilte Funktionen – in Verbindung mit den modernen EE-Funktionalitäten vorgestellt. Testszenarien und -umfänge führten zu Testlösung und -equipment.
Jens Kokott: „Totgesagte leben länger“
Nachdem die Effektivität eines AOI-Systems im THT-Fertigungsprozess von seinen Integrationsmöglichkeiten abhängig ist, sind für höchste Erkennung von Fertigungsfehlern flexible Beleuchtungsmodule und konfigurierbare Prüffunktionen erforderlich. Parallel und unabhängig arbeitende AOI-Module ermöglichen geringste Taktzeiten. Fazit: Die doppelseitige Inspektion der Baugruppen ohne Wenden bewirkt Zeit-, Platz- sowie Kosteneinsparung.
Dr. Jörg Schambach: „Ich sehe was, was Du nicht siehst“
Es ist der Trend zu beobachten, dass die Anzahl der Baugruppen mit Schutzlackierung zunimmt, was eine zuverlässige optische Inspektion der Schutzlacke unabdingbar macht. Fluoreszierende Schutzlacke lassen eine effektive Prüfung zu. Benötigt werden flexible und modulare Prüfsysteme mit moderater Pixelauflösung und Inline-Fähigkeit. Fazit: Systemlösungen auf der Basis der innovativen Multikamera-Bildaufnahme-Technologie bieten ein Optimum an Effizienz.
Dr. Uwe Volkland: „Hochgenau und nicht daneben“
Genauigkeitsanforderungen der angeschlossenen Sensorik und Aktorik werden immer höher, denn der Analoginput muss bei entsprechender Auflösung geringe Messungenauigkeit aufweisen, um das Sensorsignal hinreichen genau abzubilden. Der Analogoutput muss bei entsprechender Auflösung den Analogwert mit geringer Toleranz ausgeben, um den Stellbereich des Aktors hinreichend genau anzusteuern. Insofern sind für einen fehlerfreien Abgleich von analogen Baugruppen in multivalenten Produktionslinien beim Abgleichvorgang engere Toleranzen innerhalb der gleichen Zeitspanne einzuhalten.
Jens Jäger: „Wer nicht hören will, muss fühlen“
Zur Akustikanalyse in der Qualitätssicherung mechatronischer Baugruppen wurden die verschiedenen zur Verfügung stehenden Testsysteme SoundChecker für die Entwicklung, CaroLine für den End-of-Line Serientest sowie End-of-Line Massenfertigung mit Funktionsumfang detailliert vorgestellt.
Tag zwei mit Fokus auf praktische Anwendungen
In drei Arbeitsgruppen „Automotive Test“, „Inspektionssysteme“ sowie „Boundary Scan“ konnte die Theorie vertieft, und in praktischen Anwendungen abgerundet werden. (dj)
Die Fachvorträge des Prüftechnologie-Forums finden Sie unter www.goepel.com/fachvortraege.html
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