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E L E KT R O N I F E R T I G U N G
AO I -T E ST S Y ST E M
www.polyscope.ch
Automatische optische Inspektion in der Elektronikfertigung
Der Einsatz ist unumstritten
Anbieter von AOI-Systemen sprechen von revolutionären Fortschritten, Anwender sind da
geteilter Meinung. Was steckt in einem AOI-System, was kann es und was nicht?
Was kostet ein AOI-Test und wie viel bringt er? Viele Fragen und wenig Antworten.
Trotzdem ist der Einsatz in der modernen Elektronikfertigung unumstritten.
» Roger Gimmi
Miniaturisierung in der Elektronik sowie der
Platzmangel auf Leiterplatten lassen mehr
und mehr Testpunkte und Prüfstecker verschwinden, dies zwingt Elektronikhersteller
zur «Automatischen Optischen Inspektion».
Logitronic hat dieses Thema vor etwas mehr
als zwei Jahren in Angriff genommen, um die
gefertigte Qualität zu steigern und Fertigungskosten zu senken.
Heute können wir nachweislich feststellen,
dass die erste Ausbeute im Normalfall bei über
97 Prozent liegt – auch bei sehr komplexen
CPU-Boards mit mehr als 900 Bauteilen. Dies
verringert nicht nur die Ausschusskosten, es
steigert auch die Produktqualität enorm.
AOI und Inspektion
mit dem Auge ergänzen sich
Ein AOI-Test erkennt sehr schnell, ob eine Baugruppe vollständig bestückt ist, keine Bauteilverschiebungen aufweist sowie einwandfrei und vollständig gelötet ist
Wie es der Name sagt, überprüft ein AOI-System ein Elektronik-Board optisch, erkennt
allfällige Abweichungen im Vergleich zu einer
Vorgabe und deklariert diese als nicht konform. Es werden keinerlei Messungen gemacht, es braucht keinerlei Prüfstecker oder
Prüfadapter und kann somit in kürzester Zeit
mittels optischer Bildverarbeitung Ungereimtheiten feststellen.
Autor
Roger Gimmi,
Produktionsleiter Logitronic AG
Wann sich ein AOI-System eignet
Das adapterlose Prüfverfahren spart Kosten
und Zeit bezüglich der Herstellung von HWPrüfadaptern und kommt im Vergleich mit andern Prüfverfahren wie z. B. «Incircuit-Test»
mit geringem Initialaufwand aus. Dies macht
solche Systeme vor allem bei kleinen und mittleren Produktionslosgrössen sehr effizient.
Die Erfahrung der heutigen Elektronikfertigung zeigt, dass eigentliche Bauteilfehler
fast nicht mehr vorhanden und nicht funktionierende Baugruppen zu mehr als 95 Prozent auf Fehler im Fertigungsprozess zurückzuführen sind. Der enorme Fortschritt der
Bei der optisch manuellen Inspektion ist das
geschulte Auge nur schwer durch eine Maschine zu ersetzen. Wenn man jedoch Leiterplatten mit Hunderten von Bauteilen kontrolliert, ermüdet das menschliche Auge schnell.
Dazu kommt der enorme Zeitaufwand für
diese Inspektion. Bei mittleren und grösseren
Stückzahlen ist zudem eine manuelle, hundertprozentige Inspektion unmöglich. Das
AOI übernimmt hier die Routinearbeit und
das geschulte Auge kann sich auf die echten
Fehler konzentrieren und somit gut und
schlecht nach wie vor selbst entscheiden.
Das AOI erkennt früh Prozessprobleme,
die der Techniker sofort korrigieren kann.
Dies optimiert die Ausbeute und stellt eine
gleichbleibend hohe Qualität sicher.
Was ein AOI-System alles erkennt
Ein wesentlicher Vorteil des AOI-Tests gegenüber herkömmlicher Inspektion ist die frühzeitige Erkennung von Ungereimtheiten wähPolyscope 8/09
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Entwicklungen
ohne Risiken und
Nebenwirkungen
Bei einem AOI-Test liegt die erste Ausbeute im
Normalfall bei über 97 Prozent
rend des laufenden Prozesses. Produkte mit
optischen Abweichungen sortieren wir sofort aus und nicht erst nach vielen weiteren
Arbeitsschritten. Mit einem AOI können wir
optisch Lötfehler, Polaritätsfehler, Positionsgenauigkeit, Kurzschlüsse sowie die Beschriftung der einzelnen Komponenten erkennen.
Die Erkennung geht bis zu den kleinsten Bauteilen der Grösse 0201 oder bis zum 0,3-mmRaster. Solch kleine Teile kann das blosse
Auge nicht mehr beurteilen und ohne die Hilfe eines AOI-Systems nur noch mit Lupe oder
Mikroskop verifizieren.
Ist die AOI-Anwendung so einfach,
wie es die Werbung verspricht?
Leider nein, wie bei allem auf dieser Welt.
Hilfreich ist eine solche Maschine nur für
Unternehmen, die solche Maschinen auch
wirklich beherrschen und bereit sind, aufwendiges Know-how zu erarbeiten. Die Programmierung ist sehr komplex, und bis man
sich Bauteil- und Modell-Datenbanken angelegt hat, auch sehr aufwendig. Auch können
Tests nicht einfach über Nacht und unbeaufsichtigt durchlaufen. Die Testprogramme
müssen wir sehr «scharf» einstellen, damit
das System Fehler auch wirklich erkennt. Unsere Testprogramme optimieren wir während
des Testdurchlaufs, damit wir möglichst viele
«Pseudofehler» abfangen.
Man sieht sehr rasch, dass die Fachkompetenz und die Erfahrung des Mitarbeiters das
Wichtigste an einem AOI-Arbeitsplatz sind.
Ein AOI-Testplatz ist nie günstig, weder aus
Sicht der Anschaffungs- noch aus Sicht der
Personalkosten. Aber er ist sehr lohnend für
jedes qualitätsbewusste Unternehmen – davon sind wir heute sehr überzeugt.
«
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