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Sicherung der Prozessqualität bei der Bestückung von komplexen elektronischen Baugruppen

  • Klaus Feldmann , Michael Rösch , Claudius Schimpf and Bernd Zolleiß
Published/Copyright: March 23, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 102 Issue 6

Kurzfassung

Qualität und Zuverlässigkeit von Hochleistungsbestücksystemen in der Elektronikproduktion sind angesichts der immer feiner werdenden Strukturen von enormer Bedeutung. Aktuelle Trends in der Baugruppenentwicklung, wie z.B. die stetig fortschreitende Miniaturisierung von Bauelementen, beeinflussen maßgeblich die Bestücktechnologie. Dies führt zu einer erweiterten Funktionalität der Systeme und zu wesentlich komplexeren Fertigungsprozessen. Ein Ausfall des Bestückautomaten bewirkt eine Reduzierung des Gesamtdurchsatzes bzw. hat den Stillstand einer kompletten Produktionslinie zur Folge. In diesem Artikel werden deshalb effiziente Konzepte dargestellt, die es ermöglichen, Ausfälle von Maschinen frühzeitig zu erkennen bzw. Ausfallzeiten durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Als Grundlage für eine Fehleranalyse ist eine hohe Transparenz der Abläufe der Fertigungsanlagen und somit der Zugriff auf Maschinendaten zu jedem Zeitpunkt erforderlich. Dies kann zur Fehlerfrüherkennung während des Fertigungsprozesses und zur schnellen Fehlerlokalisation bei Maschinenstörungen eingesetzt werden, wodurch eine signifikante Qualitätssteigerung in der Produktion von elektronischen Baugruppen gewährleistet wird. Außerdem wird ein neues Anlagenkonzept für die Bestückung von optischen Komponenten vorgestellt, das grundsätzlich neue Anforderungen an die Bestücktechnologie erfüllt. Hierfür ist es notwendig, bekannte Prozessabläufe neu zu gestalten, um die Grundlage für eine zuverlässige Produktion von elektrooptischen Baugruppen zu ermöglichen.

Abstract

The quality and reliability of high-performance assembly systems in electronics production is of utmost importance due to the ongoing trend of miniaturisation of components and the introduction of new technologies like optical boards. This will result on one hand in an increasing functionality of the assembly systems and on the other hand in a more and more complex process chain. In many cases a failure of an assembly system will reduce the performance of the production line or will cause a breakdown of the line. This article describes efficient concepts for the detection of possible failures of assembly equipment in advance. This will enable the execution of counteractive measures and will reduce the production downtime. The base for a fault analysis is transparency of the processes by analysing machine data at any time. Furthermore, a new concept for an assembly system is presented, which fulfils the requirements of the placement of optical components. For this purpose it is necessary to develop a new process flow that is different compared to commonly known solutions in the standard SMT-production.

Prof. Dr.-Ing. Klaus Feldmann, geb. 1943, ist seit 1982 Inhaber des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FA PS) an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Er ist Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP), im Konvent für Technikwissenschaften der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften e.V. (acatech), der internationalen Forschungsgemeinschaft für mechanische Produktionstechnik (CIRP) sowie Vorsitzender der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e.V.

Dipl.-Ing. Michael Rösch, geb. 1978, studierte Maschinenbau an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit 2004 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Lehrstuhls FA PS in der Elektronikproduktion mit den Schwerpunkten Qualitätssicherung und Zuverlässigkeit tätig.

Dipl.-Ing. Claudius Schimpf, geb. 1968, studierte Elektrotechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit 2003 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Lehrstuhls FAPS in der Elektronikproduktion mit den Schwerpunkten Zuverlässigkeit und Reparatur tätig.

Dr.-Ing. Bernd Zolleiß, geb. 1970, studierte Elektrotechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Von 2000 bis 2005 war er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Lehrstuhls FAPS in der Elektronikproduktion mit dem Schwerpunkt Bestückungstechnologien tätig.

References

1 Feldmann, K.; Holzmann, R.: Prozessintegrierte Qualitätssicherung durch zielgerichtete Regelungsstrategien. Produktion von Leiterplatten und Systemen (PLUS), Eugen G. Leuze Verlag (2003) 4, S. 635–639Search in Google Scholar

2 Feldmann, K.; Holzmann, R.; Schimpf, C.: Prozessbegleitende Qualitätssicherung im technologischen Grenzbereich. In: Feldmann, K.; Geiger, M. (Hrsg.): Produktionssysteme in der Elektronik – SFB 356 – Bericht des Verbundes 2002–2004. Meisenbach Verlag, Bamberg2005, S. 323–376Search in Google Scholar

3 Feldmann, K.; Boiger, M.; Zolleiß, B.: Hoch leistungsbestücksysteme für räumliche Schaltungsträger und Folien. In: Feldmann, K.; Geiger, M. (Hrsg.): Produktionssysteme in der Elektronik – SFB 356 –Bericht des Verbundes 2002–2004. Meisenbach Verlag, Bamberg, 2005, S. 249–287Search in Google Scholar

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5 Feldmann, K.; Rösch, M.; Craiovan, D.: Konzeption, Umsetzung und Qualifizierung der automatisierten Montage elektrooptischer Bauelemente. In: Tagungsband zum V. ITG Workshop Photonische Aufbau- und Verbindungstechnik, Cuvillier Verlag, Göttingen, März2007, S. 55–59Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-23
Erschienen im Druck: 2007-06-28

© 2007, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/104.101148

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