Elektronikfertigung: Qualität durch Röntgen

Eine der modernsten Fabriken für das Electronic Manufacturing Services (EMS) Deutschlands steht in Limburg, betrieben durch die Limtronik GmbH, die auch Mitglied im SEF Smart Electronic Factory e.V. ist. Automatisierte Prozesse sorgen unter anderen in der Qualitätssicherung der hochsensiblen Elektronikprodukte für Effizienz und Qualität. Eine 3D-Röntgenanlage beispielsweise übernimmt die Fehlerdetektion in den drei SMD-Linien.

Limtronik ist Experte für Electronic Manufacturing Services (EMS) und Joint Development Manufacturing (JDM)-Partner – dabei begleitet das Unternehmen seine Kunden von der Produktentwicklung bis zum fertigen, auslieferbereiten Endprodukt. Wie für EMS-Dienstleister charakteristisch, variieren die Vielfalt und Komplexität der Produkte sehr stark: von Einzelbaugruppen und Prototypen bis zu Großserien.

Hohe Qualität und Schnelligkeit bei marktüblicher Preisgestaltung sind wettbewerbsentscheidend. Limtronik fertigt daher nach Lean-Gesichtspunkten und automatisiert die Produktion immer weiter. Die Elektronikfabrik bildet die Industrie 4.0-Forschungs- und Entwicklungsumgebung für den SEF Smart Electronic Factory e.V. – ein Verein, der sich auf Industrie 4.0-Entwicklungen spezialisiert hat.

Baugruppentest und Qualitätssicherung

Der Einsatz eines automatischen Röntgeninspektionssystems von Göpel electronic in der Smart Electronic Factory von Limtronik unterstützt die Qualitätssicherung und liefert nützliche Daten.

Die Kunden aus den Bereichen Sicherheitstechnik, Automotive und Medizintechnik fordern eine Testabdeckung von nahezu 100 Prozent. Mit den Inspektionssystemen in der Fertigungslinie sowie elektrischen Tests im Prüffeld (In-Circuit-Test, Funktionstest und JTAG/Boundary Scan) wird Limtronik diesen Anforderungen gerecht. Um die Qualität von Lötverbindungen, insbesondere bei BGAs und QFNs, zu überprüfen, wurde bereits im Jahr 2010 ein AXI-System (Automatische Röntgeninspektion) von Göpel electronic integriert. Dieses Röntgensystem namens X Line · 3D der Serie 100 war seinerzeit eines der ersten Systeme, das eine vollflächige 3D-Röntgenbildaufnahme innerhalb der Taktzeit ermöglichte. Nach jahrelangem Dauereinsatz wurde es aktuell durch ein neues Modell der 300er-Serie ersetzt.

 Das X Line 3D wird als separate Insellösung neben den SMD-Linien betrieben, um flexibel die Produkte aller drei SMD-Linien inspizieren zu können. Selbst, wenn die Röntgeninspektion nicht gefordert wird, werden ungeachtet dessen Stichproben einer jeden Produktion zur Verifikation im X Line 3D geprüft. Der Fokus der Röntgeninspektion liegt auf den nicht sichtbaren Lötstellen (BGA, QFN, LGA, THT), wobei auch für das AOI kritische Lötstellen mittels AXI geprüft werden. Auch eine 100-prozentige Lötstellenkontrolle ist mit dem X Line 3D möglich. Das Touch-Bedienkonzept im App-Stil stellt die wichtigsten Informationen übersichtlich dar und erlaubt durch integrierte Hinweistexte, Bilder und Videos eine kurze Einarbeitungszeit auch für neue Bediener. Die Pilot Inspect Maschinensoftware kommuniziert ebenso mit der Göpel electronic Software Pilot Connect. Diese ermöglicht die Anbindung an MES.

Daten für höhere Wertschöpfung

Neben den vollständigen Ergebnissen einer Inspektion werden dabei auch Maschinen-Stati und Betriebszeiten übermittelt. Das soll unter anderem dazu führen, künftige Wartungszyklen besser planen und einsteuern zu können. Denn die Limtronik-Fertigung befindet sich auf dem Weg zur Predictive Maintenance.

 „Mit dem Röntgeninspektionssystem, das einfach via App bedienbar ist, und eine Anbindung an MES & Co. ermöglicht, erhalte ich alle Informationen via Tablet auf einen Blick. So kann ich von meinem Arbeitsplatz aus das System überwachen und steuern, Probleme aus der Ferne diagnostizieren, Stillstandzeiten werden vermieden. Dabei werden alle relevanten Informationen wie Qualitätsdaten (SPI/AOI/AXI und Boundary Scan) eingebunden“, erklärt Manuel Sehr, Techniker AOI/AXI bei Limtronik.