Die Prüfung der Qualität von Drahtbondverbindungen, insbesondere mittels Pulltest-Geräten, fordert seit mehr als 40 Jahren Prüfstandards. Der international anerkannte MIL-Standard 883, ASTM F458/459 und das DVS-Merkblatt 2811 (in aktueller Überarbeitung beim Beuth Verlag erhältlich) fordern eine Prüfung mittels Pulltest, die Protokollierung von Kräften, deren statistische Auswertung und Überwachung, ob bestimmte Mindestkräfte erreicht werden. Jeder Anwender – KMU, Universität, Forschungslabor, Entwicklungsabteilung im Großunternehmen – ist mit dieser Forderung konfrontiert, sobald Drahtbondtechnologie eingesetzt wird. Leistungsfähiges, aber vor allem in den Investitionsrahmen passendes Equipment wird daher benötigt, um diese Prüfungen durchzuführen. Typische Pulltestgeräte liegen im Bereich von 25.000 bis 40.000 EUR. Mit optionalen Erweiterungen hinsichtlich Automatisierung und komplexer Datenauswertung liegen die Preise schnell im Bereich bis zu 60.000 EUR. Preislich weit darunter, im Bereich kleiner 1.000 EUR, finden sich simple, auf einfachsten Federwagen basierende Systeme, die zur Abschätzung von Werten herangezogen werden können. Wird sich mit solchen Low-Cost-Systemen trotz erheblichem Preisvorteil ein wirklicher Nutzen ergeben, der den Kunden von den Fähigkeiten der eigenen Qualitätssicherung überzeugt F&S Bondtec, Braunau / Inn, Österreich, platziert in dieses Marktsegment eine völlig neue Gerätekategorie. Der Labtester ist ein manueller Pulltester, welcher auf den wesentlichen Bedarf beim Pulltesten reduziert ist, mit geringstem Einarbeitungsaufwand.

Der Labtester ist ein manueller Pulltester, welcher auf den wesentlichen Bedarf beim Pulltesten reduziert ist.

Der Labtester ist ein manueller Pulltester, welcher auf den wesentlichen Bedarf beim Pulltesten reduziert ist. F&S Bondtec

Kompakte und langlebige Pulltest-Geräte

Eine These findet sich immer wieder: In Qualitätsprüfung zu investieren steigert nicht automatisch die Qualität des Produktes. Trotzdem ist die Prüfung notwendig. Und weil sie notwendig ist, muss sie preislich attraktiv und effizient gestaltet werden können. Der neue Pulltester ist ein kompaktes System, abgestimmt auf den Bedarf beim Pulltest. Zwei Kernfragen standen bei der Entwicklung im Vordergrund: Was benötigt der Benutzer? Für was ist er maximal bereit Geld auszugeben? Das Kraftmess-System muss ohne Frage hohen Qualitätsanforderungen genügen. So wurde bei der Gestaltung der elektromechanischen Komponenten und der Rechnerarchitektur bewusst auf teure Industrielösungen verzichtet. Alle Anforderungen an Präzision und Langlebigkeit wurden mit ausgewählten Komponenten aus dem Consumerbereich erfüllt.

Beim Pulltester mit hohem Z-Verfahrbereich wurde eine modulare Bauweise gewählt.

Beim Pulltester mit hohem Z-Verfahrbereich wurde eine modulare Bauweise gewählt. F&S Bondtec

genauestens Bonden

Heutige Drahtbond-Vollautomaten sind Präzisionsgeräte mit Genauigkeiten im Bereich weniger Mikrometer. Dies ist für Fine-Pitch Anwendungen unerlässlich. Die Präzision kann durch das Verwenden präziser, hoch genau gefertigter Komponenten und sorgfältige Montage erreicht werden. Unter Zuhilfenahme geeichter Kalibriermaßstäbe lassen sich Fahrprofile erstellen, die genau aufzeigen, an welchen Positionen die Verfahrbewegung Abweichungen hat. Solche Abweichungen lassen sich per Software kompensieren.

Bei allen Komponenten ist eine modulare Bauweise gewählt worden, sodass im Bedarfsfall leicht getauscht oder aktualisiert werden kann. Die Geräte werden nicht nach Bedarf gebaut, sondern sind in entsprechender Menge vorkonfiguriert und auf Lager gelegt, was eine kurze Lieferzeit von einer Woche ermöglicht. Die Konfigurationen des Systems sind entsprechend überschaubar. Der Kunde entscheidet sich im Vorfeld, ob er einen elektrisch getriebenen oder manuellen Tisch benötigt. Die Genauigkeit der Kraft-Messeinheit für den Pulltest deckt ein breites Spektrum ab, sodass Dünn- und Dickdrähte mit Reißkräften von 100 cN (Dünndraht) und bis zu 500 cN (Dickdraht) bedient werden können. Die Standard-Schnittstelle zum Speichern der Reports ist USB und damit ein universelles Format. Die Konfiguration eines Analyserechners kann vereinbart werden. Allerdings ist hier auch jederzeit ein Nutzen von Standard-PC-Equipment möglich – als Schnittstelle dienen Ethernet oder WLAN.

Einfachste Bedienung über Touchscreen

Die Einarbeitungszeit in das System ist so gering, dass es keiner spezialisierten Schulungen bedarf. In 30 Minuten hat der Anwender das Gerät mit all seinen Möglichkeiten erfasst. Die Bedienung erfolgt über einen Touchscreen und einiger weniger Hardwareknöpfe zum Auslösen des Tests und zur Definition von Fehlercodes. Maximal zwei Untermenüs und das Bestreben alle wesentlichen Informationen auf einem Screen darzustellen führte zu einem kompakten Workflow, bei dem nicht zwischen verschiedenen Ansichtsmodi oder Registerkarten hin und her gesprungen werden muss. Die Auswertung der teilweise umfangreichen Datenmengen, die bei serienbegleitenden Tests anfallen, lässt sich spielend mit der Corporate Standard Report (CSR) Analysesoftware meistern, die optional über die Ethernet-Schnittstelle auf die Datenbank des Labtesters zugreifen kann. Der Benutzer wählt die Messreihen der betreffenden Fertigungsaufträge aus und überführt diese in Reports — je nach Kunde auch mit individuellen Anpassungen. Bereits am Bildschirm besteht die Möglichkeit, Auffälligkeiten zu erkennen und Trends zu analysieren. Für diejenigen Anwender, die Messergebnisse unmittelbar in der Analysesoftware am Tester in der Fertigung bewerten, um anschließend Bondparameter zu justieren, ein gutes Werkzeug. Die zur Verfügung stehenden Tools und Kennwerte orientieren sich an leistungsfähigen Werkzeugen zur statistischen Analyse. Neben Mittelwert, Standardabweichung, Min- und Max-Werten werden selbstverständlich auch Prozesskennwerte wie Cp- oder Cpk-Wert bestimmt.

Die Software-Oberfläche auf dem LAB-Tester ist intuitiv gestaltet und so einfach zu bedienen.

Die Software-Oberfläche auf dem LAB-Tester ist intuitiv gestaltet und so einfach zu bedienen. F&S Bondtec

Zur Überwachung und Dokumentation komplexer Prozesse bietet sich eine grafische Visualisierung an. Die CSR-Analysesoftware mit umfangreichen Möglichkeiten kann nach Bedarf kontinuierlich erweitert werden, zum Beispiel um Histogramme plus Fehlercodezuordnung, Kraft/Zeit-Kurven, Diagramme, SPC mittels Qualitäts-Regelkarten oder Einzelwert-Diagramme zur Trend- und Ausreißer-Analyse. Die zusammengefassten Daten lassen sich über den Reportgenerator, Schnittstellen oder Screenshots austauschen. Die anwenderfreundlichste Variante ist die Erstellung eines Reports. Alle gewünschten Messdaten sind auf der Seite platziert und um wichtige Informationen (Fertigungsauftrag, Bondprogramm, Bediener) und grafische Elemente ergänzt. Passend skalierte Diagramme ergänzen die Zahlenkolonnen. Ein unkomplizierter Export in gängige Formaten stellt sicher, dass alle Informationen dem entscheidenden Personenkreis zugänglich gemacht werden können. Die Datenschnittstellen ermöglichen zudem ein Übertragen aller Daten zur Analyse in externer SPC-Software.

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