Bildergalerie
Seitenkamerabild eines IC-Bauteils: Ansicht in der MEK-Verifizierstation.
Schematische Darstellung der 9-Kamera-Technologie des AOI von MEK.
Manuelles Löten ist während des Prototyping-Prozesses teilweise unumgänglich.
EMS-Dienstleistungsportfolio von Seprotronic.

Als breit aufgestellter „Dienstleister aus einer Hand“ bietet der EMS Seprotronic mit der Entwicklung, Design, Prototyping, Serienfertigung und After-Sales-Services eine durchgängige Lösung an. Dieses Konzept ist speziell auf die individuellen Kundenanforderungen abstimmt. Seprotronic wurde im Jahre 2007 im Rahmen eines Management-Buy-Out aus Bereichen der Alcatel SEL AG gegründet. Der Firmenname ist dabei wohl durchdacht und soll die Firmenphilosophie wiederspiegeln, setzt es sich doch aus Software, Engineering, Prototyping, Electronic Manufacturing Services (EMS) zusammen. So verzeichnet das Unternehmen langjährige, strategische Partnerschaften mit Herstellern der Automobil- und Telekommunikationsbranche. Dabei werden gerade in diesen Branchen sehr hohe Anforderungen an die Elektronikfertigung gestellt, also höchste Prozesssicherheit bei einem sehr hohen Automatisierungsgrad und einem unterbrechungsfreien Fertigungsfluss.

Der EMS vereint auf diese Weise so viele Prozessschritte wie noch nie unter einem Dach, konzentriert sich jedoch auch auf die Software und nicht mehr nur auf die Endprodukte. Innerhalb der Softwareentwicklung arbeitet Seprotronic in diversen europäischen Projekten mit, wie etwa MOBILEdotOLD, also der Entwicklung einer kombinierten Smartphone-und TV-basierten Service-Infrastruktur mit Wohn- und Outdoor-Services. Oder das Projekt MODUS, worunter die Entwicklung einer pragmatischen und vor allem wachstumsfähigen Lösung im Bereich der Embedded-Systementwicklung zu verstehen ist, um kleinen und mittelständischen Unternehmen eine deutliche Verbesserung ihrer Position am Markt zu verschaffen. Bei allen Europaprojekten verfügt die Seprotronic auch über die entsprechenden Vermarktungsrechte. Innerhalb der Sparte Mobile Applications bietet das Unternehmen Entwicklungen auf allen gängigen Plattformen (iOS, Android, Blackberry OS, Windows Phone und Symbian) an. Dabei werden nicht nur native Apps, sondern auch Hybrid- und Web-Apps, hauptsächlich für mobile Endgeräte der iOS- und Android-Plattformen, entwickelt.

Die Kombination macht‘s

Im Bereich Hardware greift Seprotronic auf eine langjährige Erfahrung aus Alcatel-Zeiten zurück. Dabei setzt man auf den Einsatz moderner Tools, die hauptsächlich in den Bereichen Elektronik-Layout und mechanische Konstruktion zum Einsatz kommen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Ideen zuverlässig umzusetzen. Das Team entwickelt dabei Komplettsysteme, elektronische und mechanische Baugruppen, Komponenten und Module. Gerade in der Umsetzung des Zusammenspiels von Elektronik, Mechanik und Software sieht der EMS seine größte Stärke. Eine weitere Herausforderung sieht man darin, Produktentwicklungen in eine wirtschaftlich effiziente Serienfertigung zu überzuführen.

Hierbei sind die Produkte sehr vielseitig: Beispielsweise fertigt das Unternehmen ein Wireless-Kontrollsystems für die S-Bahn in Berlin oder es erfolgt die Prototypenfertigung der aktuellen Beleuchtungskonzepte für Automobilhersteller wie Audi, BMW und Mercedes. Alle stellen die gleichen hohen Anforderungen an den Fertigungsprozess – schlank, effizient und wirtschaftlich muss dieser sein. Gelingt dies, kann man sich gegenüber der starken Konkurrenz aus Asien erfolgreich durchsetzen. Schon früh hat man bei Seprotronic diesen Trend erkannt und sich für die Einführung von Lean-Management entschieden. Dabei wurden Methoden wie one-piece-flow und Total Productive Maintenance in der Leiterplattenbestückung umgesetzt. Ziel ist es, einen nahezu ausfallsicheren Prozess mit einem bis zu hundertprozentigem Automatisierungsgrad zu installieren, der auch in puncto Prozesssicherheit allen Anforderungen gewachsen ist.

Verbesserung der Testverfahren

Lange Zeit schien es so, dass sich dieses Ziel nur annähernd umsetzen ließ. Im Bereich der AOI (Automated Optical Inspection) lagen die Ergebnisse unter den Erwartungen. Es war nicht möglich, eine nahezu hundertprozentige Abdeckung mit marktüblichen Inspektionssystemen zu erzielen. Weiterhin war es nötig, einen manuellen Aufwand zu betreiben, der negative Auswirkungen auf Prozesseffizienz und -sicherheit nach sich zog. Erst im September 2012 wurde man auf ein AOI-System von MEK (Marantz Electronics Kabushiki Kaisha) aufmerksam. Nach ersten Recherchen stellte sich dieses System aufgrund der technischen Daten als interessant heraus. Vertriebspartner von MEK Deutschland, Österreich, Schweiz, Ungarn und Rumänien ist Smartrep. Mit der Unterstützung von Smartrep wurden bei Seprotronic die beschriebene Funktion der AOI anhand eines praktischen Beispiels verifiziert. Die Ergebnisse waren vielversprechend. Man entschied sich dazu, das Inspektionssystem in die Fertigungslinie zu integrieren.

Mit dem neuen AOI-System ist der EMS nun in der Lage, bestückte elektronische Baugruppen mit einer Abdeckung von nahezu 98 Prozent voll automatisiert optisch zu prüfen. Dabei kann eine Genauigkeit eingestellt werden, mit der es sogar möglich ist, die Beschriftung von SMD-Widerständen auf Übereinstimmung zu prüfen. Polarität, Versatz, Vorhandensein, Wert, Beschriftung, Farbe, selbst das Einhalten der IPC-Norm lässt sich mit dem AOI zuverlässig und schnell verifizieren. In der inlinefähigen Ausführung laufen die bestückten Leiterplatten vollautomatisiert in die Inspektion und werden ohne jegliches manuelle Zutun nach Überprüfung zur Sortieranlage nach „gut“ beziehungsweise „schlecht“ sortiert wieder ausgegeben. Für alle „schlecht“-Baugruppen werden automatisch die festgestellten Abweichungen mittels hochauflösender Grafik und entsprechender Fehlerbeschreibung an den Reparaturplatz übergeben. Dort wird dann der Fehler beseitigt. Eine komplette automatische Inspektion dauert in der Regel pro Leiterplatte nur wenige Sekunden.

Volle Automatisierung

Nach Integration des AOI-Systems von MEK ist die Linie nun zu 100 Prozent automatisiert. Die Rohleiterplatte wird am Beginn der Fertigungslinie in die Magazine geladen, durchläuft vollautomatisch Schablonendruck, Bestückautomat, Lötanlage und AOI und kommt am Ende der Linie sortiert wieder heraus. Des Weiteren ist es möglich, das AOI-System auch zur optischen Inspektion einer Vielzahl weiterer Anforderungen einzusetzen. Zu diesem Zweck kann sie jederzeit als Stand-Alone-System verwendet werden.

Die Firma MEK, auch unter dem Namen Marantz bekannt, profitiert von über 20 Jahren Erfahrung im Bereich der automatischen optischen Inspektion. Aktuell sind weltweit über 5000 AOI-Systeme des Unternehmens erfolgreich im Einsatz. Die heutigen MEK-AOI-Systeme sind mit der neuesten 9-Kamera-Technologie ausgestattet, bestehend aus einer Topkamera und acht Seitenkameras, wodurch eine sehr effektive Fehlerfindung sichergestellt ist. Dazu kommt die multidirektionale LED-Mehrfachbeleuchtung. Diese ermöglicht es, Bauteile unabhängig von ihrer Lage bestens auszuleuchten und zu bewerten. Die MEK-AOI-Produktpalette umfasst mehrere Modelle als Tischgerät sowie für die Insel- und Inlinefertigung und bietet so etwas für die unterschiedlichen Fertigungsumgebungen. Die deutschsprachige Software mit der umfangreichen Bauteilbibliothek rundet das Gesamtpaket ab.

AOI mit Rundumblick

Die Inline-AOI-Systeme von MEK eignen sich sowohl in einer separaten „Insellösung“, als auch zur vollständigen Integration in die Produktionslinie. Besonders wertvoll ist hier die Auswertung der Prozesstrends, mit deren Hilfe der Anwender bei auftretenden Abweichungen sofort eingreifen kann, was wiederum eine hohe Prozesssicherheit zur Folge hat. Mit der 9-AOI-Kameratechnologie lassen sich Bauteile inspizieren und mögliche Fehler erkennen. Bei der Auswertung und Verifizierung der Inspektion zeigt das AOI alle neun Kamerabilder an, wodurch der Bediener einen „Rundumblick“ erhält.

SMT Hybrid Packaging 2013, Halle 7, Stand 419