EMS-Dienstleister rüstet 3D-AOI auf

Viele EMS-Dienstleister erleben eine Phase großer Schwankungen. Einerseits profitieren sie von der Rückverlagerung der Elektronikfertigung nach Deutschland und Europa, andererseits herrscht Unsicherheit über die künftige Marktentwicklung. Trotz der Chancen bleiben die Herausforderungen enorm. Märkte und Lieferketten werden zunehmend unvorhersehbar; wirtschaftliche, politische und ökologische Unsicherheiten verstärken den Druck auf die Branche. Dies erfordert von EMS-Dienstleistern eine erhöhte Anpassungsfähigkeit.

Wie begegnet Drews Electronic den Herausforderungen?

Drews Electronic hat sich als mittelständischer EMS-Dienstleister aus Kamp-Lintfort auf kleine und mittlere Losgrößen spezialisiert. Mit über 30 Jahren Erfahrung begleitet das Unternehmen seine Kunden von der Entwicklung bis zur Serienfertigung und reagiert flexibel auf sich ändernde Anforderungen. Angesichts der dynamischen Marktsituation sind schnelle Anpassungen und ein starker Fokus auf Qualität entscheidend. „Auch im Musterbau und bei Kleinstserien, wo die AOI aufgrund des unwirtschaftlichen Verhältnisses zur Stückzahl selten eingesetzt wird, legen wir bei Drews Electronic Wert darauf, dass jede Baugruppe zu 100 % vom AOI-System geprüft wird. Das ist unser Qualitätsanspruch, der auch unsere Kunden überzeugt.“, so Geschäftsführer Alexander Belicenko und weiter: „Ein leistungsstarkes Inspektionssystem sorgt nicht nur für die geforderte Qualität, sondern optimiert gleichzeitig den Fertigungsprozess und senkt die Fertigungskosten.“

2D-AOI reicht eben nicht mehr

Diesen Anforderungen wurde bei Drews Electronic für mehr als 10 Jahre ein 2D-AOI-System von Göpel electro- nic gerecht. Es übernahm sämtliche Überprüfungen, die der Kunde vorgab, wie Anwesenheit und Polarität von Bauteilen, Beschriftungen von ICs sowie Lötstellenkon-trolle gemäß IPC-Norm oder nach Kundenanforderungen.

Doch die Elektronikfertigung veränderte sich im Laufe der letzten Jahre: zunehmende Miniaturisierung sowie steigende Komplexität und Bauteildichte sind nur zwei der steigenden Herausforderungen. Die Kunden drängen außerdem auf eine deutlich höhere Testtiefe.

Bei Drews erkannte man, dass das 2D-AOI-System an seine Grenzen stieß. Die Anforderungen an ein 3D-AOI-System standen schnell fest: eine Senkung der Pseudofehlerrate – speziell beim Kurzschlusstest, eine einfache und schnelle Programmierung auch bei rasch wechselnden Produkten und eine sichere Fehlererkennung im Hinblick auf das Qualitätsversprechen.

Wieso aufrüsten statt neu kaufen?

„Wir hatten sehr gute Erfahrungen mit dem 2D-AOI-System und waren auch mit dem Support immer zufrieden. Es bestand keine Veranlassung, den Hersteller zu wechseln. Als zuverlässiger, lösungsorientierter Berater stand uns die Firma Göpel electronic sofort zur Seite und machte uns auf ihr Refurbished-Programm aufmerksam“, erklärt Markus Rayen, Prozess- und Prüftechniker bei Drews Electronic, und ergänzt: „Mit dem Fokus auf die Themen Nachhaltigkeit und Kostenersparnis entschieden wir uns für eine aufgerüstete Advanced Line 3D XE mit der neuesten 3D-Technologie inklusive der aktuellen AOI-Software.“

Das Advanced Line 3D XE kombiniert 2D- und 3D-Technologien. Die 3D-Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber der früheren 2D-Technologie: so werden Lötstellen und Bauteile nicht mehr anhand von Grauwerten, Reflexionen usw. bewertet, sondern es stehen direkte Höhenwerte zur Verfügung, mit denen sich der Bauteilkörper und die angrenzenden Lötstellen sicherer beurteilen lassen. Somit erkennt das Advanced Line 3D XE alle typischen Fehler der SMD-Bestückung an Lötstellen, Pins oder Bauteilen ohne Schlupf und mit einer deutlich geringeren Pseudofehlerrate.

Diese beiden Kenngrößen sind auch für die Drews Electronic von enormer und essenzieller Bedeutung: „Das 3D-AOI-System findet Fehler, die mit dem 2D-System unentdeckt blieben, zum Beispiel die minimale Verkippung eines Bauteils. Die Lötstellenkontrolle im Advanced Line 3D ist zudem nicht nur eine hell/dunkel-  Abbildung, sondern eine Meniskusauswertung. Allein wegen dieser 3D-Höhenmessung will ich mein 2D-System nicht zurück.“, stellt Markus Rayen fest. „Die Testtiefe hat ein Niveau erreicht, das mit der früheren Situation nicht mehr vergleichbar ist. Die Zuverlässigkeit und Aussagekraft gegenüber dem Endkunden wurden damit erheblich gesteigert“, so der Experte weiter.

Ein weiteres Beispiel dafür, dass sich die Anschaffung schnell refinanzieren wird, ist die sinkende Pseudofehlerrate. Bei einer Musterbaugruppe konnte die Pseudo-fehlerrate auf einen Bruchteil minimiert werden. Diese Reduzierung spart Zeit bei der manuellen Nacharbeit, und senkt damit den Zeit- und Kostendruck des EMS-Dienstleiters deutlich.

Wie unterstützt Magic Click die Prüfprozesserstellung?

Göpel electronic nutzt die Messergebnisse, um KI-basiert die Prüfprogramme und Bibliotheken vollautomatisch zu erstellen. Da dies mit (fast) nur einem Klick wie von Zauberhand geschieht, wurde dieses Feature Magic Click genannt, eine Software-Funktion, die die Prüfprogrammerstellung vollautomatisch in kürzester Zeit übernimmt. Mit ihr wurden in den letzten 3,5 Monaten seit der Aufrüstung 130 Prüfprogramme erstellt. Solche Ergebnisse unterstützen die Kernstrategie von Drews, das AOI-System auch bei kleinsten Losgrößen einzusetzen. „Die AOI ist der zentrale Schritt in unserer Leiterplatteninspektion, die etwaige Produktionsfehler sofort erkennt und einwandfreie Baugruppen sichert. Mit der Investition in die 3D-Technologie bieten wir unseren Kunden höchste Genauigkeit und Effizienz. Die Wünsche unserer Kunden werden immer individueller, genau darauf reagieren wir. Wir sind stolz darauf,
bedarfsgerechte Lösungen bereitzustellen und selbst Prototypen in Serienqualität anzubieten“, fasst Alexander Belicenko zusammen.

Welche Zukunftsprojekte plant Drews Electronic?

Die aktuelle Dynamik im deutschen EMS-Markt stellt kleine und mittlere Elektronikfertiger vor Herausforderungen, denen Drews Electronic mit effizienten Modernisierungsprozessen begegnet. Um weiter zu wachsen, die Produktivität zu steigern und nicht im Stückpreiskampf zu unterliegen, investiert das Unternehmen in zukunftweisende Fertigungstechnologien sowie den kundengerechten Ausbau seines Dienstleistungsspektrums. Der Einstieg in die 3D-Welt durch die Umrüstung des bestehenden 2D-AOI-Systems soll dem Unternehmen auch zukünftig eine hohe Kundenzufriedenheit sichern. Die 3D-Technologie im Advanced Line 3D von Göpel electronic vereint präzise Fehlererkennung, geringe Pseudofehlerrate und eine einfache Prüfprogrammerstellung. Der vom Endkunden geforderten höheren Prüftiefe werden beide Partner somit gemeinsam gerecht. Der Aspekt der Nachhaltigkeit wird dabei nicht vernachlässigt und bringt weitere Vorteile: die Vermeidung von Verschwendung, die Schonung von Ressourcen sowie Kostenersparnis. Die Grundsteine für eine weitere Zusammenarbeit und gemeinsames Wachstum sind bereits gelegt: in Kürze wird das 3D-Röntgensystem X-Line 3D seine Arbeit aufnehmen. Lösungen aus dem Bereich JTAG/Boundary Scan werden ebenfalls bald in Kamp-Lintfort einziehen. Die bereits durch den zusätzlichen Einsatz von Funktionstests und Flying-Probe-Tests (FPT) angestrebte maximale Testabdeckung wird in naher Zukunft noch realistischer.

electronica 2024: Halle A3, Stand 351