Der Einsatz eines AOI-Systems in der SMT-Linie ist mittlerweile Standard. Der Funktionsumfang erscheint auf den ersten Blick überall gleich: Die Systeme erkennen auf dichtbestückten Baugruppen kleinste Fertigungsfehler in Pastendruck und Bestückung und prüfen tausende von Lötstellen in Sekundenschnelle. Bei genauerer Betrachtung unterscheiden sich die einzelnen Inspektionssysteme allerdings oft erheblich, insbesondere was Angebot und Ausgestaltung der integrierten Software-Möglichkeiten angeht. Die aber tragen dazu bei, den Systembediener zu entlasten und entscheiden über die Leistungsfähigkeit des Systems in der Linie.
Pseudofehler oder Echtfehler
Die Aufgabe eines AOI-Systems ist es, mit möglichst wenigen Pseudofehlern alle echten Fehler auf einer Baugruppe sicher zu detektieren. Die Grenze zwischen Pseudofehler und Echtfehler richtig zu ziehen, ist letztendlich ein fortwährender Prozess, bei dem die Qualität der Prüfprogramme ausschlaggebend ist. Das Prüfprogramm ist die Basis für die Inspektionsanalysen z. B. für die Null-Schlupf-Strategie, wie sie in der Automobilindustrie gefordert wird. Pseudofehler stören den Produktionsablauf und reduzieren den First-Past-Yield.
Da Optimierungen der Prüfprogramme aufgrund von Produktneuanläufen und Prozessschwankungen vorgenommen werden müssen, ist die Frage, wie aufwändig oder komfortabel diese gestaltet sind. Denn es gilt sicherzustellen, dass nach jeder Anpassung auch weiterhin alle Echtfehler gefunden werden. Genau hier setzt die Integrierte Verifikation an.
Funktionsweise der Integrierten Verifikation
Nach der automatischen optischen Inspektion werden alle aufgenommenen Fehlerbilder am Verifikationsplatz beurteilt und als Echtfehler oder Pseudofehler gespeichert. Die Nachsicht geschieht unter Berücksichtigung der IPC-Richtlinien. Die Integrierte Verifikation sorgt nun dafür, dass einmal aufgenommene und bewertete Fehlerbilder auch für zukünftige Optimierungen zur Verfügung stehen. So entsteht gleichzeitig eine wertvolle Bilddatenbasis von Gut/Schlecht-Mustern für die AOI-Bibliothek.
Mithilfe dieser IPC-konformen Verifikations-Datenbasis kann automatisch überprüft werden, ob die aktuellen Parametereinstellungen und Schwellwerte die gespeicherten Fehlerbilder richtig bewerten (Klassentrennung).
Die Integrierte Verifikation hilft dem Systembediener dabei, sehr schnell und einfach Pseudofehler zu reduzieren und Schlupf zu vermeiden. Außerdem fließen die mit der Bewertung gewonnenen Informationen in die Erstellung neuer Prüfprogramme ein. Auf diese Weise kann die Qualität der AOI-Programme automatisch und schnell sichergestellt werden. Das umständliche Arbeiten mit Musterleiterplatten nach jeder Anpassung ist damit obsolet.
Die Dokumentation erfolgt anhand eines Protokollformats, das anzeigt, welche Änderungen verifiziert wurden. So kann jederzeit dokumentiert werden, welche Bauelemente mit welcher Qualität geprüft wurden. Denn alle Anpassungen müssen im Rahmen der Zertifizierung oder Auditierung nachvollziehbar sein.
Dieser so genannte Prüftiefenreport dokumentiert, welche Algorithmen (Prüfverfahren) auf die zu prüfenden Merkmale angewendet werden. Er liefert damit Aufschluss über die erlangten Prüftiefen, also die Erkennungssicherheit der spezifizierten Fehlerarten. Dabei können Fehlermerkmale mehrfach mit verschiedenen Algorithmen geprüft werden, um die höchste Prüftiefe zu erreichen. Die dynamische Verkettung mehrerer Algorithmen reduziert durch die Auswertung einer größeren Anzahl von Merkmalen nochmals die Pseudofehlerrate bei gleichzeitig verbesserter Fehlererkennung.
Die Vorteile für die AOI
Die Integrierte Verifikation ist zu einem wesentlichen Bestandteil der Optimierung von Prüfplänen geworden. Zu den Vorteilen zählen:
- bessere Optimierungsmöglichkeiten von Pseudofehlern,
- Die Optimierung kann auch am Programmierplatz erfolgen, um das AOI nicht im Produktionsprozess zu blockieren,
Zusätzliche mögliche Verifikation der Echtfehler, die am Reparaturplatz aufgenommen worden sind,
- Sicherstellung der Prüfprogrammqualität sowie
- einfache Optimierung neuer Prüfprogramme bei Nutzung globaler Bibliotheken.
Martina Engelhardt
(hb)
