Zuverlässigkeit sicherstellen

Genau deshalb ist die Vorhersagbarkeit von Fehlern bei der Herstellung von Leiterplatten (PCBs) so wichtig, denn ohne sie kann die Zuverlässigkeit eines Produkts nicht sichergestellt werden. Konventionelle Ansätze zur Vorhersehbarkeit von Fehlern bei Leiterplatten sind oftmals unzureichend. Eine visuelle Inspektion zum Beispiel würde nur oberflächliche Fehler aufzeigen. Schliffbilder sind eine zerstörende Prüfung und für komplexe Leiterplatten mit Tausenden von Microvias unzureichend.

Um im praktischen Einsatz höchste Zuverlässigkeit zu erreichen, müssen Prozesse und relevante Parameter transparent sein, denn nur mit den richtigen Daten können sichere Vorhersagen getroffen werden: Ungewöhnliches Verhalten bezüglich Prozessparametern oder Produktfehler können rasch ermittelt und das Produkt aussortiert werden. Auch abweichende Produkte, sogenannte Maverick-Produkte, die in der Regel die Ursache für das Fehlerereignis im Feld sind, können vom übrigen Bestand getrennt werden.

DYCONEX AG, ein Unternehmen der MST Gruppe, hat eine umfassende Lösung zur Inspektion und Lenkung bei der Herstellung hochkomplexer Leiterplatten entwickelt. Die Lösung, DYCO Integrated Control and Inspection Concept (DYCO IC2), gewährleistet Vorhersehbarkeit durch messbare Zuverlässigkeit, Rückverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit. Dank des Konzepts wird aus einem reaktiven Entscheidungsprozess proaktives Handeln.

Vorhersehbarkeit aus gutem Grund

Traditionell ergibt sich Vorhersehbarkeit bei der Herstellung von Leiterplatten aus der Inspektion. Die Inspektion findet statt, indem fehlerhafte Teile nach der Produktion aussortiert werden. Bei diesem Vorgehen sind nur oberflächliche Fehler erkennbar. Etwaige Prozessprobleme, zum Beispiel in Bezug auf die vertikale Durchkontaktierung, sind nicht sichtbar.

Eine Möglichkeit, Defekte unter der Oberfläche von Leiterplatten festzustellen, sind Schliffbilder, die allerdings die Leiterplatte zerstören. Der grösste Nachteil jedoch ist der Prüfumfang. Bei bis zu 5.000 Microvias pro Produkt ist eine Untersuchung von nur ein paar Vias pro Leiterplatte im Schnittbild absolut unzureichend. Zudem sind bei relativ kleinen Produktionsmengen und einer hohen Produktvielfalt klassische Statistikwerkzeuge nicht ausreichend. Der Einfluss von produktbezogenen Eigenschaften senkt das Signal/Rausch-Verhältnis drastisch.

Ein weiteres Problem ergibt sich aus der späten Entdeckung von Geräteausfällen beim Einsatz. Diese Ausfälle sind oftmals kostspielig und die Behebung nimmt viel Zeit in Anspruch.

Weg frei für eine bessere Vorhersehbarkeit

Mit DYCO IC2 gelingt es, Vorhersehbarkeit auch bei der Herstellung kleinerer Mengen hochkomplexer Leiterplatten zu gewährleisten, was mit traditionellen Methoden nicht möglich ist. Geringere Produktionsmengen erfordern bessere und umfassendere Datenanalysen, um das richtige Signal im Rauschen zu erkennen. In Verbindung mit der DYCONEX Produktions- und Testautomation bzw. Digitalisierung ermöglicht DYCO IC2 umfangreiche Statistiken und trägt zu mehr Zuverlässigkeit, Rückverfolgbarkeit, Reproduzierbarkeit und Lieferverlässlichkeit bei.

Die Basis von DYCO IC2 ist eine zentrale Datenbank für alle verfügbaren Produkt-, Prozess- und Maschinendaten. Jede Maschine wird mit einer Schnittstelle programmiert, die es ermöglicht, alle Daten abzurufen und in ein zentrales Datenlager (DWH) zu laden, siehe Abb. 1.

Abbildung 1. DYCO IC2 (Konzept für integrierte Kontrolle und Inspektion)

Abbildung 1. DYCO IC2 (Konzept für integrierte Kontrolle und Inspektion)

Histogramm Fehlercodes

Histogramm Fehlercodes

Mit sämtlichen in das DWH geladenen Daten kann eine ausführliche Analyse durchgeführt werden und nach Zusammenhängen zwischen den Ausfällen und den im Werk gesammelten Daten gesucht werden. Diese Zusammenhänge lassen sich erst aus einer vereinheitlichten Datenbasis ableiten, die im Normalfall nicht gegeben ist, weil Daten aus verschiedenen Quellen abgerufen werden und diese oftmals nicht vergleichbar sind. Bei DYCO IC2 kommen die Daten ebenfalls aus einer Vielzahl von unabhängigen Quellen, wie etwa Maschinen (Prozessdaten), Produktspezifikationen (Eingabedaten) und Inspektionen (Ausgabedaten), die täglich in das DWH geladen und analysiert werden. Die Homogenisierung der Daten bewerkstelligt das System mit einem zweistufigen Verarbeitungsprozess: in der ersten Stufe werden die Daten genormt, und im zweiten Schritt werden die unterschiedlichen Analysen vorgenommen.

Fehlercode 334 vs. Produkt

Fehlercode 334 vs. Produkt

DYCO IC2 kontrolliert die kritischen Eingangsgrössen für den Ablauf: was geht in den Prozess, in die Maschinen und was machen die Maschinen. Mit Milliarden von gesammelten Daten kann DYCONEX die Herstellungsprozesse kontrollieren und ständig verbessern – und atypische Produkte erfassen, beispielsweise mit Fehlercodes, welche die spezifischen Grenzwerte eines Produkts übersteigen (Maverick Control Procedure).

Fehlercode 334 vs. Trägerposition

Fehlercode 334 vs. Trägerposition

Die mit DYCO IC2 unterstützten Datenanalysemöglichkeiten sorgen dafür, dass ein Problem nicht nur nach der Herstellung analysiert werden kann, sondern auch Probleme vorhersehbar sind und korrigierend eingegriffen werden kann. Die so produzierten Informationen erlauben es, Anomalien zu erkennen, noch bevor sie die Produktion beeinträchtigen.

Das perfekte Tool für die Herstellung von zuverlässigen Leiterpatten

Position des zu galvanisierenden Trägers

Position des zu galvanisierenden Trägers

Durch die volle Datenkontrolle mit DYCO IC2 können teure Überraschungen und Verzögerungen vermieden werden, was zu einer besseren Vorhersehbarkeit führt. Letztere ist bei der Herstellung von Leiterplatten mit einer grossen Produktvielfalt und hoher Komplexität von zentraler Bedeutung. DYCO IC2, das innovative Konzept von DYCONEX, sorgt für Vorhersehbarkeit um maximale Zuverlässigkeit zu ermöglichen, damit Kunden zu Recht höchste Qualität erwarten können.

Weitere Informationen: www.mst.com/dyconex