Messservice zur Bestimmung der Positioniergenauigkeit von SMT-Anlagen

Bestimmung der Positioniergenauigkeit von Laser-Marking Anlagen

Ziel der Untersuchung

  • Bestimmung der Positioniergenauigkeit einer SMT-Laser-Marking Anlage
  • objektive und unabhängige Messung und Analyse zertifiziert nach DIN ISO 9001
  • Feststellung von Ursachen für ungenaue Positionierung und Ableitung von Korrekturmaßnahmen
  • Überprüfung der Wirksamkeit von Korrekturen
  • Verbesserung der durch Optimierung der Positioniergenauigkeit
  • Berechnung von \(C_m\) und \(C_{mk}\) Werten basierend auf gegebenen Spezifikationsgrenzen
  • Konformitätsaussage zur Einhaltung der gegebenen Spezifikationen unter Berücksichtigung der Messunsicherheit und der gegebenen Zielwerte
  • detaillierter und aussagekräftiger Prüfbericht
  • weitere Informationen zum Messverfahren

Voraussetzungen

Von CeTaQ vorzubereiten

  • CAD-Daten zur Erstellung des Verarbeitungsprogramms unter Berücksichtigung der Eigenschaften der zu untersuchenden Anlage
  • Kalibrierte Messplatten passend zu den CAD-Daten. Je nach Aufgabe können Glas- oder Stahlmessplatten verwendet werden.
  • mobiles Messsystem CmController zum Durchführen der Messungen
  • lasersensitive Folie, die Laserstrahlung färbt eine durchsichtige Folie ein
  • Diese Folie wurde für die Verwendung mit CO2 Lasern entwickelt, hat sich aber auch bei anderen Lasern bewährt. Im Zweifelsfall sind Tests im Vorfeld notwendig.

Vom Auftraggeber vorzubereiten

  • lauffähiges Bearbeitungsprogramm nach den Vorgaben der zur Verfügung gestellten CAD-Daten
  • Sicherstellung eines guten Zustandes der zu untersuchenden Anlage durch vorherige Wartung und ggf. Kalibrierung
  • Tisch und Spannungsversorgung in der Nähe der zu untersuchenden Ausrüstung zum Aufbau des Messsystems
  • technischen Support zur Einrichtung und Bedienung der Anlage
  • Kenntnis bei der Einstellung der Laserparameter zur Gewährleistung einer gut definierten Markierung auf der Folie

Ablauf der Untersuchung

Markieren der Messplatte

Die zu untersuchende Anlage wird durch den technischen Support vorbereitet und das entsprechende Programm geladen. Dann wird die Glasmessplatte in die Anlage transportiert. Die Anlage bestimmt die Lage der Glasmessplatte mithilfe der Leiterplattenlagekorrektur. Anschließend markiert die Anlage mit dem Laser die entsprechenden Stellen auf der Messplatte. Ggf. kann eine Anpassung der Laserparameter notwendig sein. Ziel ist es, gut definierte Markierungen zu erzeugen.

Messung der Markierungen

Ist die Messplatte fertig bearbeitet, wird sie in den CmController eingegelegt und die x, y Positionen der Markierungen vermessen. Die ermittelten Istpositionen werden mit den Sollpositionen verglichen. Diese Daten sind die Basis für alle weiteren Analysen.

Analyse der Ergebnisse

Die Messwerte dienen der Beurteilung der Positioniergenauigkeit der Anlage. Dazu stehen in der Analysesoftware CmCStat zahlreiche statistische und grafische Tools zur Verfügung. Dabei beschränkt sich die Aussage nicht auf eine simple Beurteilung wie Spezifikationen erreicht oder verfehlt. Vielmehr geht es darum, detaillierte Informationen für vorhandene Fehlerursachen aufzuzeigen. So lassen z. B. Mittelwertverschiebungen (Offsets) erkennen.

Diese Erkenntnisse geben Aufschluss darüber, wie die Genauigkeit der Anlage verbessert werden kann.

Nutzung der Ergebnisse zur Optimierung der Genauigkeit

Vielfach ist es direkt nach der Analyse der Ergebnisse möglich, Korrekturmaßnahmen zur Optimierung der Genauigkeit abzuleiten. Im einfachsten Fall kann dies z. B. die Empfehlung sein, eine Kalibrierung mit OEM Werkzeugen an der Anlage durchzuführen. Oft lässt es die Anlagensoftware zu, gemessene Offsets direkt in die Maschinendaten einzugeben. Dadurch können, basierend auf den gemessenen Daten, unmittelbare Korrekturen vorgenommen werden.

Sind mechanische Ursachen der Grund für ungenaue Bestückungen, können die Messergebnisse dazu genutzt werden, die Probleme einzelnen Baugruppen der Anlage zuzuordnen. Dies erleichtert dem Anlagenservice die Fehlersuche.

Im Anschluss an durchgeführte Korrekturen, wird deren Wirksamkeit mit einer weiteren Messung überprüft. Je nach Ergebnis ergeben sich daraus ggf. weitere Maßnahmen gefolgt von Überprüfungsmessungen.

Erstellung Prüfbericht

Auf Grundlage des erreichten finalen Zustandes wird nach Abschluss der Arbeiten ein Prüfbericht erstellt. Dies geschieht in der Regel im Anschluss an den Kundenbesuch in unserem Büro. Neben der detaillierten Darstellung des Endzustandes enthält der Bericht alle unternommenen Schritte, um diesen Zustand zu erreichen.

Technische Informationen

  • Messsystem ist DIN ISO 17025 konform kalibriert
  • Das Verfahren eignet sich für alle Laser-Marking Anlagen, die in der Lage sind eine lasersensitive Folie zu belichten. Dabei erfolgt ein Farbumschlag auf einer durchsichtigen Folie. Das Verfahren wurden für CO2 Laser entwickelt, aber auch bei anderen Laserquellen erfolgreich eingesetzt. Im Zweifelsfall sind vorherige Tests notwendig.
  • Der benötigte Zeitraum für eine komplette Untersuchung liegt je nach Typ der Anlage in der Regel zwischen 30 Minuten und 5 Stunden. Typisch sind 2 Stunden.