{"id":4365,"date":"2025-08-07T11:19:12","date_gmt":"2025-08-07T09:19:12","guid":{"rendered":"https:\/\/peter.cetaq.de\/?p=4365"},"modified":"2025-11-24T14:38:27","modified_gmt":"2025-11-24T13:38:27","slug":"der-smt-prozess","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cetaq.com\/de\/der-smt-prozess\/","title":{"rendered":"Warum ist der SMT-Prozess besonders?"},"content":{"rendered":"

Warum ist der SMT-Prozess besonders?<\/h1>\n

OEM-Kalibrierung und die Maschinenf\u00e4higkeitsanalyse (MFU) sind grundlegend unterschiedliche Verfahren mit unterschiedlichen Zielen<\/strong><\/p>\n

Sie zu verwechseln ist ein h\u00e4ufiger und kostspieliger Fehler. Eine OEM-Kalibrierung ist eine Anpassung oder Korrektur. Eine echte MFU ist eine statistische Bewertung der Leistung. Hier sind die wichtigsten Argumente, warum eine OEM-Kalibrierung die Anforderungen einer MFU nicht erf\u00fcllt:<\/span><\/p>\n

Kalibrierung ist eine Justierung, keine statistische Messung<\/span><\/h3>\n

Das Hauptziel einer OEM-Kalibrierung besteht darin, das interne Koordinatensystem der Maschine auf die werkseitig definierte \u201eNull\u201d-Position zur\u00fcckzusetzen.<\/span><\/p>\n

Kalibrierung<\/b>: Der Techniker f\u00fchrt eine Routine aus, bei der die internen Kameras und Referenzpunkte der Maschine verwendet werden, um ihre eigene Geometrie anzupassen. Damit wird die Frage beantwortet: \u201eSind alle Komponenten der Maschine (K\u00f6pfe, Kameras, D\u00fcsen) auf ihren internen \u201eNullpunkt\u201d ausgerichtet?\u201d<\/span><\/p>\n

MFU<\/b>: Eine MFU ist eine statistische Untersuchung, die die Abweichung (Streuung) der Maschinenleistung \u00fcber eine Reihe von Zyklen misst. Sie beantwortet die Frage: \u201eNachdem die Maschine nun \u201aeingestellt\u2018 ist, wie stark variiert ihre Positionierung von einem Zyklus zum n\u00e4chsten?\u201c<\/span><\/p>\n

Eine Maschine kann perfekt kalibriert (perfekt \u201eeingestellt\u201c) sein und dennoch hohe Abweichungen aufweisen. Und mit den richtigen Analysetools erlaubt eine MFU mehr als eine Aussage, gut oder schlecht. Vielmehr hilft sie ein besseres Verst\u00e4ndnis \u00fcber das Zusammenwirken unterschiedlicher Einfl\u00fcsse auf die Positioniergenauigkeit zu entwickeln und Ma\u00dfnahmen zur Optimierung abzuleiten, bevor diese im Prozess sichtbar werden.<\/span><\/p>\n

Die Erfahrungen aus der Vermessung von mehr als 18.000 Anlagen zeigen, dass nach einer erfolgreichen OEM Kalibrierung rund 37% der untersuchten Anlagen ihre Spezifikation nicht erreichen. Und dass mit den aus einer MFU gewonnenen Erkenntnissen Ma\u00dfnahmen abgeleitet werden k\u00f6nnen, um die Genauigkeit deutlich zu verbessern.<\/span><\/p>\n<\/div>

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Interne \u00dcberpr\u00fcfung vs. unabh\u00e4ngige externe Pr\u00fcfung<\/span><\/h3>\n

Bei einer OEM-Kalibrierung st\u00fctzt sich die Maschine auf ihre eigenen internen Systeme, um sich selbst zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/span><\/p>\n

Kalibrierung<\/b>: Die am Kopf der Maschine angebrachte Kamera erfasst eine station\u00e4re Referenzmarke z.B. am Maschinenrahmen und passt ihre internen Offsets an. Das ist so, als w\u00fcrde die Maschine \u201eihre eigenen Hausaufgaben benoten\u201c. Sie kann keine Fehler in den Systemen erkennen, die sie f\u00fcr die \u00dcberpr\u00fcfung verwendet (z. B. wenn die Kalibrierungskamera einen Fehler aufweist).<\/span><\/p>\n<\/div>

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MFU<\/b>: Eine echte MFU verwendet ein r\u00fcckverfolgbares, unabh\u00e4ngiges und hochpr\u00e4zises externes Messsystem, um das Endergebnis zu messen. Dieses externe \u201eMa\u00dfband\u201c ist um ein Vielfaches genauer als die zu pr\u00fcfende Maschine und bietet eine objektive, externe Pr\u00fcfung der tats\u00e4chlichen Leistung der Maschine.<\/span><\/p>\n<\/div>

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Statische Parameter vs. dynamische Prozessleistung<\/span><\/h3>\n

Kalibrierungsroutinen messen in der Regel statische Parameter isoliert. Eine MCA misst die dynamische Leistung des gesamten Prozesses.<\/span><\/p>\n

Kalibrierung<\/b>: Bei einer Kalibrierung werden beispielsweise die X-Y-Position einer Nozzle, der Winkel der Kamera oder die Nullposition der Achsen \u00fcberpr\u00fcft. Diese \u00dcberpr\u00fcfungen werden oft einzeln in einem langsamen, bewussten Wartungsmodus durchgef\u00fchrt.<\/span><\/p>\n

MFU<\/b>: Wie bereits erw\u00e4hnt, umfasst eine MFU, dass die Maschine ihre eigentliche Aufgabe \u2013 das Aufnehmen und Platzieren eines Dummy-Bauteils auf einer Glasplatte \u2013 mit Betriebsgeschwindigkeit ausf\u00fchrt. Dadurch werden alle Einfl\u00fcsse\u00a0 erfasst, die bei der Kalibrierung \u00fcbersehen werden:<\/span><\/p>\n

    \n
  • Vibrationen durch Beschleunigung und Verz\u00f6gerung des Portals.<\/span><\/li>\n
  • Verarbeitungszeit und Ausrichtungsabweichungen des Bildverarbeitungssystems.<\/span><\/li>\n
  • Geringf\u00fcgige Schwankungen beim Vakuum und beim Aufnehmen von Bauteilen.<\/span><\/li>\n
  • Die Kombination all dieser kleinen Fehler zu einem endg\u00fcltigen Positionsfehler.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

    \u201eErf\u00fcllt die Hersteller Spezifikationen\u201c vs. \u201eIst f\u00e4hig\u201c<\/span><\/h3>\n

    Die beiden Verfahren beantworten v\u00f6llig unterschiedliche Fragen.<\/span><\/p>\n

    Die Kalibrierung stellt sicher, dass die Maschine ihre eigenen internen Konstruktionsspezifikationen erf\u00fcllt (z. B. \u201eDas Portal ist innerhalb von \u00b120 \u00b5m seiner Zielkoordinate positioniert\u201c).<\/span><\/p>\n

    Die MFU ermittelt, ob die Maschine in der Lage ist, die Toleranz des Produkts einzuhalten (z. B. \u201eKann diese Maschine eine 0402-Komponente mit einem <\/span>\u00a0 innerhalb eines Toleranzfensters von \u00b150 \u00b5m platzieren?\u201c).<\/span><\/p>\n

    Eine Maschine kann perfekt auf ihre eigenen (m\u00f6glicherweise lockeren) Spezifikationen kalibriert sein, aber dennoch nicht in der Lage sein, die f\u00fcr das Produkt erforderlichen Toleranzen einzuhalten.<\/span><\/p>\n

    Zusammenfassend kann man sagen, eine Anlage, die die MFU besteht, wird in aller Regel auch bei der OEM-Kalibrierung als gut bewertet. Aber umgekehrt gilt nicht, dass eine gute OEM-Kalibrierung ein Bestehen der MFU garantiert. Eine gute Kalibrierung ist ein notwendiges, aber kein hinreichendes Kriterium daf\u00fcr , dass eine Anlage tats\u00e4chlich die geforderte Spezifikation erreicht.<\/span><\/p>\n<\/div>

    <\/span><\/div>

    Messung von Maschinenparametern ist keine MFU<\/span><\/h2>\n

    Die Bewertung der Genauigkeit eines Positioniersystems durch wiederholtes Fahren gegen eine Messuhr ist eine g\u00e4ngige Methode zur Anlagen\u00fcberpr\u00fcfung. Es ist jedoch grunds\u00e4tzlich nicht korrekt, dies mit der Maschinenf\u00e4higkeit (<\/span>, <\/span>) gleichzusetzen.<\/span><\/p>\n<\/div>

    <\/span><\/div>

    Das Kernproblem bei der Bewertung der Leistungsf\u00e4higkeit eines Prozesses unter Verwendung interner Messungen, wie der Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit eines Portals, liegt in einem grundlegenden konzeptionsbedingten Fehler. Solche Methoden messen interne Maschinenparameter, nicht jedoch die tats\u00e4chliche Prozessleistung. Im Kontext von SMT w\u00e4re die eigentliche Leistung die finale Platzierungsgenauigkeit und Qualit\u00e4t einer Komponente auf einem Substrat. Die Maschinenleistung wird jedoch nicht durch isolierte Aspekte der internen Mechanik, sondern stets durch die messbaren Eigenschaften des Endprodukts definiert.<\/span><\/p>\n

    Stellen Sie sich folgende Analogie vor: Die Beurteilung der Qualit\u00e4t eines bearbeiteten Kolbens allein durch die Messung der Drehzahl des Drehfutters oder der Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs w\u00e4re irref\u00fchrend. Selbst wenn diese Parameter im Labor perfekt eingestellt sind, garantiert diese interne Pr\u00e4zision noch keinen einwandfrei bearbeiteten Kolben. Zahlreiche weitere Faktoren \u2013 darunter Werkzeugverschlei\u00df, Materialkonsistenz, K\u00fchlmittelzufuhr, Maschinenvibrationen und die F\u00e4higkeiten des Bedieners \u2013 beeinflussen ma\u00dfgeblich die Qualit\u00e4t des Endprodukts. Eine alleinige Betrachtung der Prozessparameter, anstatt den Enddurchmesser und die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte des Kolbens zu pr\u00fcfen, w\u00fcrde somit ein unvollst\u00e4ndiges Bild liefern.<\/span><\/p>\n<\/div>

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    <\/span><\/div><\/div><\/div><\/div>


    <\/span><\/p>\n

    F\u00fcr die SMT bedeutet dies analog: selbst ein optimal eingestelltes Achssystem garantiert keine perfekte Bauteilplatzierung. Das \u201e5M\u201c-Problem offenbart die grundlegenden M\u00e4ngel der Messuhrmethode. Die 5M-Methode ist ein systematischer Rahmen zur Untersuchung aller potenziellen Ursachen eines Problems oder Abweichungen innerhalb eines Prozesses. Die 5Ms stehen f\u00fcr: Mensch, Maschine, Material, Methode und Milieu.<\/span><\/p>\n

    Schauen wir uns die einzelnen Einfl\u00fcsse genauer an:<\/span><\/p>\n

      \n
    • Maschine:<\/b> Der Messuhrentest bewertet im Wesentlichen eine langsame, statische und oft lineare Bewegung des Portals. Diese statische Messung erfasst die dynamischen Effekte, die bei SMT-Best\u00fcckungsvorg\u00e4ngen auftreten, \u00fcberhaupt nicht. Sie ignoriert:<\/span>\n
        \n
      • Beschleunigung und -verz\u00f6gerung: Die Kr\u00e4fte und Vibrationen, die bei schnellen Starts und Stopps entstehen und die die Best\u00fcckgenauigkeit beeinflussen k\u00f6nnen.<\/span><\/li>\n
      • Vibrationen und Resonanz: Die dynamischen Vibrationen, die w\u00e4hrend des gesamten Pick-and-Place-Zyklus auftreten und von Motoren, Riemen und der gesamten Maschinenstruktur ausgehen.<\/span><\/li>\n
      • Leistung des Bildverarbeitungssystems: Das Bildverarbeitungssystem, das f\u00fcr die Ausrichtung der Bauteile und die Erkennung von Passermarken entscheidend ist, wird vollst\u00e4ndig umgangen. Seine Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Geschwindigkeit sind f\u00fcr die Best\u00fcckungsleistung von entscheidender Bedeutung, werden jedoch nicht gemessen.<\/span><\/li>\n
      • Leistung der Nozzlen: Die Vakuum- oder mechanische Greifkraft der Nozzlen, ihre Konzentrizit\u00e4t und ihre Wechselwirkung mit verschiedenen Bauteiltypen werden nicht bewertet.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n
          \n
        • Material:<\/b> Dies ist wohl die offensichtlichste Schw\u00e4che der Messuhrmethode. Der Test beinhaltet keinerlei Interaktion mit einer Komponente oder einer Leiterplatte (PCB). Folglich kann er kritische Variablen, die sich direkt auf die Platzierungsgenauigkeit auswirken, nicht ber\u00fccksichtigen:<\/span>\n
            \n
          • Interaktion zwischen Komponente und Nozzle: Das genaue Verhalten der Komponente, wenn sie von der Nozzle gehalten wird, einschlie\u00dflich m\u00f6glicher kleiner Neigungen, Verschiebungen oder Drehfehlern w\u00e4hrend des Transports.<\/span><\/li>\n
          • Dynamik beim Absetzen der Komponente: Die kritische letzte Phase, in der die Komponente in die L\u00f6tpaste abgesetzt wird. Dabei spielen Faktoren wie Pastenvolumen, Klebrigkeit, Benetzungseigenschaften der Komponente und das \u201eEindr\u00fccken\u201c in die Paste eine Rolle, die alle die endg\u00fcltige Platzierung beeinflussen und zu Abweichungen f\u00fchren k\u00f6nnen. <\/span><\/li>\n
          • Bauteiltoleranzen: Geringf\u00fcgige Abweichungen bei den Abmessungen der Komponenten, den Anschlussformen, der Koplanarit\u00e4t und sogar der Gewichtsverteilung.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
          • Methode:<\/b> Die vollst\u00e4ndige vollst\u00e4ndige Best\u00fcckung, welche die Entnahme der Bauteile aus einem Feeder, die anschlie\u00dfende visuelle Ausrichtung, die Bewegung zur Platine und die endg\u00fcltige Platzierung umfasst, wird vollst\u00e4ndig umgangen. Das bedeutet, dass das synergetische Zusammenspiel dieser Phasen unber\u00fccksichtigt bleibt. Jeder Schritt in dieser Abfolge kann seine eigene Variabilit\u00e4t mit sich bringen.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

            Warum reicht ein klassischer Ansatz nicht aus?<\/span><\/h2>\n<\/div>
            <\/span><\/div>

            Die SMT-Fertigung ist ein komplexer Kettenprozess, bei dem sich die Auswirkungen einzelner Schritte \u00fcberlagern. Eine Messung der endg\u00fcltigen Bauteilposition vermischt alle vorangegangenen Variablen, was eine pr\u00e4zise Ursachenanalyse erheblich erschwert.<\/span><\/p>\n

            Der korrekte Ansatz besteht darin, die Prozesse zu entkoppeln. Anstatt einer einzigen \u201eBlack-Box\u201d-Messung am Ende, werden alle Prozessschritte mittel separate F\u00e4higkeitsanalysen bewertet. Dies erm\u00f6glicht es, die Leistung jeder Maschine isoliert zu quantifizieren und zu bewerten.<\/span><\/p>\n

            Der Fehler im \u201eEnd-of-Line\u201d-Ansatz: Warum die Messung der endg\u00fcltigen L\u00f6tstelle keine L\u00f6sung ist<\/strong><\/p>\n

            Wie bereits erw\u00e4hnt, birgt die Messung der endg\u00fcltigen Position der gel\u00f6teten Komponente aus zwei Gr\u00fcnden erhebliche Herausforderungen. Dieser Ansatz erscheint zwar intuitiv, verschleiert jedoch entscheidende Prozessinformationen und beeintr\u00e4chtigt die Zuverl\u00e4ssigkeit nachfolgender Analysen.<\/span><\/p>\n

            Mangelhafte Messger\u00e4tef\u00e4higkeit: <\/span><\/h3>\n

            Eine Voraussetzung f\u00fcr jede robuste statistische Analyse oder Prozesskontrolle ist die F\u00e4higkeit, pr\u00e4zise und wiederholbare Messungen zu erhalten. Leider wird diese F\u00e4higkeit bei dem Versuch, die Position einer Komponente nach dem L\u00f6tprozess zu messen, erheblich beeintr\u00e4chtigt. Die Beschaffenheit der fertigen L\u00f6tstelle schafft eine schwierige Umgebung f\u00fcr eine genaue Messtechnik:<\/span><\/p>\n

              \n
            • Verdeckte Pad-Kanten:<\/b> Das geschmolzene Lot umschlie\u00dft beim Erstarren in der Regel die pr\u00e4zisen Kanten der L\u00f6tpads auf der Leiterplatte (PCB) und verdeckt sie. Diese Pad-Kanten sind die eigentlichen Referenzpunkte f\u00fcr die Bestimmung der vorgesehenen Platzierung des Bauteils. Da diese kritischen Merkmale verdeckt sind, wird es \u00e4u\u00dferst schwierig, einen konsistenten und genauen Bezugspunkt f\u00fcr die Messung festzulegen.<\/span><\/li>\n
            • Ungenaue Bauteilanschl\u00fcsse:<\/b> Die Anschl\u00fcsse von oberfl\u00e4chenmontierten Bauteilen werden oft nicht mit engen Toleranzen hergestellt. Dies ist aber erforderlich, um als zuverl\u00e4ssige Referenzpunkte f\u00fcr Positionsmessungen zu dienen. <\/span><\/li>\n
            • Unzureichende Messunsicherheit<\/b>: Typischerweise werden die Daten von AOI\/AXI am Ende der Linie verwendet, um die Position der Bauteile auf der Leiterplatte zu bestimmen. Neben der oben beschriebenen Problematik der schwierigen Bedingungen der Bildaufnahme kommt hinzu, dass die Messunsicherheit dieser Ger\u00e4te sich auf dem gleichen Level bewegt wie die Positioniergenauigkeit der Druck- und Best\u00fcckanlagen.<\/span><\/li>\n
            • Analogie mit defektem Zollstock:<\/b> Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, ein St\u00fcck Holz pr\u00e4zise zu schneiden. Wenn der Zollstock, den Sie zum Anzeichnen verwenden, schlecht lesbar ist oder eine ungenaue Skalierung hat, k\u00f6nnen Sie die Qualit\u00e4t Ihres Schnitts nicht objektiv beurteilen. \u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich, wenn ein leistungsf\u00e4higes Messsystem fehlt: Es ist unm\u00f6glich, die Genauigkeit des SMT-Prozesses objektiv zu bewerten.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

              \u00dcberlagerungen der einzelne Prozessschritte<\/span><\/h3>\n

              Die endg\u00fcltige Position einer gel\u00f6teten Komponente ist kein Einzelereignis, sondern das kumulative Ergebnis einer Reihe unterschiedlicher Prozessschritte. Eine einzige Messung am Ende der Linie fasst all diese einzelnen Beitr\u00e4ge zusammen und schafft so eine komplexe und \u201everwirrende\u201d Variable. Dies macht die Ursachenanalyse extrem schwierig, wenn nicht sogar unm\u00f6glich.<\/span><\/p>\n<\/div>

              <\/span><\/div>

              Die Einfl\u00fcsse, die zur endg\u00fcltigen Position des Bauteils beitragen, lassen sich in drei Hauptphasen unterteilen, von denen jede ihre eigene Variabilit\u00e4t mit sich bringt:<\/span><\/p>\n

                \n
              • Variation beim Drucken der Lotpaste:<\/b> Der erste kritische Schritt besteht darin, Lotpaste auf die Leiterplattenpads aufzutragen. Die Genauigkeit und Konsistenz dieses Prozesses sind von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung. Variationen k\u00f6nnen durch Faktoren wie die Ausrichtung der Schablone, den Rakeldruck, die Viskosit\u00e4t der Paste und die Umgebungsbedingungen entstehen. Wenn die Lotpaste mit einer Positionsabweichung oder einem inkonsistenten Volumen aufgedruckt wird, hat dies unweigerlich Einfluss auf die nachfolgende Platzierung und die endg\u00fcltige Position.<\/span><\/li>\n
              • Variation bei der Bauteilbest\u00fcckung:<\/b> Nach dem Auftragen der Paste positioniert die Best\u00fcckungsmaschine das Bauteil auf dem daf\u00fcr vorgesehenen Pad. Moderne Best\u00fcckungsmaschinen sind zwar hochpr\u00e4zise, aber nicht unfehlbar. Variabilit\u00e4t kann durch die Genauigkeit der Achsen, den Verschlei\u00df der Nozzlen, die Kalibrierung des Bildverarbeitungssystems und mechanische Toleranzen entstehen. Selbst eine geringf\u00fcgig au\u00dfermittig platziertes\u00a0 Bauteil tr\u00e4gt zum Gesamtpositionsfehler bei.<\/span><\/li>\n
              • L\u00f6tabweichung: <\/b>W\u00e4hrend des Reflowprozesses \u00fcbt die Oberfl\u00e4chenspannung des geschmolzenen L\u00f6tzinns Kr\u00e4fte auf die Komponente aus. Dieses als \u201eSelbstausrichtung\u201d bezeichnete Ph\u00e4nomen kann das Bauteil in seiner Position relativ zu den L\u00f6tpads beeinflusse. Das Ausma\u00df und die Richtung der Selbstausrichtung werden jedoch von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter das Pad-Design, das Lotvolumen, die Bauteilgeometrie, die thermischen Profile und nat\u00fcrlich geringf\u00fcgige Abweichungen bei der anf\u00e4nglichen Platzierung. Die wirkenden Kr\u00e4fte k\u00f6nnen eine anf\u00e4ngliche Fehlplatzierung korrigieren oder umgekehrt noch verst\u00e4rken.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                Wenn am Ende an der fertigen Leiterplatte\u00a0 Messung vorgenommen werden, sieht man nur die \u00dcberlagerung aus allen Prozessschritten, diese werden effektiv addiert:<\/span><\/p>\n

                Endposition = Druckerabweichung + Platzierungsabweichung + L\u00f6tabweichung<\/b><\/p>\n

                Diese Gleichung verdeutlicht das Kernproblem: Wenn Sie am Ende der Fertigungslinie eine verschobene Komponente feststellen, wissen Sie, dass ein Problem vorliegt, aber Sie erfahren nicht, wo das Problem seinen Ursprung hat. Wurde die L\u00f6tpaste falsch gedruckt? Wurde das Bauteil von der Maschine ungenau platziert? Oder haben unerwartete Kr\u00e4fte w\u00e4hrend des Reflows die Verschiebung verursacht? Ohne die M\u00f6glichkeit, den Beitrag jeder einzelnen Stufe zu isolieren und zu quantifizieren, werden eine effektive Ursachenanalyse und gezielte Prozessverbesserungen unglaublich schwierig, \u00e4hnlich wie der Versuch, eine Gleichung mit mehreren Variablen mit nur einem Datenpunkt zu l\u00f6sen. Dieser \u201eBlack-Box\u201d-Ansatz schr\u00e4nkt die M\u00f6glichkeiten zur Optimierung der Prozesse erheblich ein.<\/span><\/p>\n

                Die L\u00f6sung: Eine entkoppelte, stufenweise Analyse der einzelnen Prozessschritte<\/span><\/h3>\n

                Um eine wirklich effektive und umsetzbare statistische Prozess\u00fcberwachung in der Elektronikfertigung zu erreichen, ist eine grundlegende \u00c4nderung unseres analytischen Ansatzes erforderlich. Anstatt die gesamte Fertigungslinie als Black Box zu betrachten, m\u00fcssen wir die Ergebnisse jedes einzelnen kritischen Prozessschritts isoliert und sorgf\u00e4ltig analysieren. Diese entkoppelte, stufenweise Analyse liefert saubere und eindeutige Daten, die f\u00fcr die Umsetzung von Prozessverbesserungen unerl\u00e4sslich sind.<\/span><\/p>\n<\/div>

                <\/span><\/div>

                Genauigkeit von Lotpastendruckern: Pr\u00e4zision als Grundlage<\/span><\/h4>\n

                Der Druckprozess ist der erste Schritt bei der Herstellung oberfl\u00e4chenmontierten Baugruppen und seine Genauigkeit hat einen entscheidenden Einfluss auf die nachfolgenden Arbeitsschritte und die Zuverl\u00e4ssigkeit des Endprodukts. \u00c4hnlich wie bei der Beurteilung der Best\u00fcckgenauigkeit ist es auch hier notwendig die Einfl\u00fcsse realer Leiterplatten zu eliminieren und geeignete externe Messsystem mit entsprechender Messgenauigkeit zu verwenden.\u00a0<\/span><\/p>\n

                  \n
                • Verwendetes Material:<\/b>\u00a0<\/span>\n
                    \n
                  • Glasmessplatte: Anstelle einer Leiterplatte wird eine hochpr\u00e4zise Glasplatte mit genau ge\u00e4tzten Passermarken verwendet. Dadurch werden alle Abweichungen des Substrats eliminiert.<\/span><\/li>\n
                  • Schablone: Es wird eine speziell f\u00fcr den Test hergestellte hochwertige Schablone mit \u00d6ffnungen verwendet, die dem Testlayout auf der Glasplatte entsprechen.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
                  • Der Prozess:<\/b> Der Drucker f\u00fchrt eine Reihe von Druckzyklen durch. Dies kann mit oder ohne \u00dcbertrag von Druckmaterial auf die Glasplatte erfolgen.\u00a0<\/span><\/li>\n
                  • Die Messung:<\/b>\u00a0<\/span>\n
                      \n
                    • Messung mit gedruckten Depots: Die Lage der auf die Glasplatte gedruckten Depot wird mit einem geeigneten Messsystem bestimmt. Und der gesamte Ablauf mehrfach wiederholt.\u00a0<\/span><\/li>\n
                    • Messung der Druckgenauigkeitsmessung mit CeTaQs CmPrint: Dazu wird ein spezielles Messsystem auf dem Drucktisch der zu untersuchenden Anlage installiert. Dieses misst die Abweichung zwischen Glasmessplatte und Schablone w\u00e4hrend des Druckzyklusse automatisch und ohne Einfl\u00fcsse des Druckmediums.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

                      Diese Vorgehensweise ist in der SMT-Fertigung unverzichtbar, da sie die tats\u00e4chliche Druckergenauigkeit vom Prozessrauschen trennt.\u00a0<\/span><\/p>\n

                      Prozesssteuerung vs. Prozessf\u00e4higkeit \u2013 die Rolle des SPI im Prozess<\/span><\/h4>\n

                      Lotpasteninspektionssysteme (SPI) sind unverzichtbare Werkzeuge f\u00fcr die Echtzeit-Prozess\u00fcberwachung in der Elektronikfertigung. Ihre gr\u00f6\u00dfte St\u00e4rke liegt in ihrer F\u00e4higkeit, schnelle und wiederholbare Messungen durchzuf\u00fchren, wodurch sie sich besonders gut f\u00fcr die Erkennung von Ver\u00e4nderungen und groben Fehler in der Produktion eignen. Sie beantworten Fragen wie:<\/span><\/p>\n

                        \n
                      • \u201eIst das Pastenvolumen pl\u00f6tzlich gesunken?\u201c<\/span><\/li>\n
                      • \u201eGibt es eine Br\u00fccke zwischen zwei Pads?\u201c<\/span><\/li>\n
                      • \u201eIst es Zeit, die Schablone zu reinigen?\u201c<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                        F\u00fcr diesen Zweck ist absolute Genauigkeit weniger wichtig als Wiederholbarkeit. Das Ziel besteht darin, Abweichungen von einer festgelegten Basislinie zu erkennen und nicht die ultimative Genauigkeit des Druckers zu zertifizieren.<\/span><\/p>\n

                        Ein SPI ist somit au\u00dferordentlich leistungsf\u00e4hig f\u00fcr die Prozesssteuerung, weist jedoch eine erhebliche Schw\u00e4che auf, wenn es um die Bewertung der Maschinenf\u00e4higkeit eines Druckers geht. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung ist, dass die Unsicherheit des messenden Systems (SPI) Verh\u00e4ltnis zur Genauigkeit moderner Lotpastendrucker gro\u00df ist. In solchen Szenarien k\u00f6nnen die Messergebnisse f\u00fcr die F\u00e4higkeitsbewertung irref\u00fchrend oder sogar bedeutungslos werden.<\/span><\/p>\n

                        Positioniergenauigkeit von Best\u00fcckunganlagen: Kern der Baugruppenfertigung<\/span><\/h4>\n

                        Der Pick-and-Place-Vorgang ist wohl der kritischste Schritt, um die erforderliche Positionsgenauigkeit der Komponenten zu erreichen. Angesichts der immer kleiner werdenden Komponenten und der zunehmenden Dichte auf den Leiterplatten k\u00f6nnen selbst kleinste Platzierungsfehler zu Kurzschl\u00fcssen, offenen Stromkreisen oder einer verminderten Verbindungsfestigkeit f\u00fchren. Um die Positioniergenauigkeit von Best\u00fcckanlagen wirklich zu verstehen, ist eine hochspezialisierte, kontrollierte Methodik unerl\u00e4sslich.<\/span><\/p>\n

                          \n
                        • Verwendetes Material:<\/b> Der Industriestandard f\u00fcr eine robuste Maschinf\u00e4higkeitsuntersuch (MFU) umfasst die Verwendung\u00a0 pr\u00e4ziser Testartefakte:<\/span>\n
                            \n
                          • Hochpr\u00e4zise Glasmessplattenplatten: Diese dienen als Substrat anstelle von echten Leiterplatten. Glasplatten werden mit extrem engen Toleranzen hergestellt, wodurch Ungenauigkeiten der Leiterplatte, die sonst die tats\u00e4chliche Leistung der Best\u00fcckungsmaschine verschleiern k\u00f6nnten, ausgeschlossen werden.\u00a0<\/span><\/li>\n
                          • \u201eDummy\u201d-Bauteile: \u201eDummy\u201d-Bauteile werden verwendet, um echte elektronische Komponenten w\u00e4hrend der Maschinenf\u00e4higkeitsuntersuchung zu simulieren. Die Art h\u00e4ngt von der Konstruktion des zu pr\u00fcfenden Best\u00fcckungskopfes ab. F\u00fcr K\u00f6pfe, die f\u00fcr die Best\u00fcckung von QFP-Komponenten ausgelegt sind, sind Glas-Dummies ideal. Diese sind frei von Fertigungstoleranzen, Abweichungen in der Koplanarit\u00e4t der Anschl\u00fcsse oder Abmessungen des Geh\u00e4uses, wie sie bei echten Komponenten vorkommen. Sie verf\u00fcgen oft \u00fcber pr\u00e4zise ge\u00e4tzte Passermarken f\u00fcr genaue Messungen nach der Best\u00fcckung. F\u00fcr K\u00f6pfe, die f\u00fcr die schnelle Best\u00fcckung von Chip-Komponenten ausgelegt sind werden entweder featurelose Jig-Komponenten (ohne L\u00f6tanschl\u00fcsse) oder einwandfreie echte Chip-Widerst\u00e4nde verwendet.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
                          • Der Prozess:<\/b> Bei diesem Verfahren nimmt die Best\u00fcckungsmaschine die Dummy-Bauteile auf und platziert sie nach einem speziell daf\u00fcr angefertigten Layout auf die Glasplatte. Diese muss auf die jeweilige Konfiguration der zu untersuchenden Anlage abgestimmt sein, um alle typischen Einfl\u00fcsse der Anlage wie Anzahl der Portale, Nozzlen, Best\u00fcckwinkel etc. zu erfassen.<\/span><\/li>\n
                          • Die Messung:<\/b> Nach der Best\u00fcckung wird die Glasplatte aus der Anlage entnommen und die Positionen der Bauteile in einem externen Messsystem, wie z.B.\u00a0 den CmController vermessen.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                            Die resultierenden Daten repr\u00e4sentieren die tats\u00e4chlichen mechanischen und optischen Leistungsf\u00e4higkeiten der Maschine. Dieser Grad an Isolierung erm\u00f6glicht es Ingenieuren, Fragen zu beantworten:\u00a0<\/span><\/p>\n

                              \n
                            • \u201eIst ein bestimmter Best\u00fcckungskopf durchweg weniger genau als andere?\u201c\u00a0<\/span><\/li>\n
                            • \u201eZeigt eine bestimmte Nozzle im Laufe der Zeit eine erh\u00f6hte Variabilit\u00e4t oder Drift?\u201c\u00a0<\/span><\/li>\n
                            • \u201eGibt es systematische Fehler?\u201c\u00a0<\/span><\/li>\n
                            • \u201eWie hoch ist der Maschinenf\u00e4higkeitsindex der Maschine f\u00fcr eine bestimmte Bauteilgr\u00f6\u00dfe?\u201c\u00a0<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                              Dieses tiefgreifende Verst\u00e4ndnis der maschinenspezifischen Leistung ist die Grundlage f\u00fcr vorausschauende Wartung, gezielte Kalibrierung und die Optimierung der Maschinenperformance.<\/span><\/p>\n

                              Reflow-Ofen-Analyse: Stabilit\u00e4t von Temperaturprofilen<\/span><\/h4>\n

                              Der Reflowprozess bestimmt in erster Linie die Qualit\u00e4t der L\u00f6tstellen und nicht direkt die Position der best\u00fcckten Bauteile. Obwohl diese aufgrund der Oberfl\u00e4chenspannungen des geschmolzenen Lotes w\u00e4hrend des Reflowprozesses eine gewisse \u201eSelbstzentrierung\u201d aufweisen, ist es wichtig, dessen Rolle zu verstehen.<\/span><\/p>\n

                                \n
                              • Was wird bewertet:<\/b> Der Reflowprozess wird in erster Linie anhand seines thermischen Profils bewertet. Dazu geh\u00f6ren die Messung von Vorheiztemperatur, Haltezeit, Peaktemperatur und ggf. der Aufheiz- und Abk\u00fchlgeschwindigkeiten. Diese Parameter sind entscheidend f\u00fcr eine gute Benetzung, die Vermeidung von Voids, die Minimierung der thermischen Belastung der Bauteile und die Gew\u00e4hrleistung robuster L\u00f6tstellen. Die Profilerstellung erfolgt in der Regel mit Thermoelementen, die an einer Testplatine angebracht sind und den Ofen durchl\u00e4uft.<\/span><\/li>\n
                              • Was uns das sagt (und was nicht): <\/b>Selbstzentrierung ist zwar ein beobachtbares Ph\u00e4nomen, sollte jedoch als eine Eigenschaft des geschmolzenen L\u00f6tzinns betrachtet werden und nicht als Korrekturmechanismus f\u00fcr vorgelagerte Positionsabweichungen. Sich auf den Reflow zu verlassen, um eine schlechte oder falsch ausgerichtete Bauteilplatzierung durch die Best\u00fcckungsmaschine zu \u201ekorrigieren\u201d, ist eine grundlegend falsche Prozessstrategie. Eine korrekt platzierte Komponente mit einem genau platzierten Lotdepot f\u00fchrt zu einer robusten Verbindung. Der Versuch, Positionsfehler in der Reflow-Phase auszugleichen, f\u00fchrt wahrscheinlich zu einer Beeintr\u00e4chtigung der Verbindungsfestigkeit, m\u00f6glichen Kurzschl\u00fcssen oder Tombstoning und deutet auf einen Mangel an Kontrolle in vorgelagertern Prozessschritte hin. Die Aufgabe des Reflow-Ofens besteht darin, die Paste unter kontrollierten thermischen Bedingungen zuverl\u00e4ssig in starke L\u00f6tverbindungen umzuwandeln, und nicht darin, grundlegende Ungenauigkeiten bei der Montage zu korrigieren.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                                Zusammenfassung:<\/span><\/h3>\n

                                Durch die konsequente Anwendung dieses entkoppelten, stufenweisen Analyseansatzes erhalten SMT-Fertigungen Zugang zu sauberen, spezifischen und verwertbaren Datens\u00e4tzen f\u00fcr jede kritische Maschine und jeden kritischen Prozessschritt. Dieses detaillierte Verst\u00e4ndnis ist nicht nur eine akademische \u00dcbung, sondern bildet die unverzichtbare Grundlage, auf der leistungsstarke und pr\u00e4zise statistische Softwaremodule aufgebaut werden k\u00f6nnen. Solche Module erm\u00f6glichen pr\u00e4diktive Analysen f\u00fcr die Wartung, Ursachenanalysen f\u00fcr Fehler und letztlich eine deutliche Verbesserung der Produktqualit\u00e4t und der Fertigungseffizienz. Dieser methodische Ansatz stellt sicher, dass Prozessverbesserungen zielgerichtet, effektiv und datengest\u00fctzt sind.<\/span><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                                Get the latest insights, market trends & inspiration!<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4366,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[49,48],"class_list":["post-4365","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mfu-basics","tag-basics","tag-mfu"],"acf":[],"yoast_head":"\nWarum ist der SMT-Prozess besonders? - CeTaQ \u2013 Prozessf\u00e4higkeits- & Maschinenf\u00e4higkeitsanalyse in der SMT-Fertigung<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"noindex, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Warum ist der SMT-Prozess besonders? - CeTaQ \u2013 Prozessf\u00e4higkeits- & Maschinenf\u00e4higkeitsanalyse in der SMT-Fertigung\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Get the latest insights, market trends & inspiration!\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/cetaq.com\/de\/der-smt-prozess\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"CeTaQ \u2013 Prozessf\u00e4higkeits- & Maschinenf\u00e4higkeitsanalyse in der SMT-Fertigung\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2025-08-07T09:19:12+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2025-11-24T13:38:27+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/cetaq.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/LP_gaus2.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"960\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"421\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"p696240\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Verfasst von\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"p696240\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"29\u00a0Minuten\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\\\/\\\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"Article\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/#article\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/\"},\"author\":{\"name\":\"p696240\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/#\\\/schema\\\/person\\\/3b0f0c661d25db587ad58b8842554f5e\"},\"headline\":\"Warum ist der SMT-Prozess besonders?\",\"datePublished\":\"2025-08-07T09:19:12+00:00\",\"dateModified\":\"2025-11-24T13:38:27+00:00\",\"mainEntityOfPage\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/\"},\"wordCount\":5803,\"commentCount\":0,\"publisher\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/#organization\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/wp-content\\\/uploads\\\/2025\\\/08\\\/LP_gaus2.jpg\",\"keywords\":[\"Basics\",\"MFu\"],\"articleSection\":[\"MFU Basics\"],\"inLanguage\":\"de\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"CommentAction\",\"name\":\"Comment\",\"target\":[\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/#respond\"]}]},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/cetaq.com\\\/de\\\/der-smt-prozess\\\/\",\"name\":\"Warum ist der SMT-Prozess besonders? 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