Dresden / Radeberg, Deutschland
Ersatz-Investition eines neuen Abgleichlaser für die Dickschichttechnologie
Ein flexibel einsetzbarer Trimmlaser, ALS300G der Firma AUREL, Italien, wurde am Cicor Standort in Radeberg im letzten Quartal 2024 gekauft.
Die Anlage ist für einen Aktiv- und Passivabgleich und für Messaufgaben einsetzbar. Der zum Einsatz kommende Infrarot Laser (1064nm mit Frequenzbereich von 10Hz – 50kHz, Laserstrahldurchmesser <40µm) kann aufgrund seiner maximalen Ausgangsleistung von 12W auch zur Beschriftung unterschiedlichster Produkte der Dünn- und Dickschichttechnik verwendet werden.
Unsere verwendeten keramischen Verdrahtungsträger bestehen vorwiegend aus Al2O3, AlN, LTCC, Glas und haben Dicken zwischen 10 mil - 50 mil. Die standardmässige Nutzengrösse von 4‘’ x 4‘’ wird mittels einer automatischen Substrat Zu- und -abführung transportiert. Eine Vakuumklemmung von dünneren Materialien während der Bearbeitung ist mittels einer Auflageplatte möglich, wobei der maximale Laser-Arbeitsbereich in X und Y -Richtung 300mm x 200mm ist.
Weiterhin ist es möglich den Widerstandsabgleich innerhalb von Gehäusen mit bis zu ca. 20 mm Gesamthöhe inklusive Anschlussstifte durchzuführen. Anschlussmöglichkeiten für die Nutzung von externen Messgeräten sind gegeben. Eine statistische Auswertung wird durch das Abgleichprogramm automatisch erstellt.
Mit dieser Anlage können wir Widerstandsabgleichaufgaben für eingebrannte Dickschichtpasten in grossen Wertebereichen (< 1Ohm … mehrere GOhm) mit einer hohen Genauigkeit von <0.5% erzielen.
Durch die Ein- und Ausgabeeinheit ist ein Durchlaufbetrieb von Magazin zu Magazin möglich, was die Bearbeitungszeiten der keramischen Verdrahtungsträger um ca. 15% -20% verkürzt. Die Maschine kann in Räumen der Klasse ISO 7 nach EN ISO14644-1 eingesetzt werden und besitzt aufgrund ihrer Bauweise die Laserschutzklasse 1 während des laufenden Betriebes. Die beim Prozess entstehenden Schadstoffe werden abgesaugt und mittels eines eingebauten Filtersystem neutralisiert.
Weiterhin sind Abgleiche von bestückten aktiven Schaltungen im Betriebszustand möglich. Dabei werden Schaltungsparameter wie Strom, Frequenz und Pulsbreite kontinuierlich auf einen Zielwert abgeglichen. Die zusätzliche Messtechnik in einem externen 19“Rack wird von der RHe Microsystems GmbH gestellt. Ein vom Passivabgleich unabhängiges Signalrouting erfolgt über eine speziell konfigurierte, laserschutzgerechte Öffnung am System. Die Steuerung der externen Hardware erfolgt mittels vom Bedienprogramm gesendeter SCPI-Befehle über eine Ethernet-Netzwerkverbindung. Die Steuerung des Trimmvorganges erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten Messwerte der externen Hardware. Die Protokollerstellung erfolgt analog zum passiven Abgleich.
Mit diesem Investment garantiert Cicor RHe Microsystems GmbH langfristig weiterhin die Produktionssicherheit für Baugruppen für den Luftfahrtsektor.
Dr. Bernd Schauwecker
Head of Engineering
Neue AOI – Anlagen bei Cicor Deutschland GmbH
Die Automatische Optische Inspektion (AOI) von elektronischen Baugruppen (BG) ist bei EMS-Dienstleistern aus der Fertigung nicht mehr wegzudenken. Eine hundertprozentige Prüfung der Qualität von BG wird damit seit vielen Jahren sichergestellt. Hochauflösende Kameras und Software analysieren dabei die BG auf Mängel wie Lötprobleme, Fehler bei der Bauteilplatzierung oder Fehlausrichtungen.
Die 3D-AOI bringt das Konzept der traditionellen 2D-AOI auf ein neues Level, indem es beim Inspektionsprozess zudem Höheninformationen hinzufügt. Während 2D-AOI Bilder mit Farbinformationen auswertet, um Bauelemente (BE) oder Strukturen zu inspizieren, verwendet eine 3D-AOI fortschrittliche Technologien wie strukturiertes Licht, Lasertriangulation oder Stereobildgebung, um detaillierte 3D-Profile der zu inspizierende Objekte zu erfassen. Diese zusätzlichen Höheninformationen helfen dabei Fehler zu detektieren, die mit 2D-Systemen möglicherweise schwer zu erkennen sind. Beispiele dafür sind: Brücken oder sogenannte Pin-Auflieger bei Lötverbindungen, Koplanaritäten von BE oder Fehlausrichtungen von BE in Höhe und Position.
Eine Kombination aus 2D, 3D und Schrägblick – AOI erhöht die Sicherheit bei der Inspektion von BG zusätzlich, so sind damit beispielsweise auch Beschriftungen und seitliche Lötanschlüsse von BE inspizierbar.
Der Standort Cicor Deutschland in Dresden Weissig sieht sich mit immer komplexer werdenden BG-Layouts bei gleichzeitig sinkenden Bauelementegrössen konfrontiert. Parallel dazu unternimmt man permanent Bestrebungen zur Effizienzsteigerung der BG-Fertigung an den beiden bestehenden SMT-Bestückungslinien.
Vor diesem Hintergrund entschloss man sich im Jahre 2024 eine bestehende AOI – Anlage des Herstellers Göpel electronic GmbH zu einem vollumfänglichem 3D-AOI aufzurüsten.
Der Installationsprozess und die damit einhergehenden Qualifizierungsmassnahmen der Mitarbeiter konnten im Sommer 2024 abgeschlossen werden. Darauf folgte eine Phase, die von umfangreichem Erkenntnisgewinn über die Vorzüge der neu eingesetzten 3D-Technologie, geprägt war. So erlangten die Mitarbeitende bereits nach der Erstellung von wenigen Programmen eine außerordentliche Routine. Dies ermöglichte es, Prüfprogramme in ca. 30% der zuvor bei 2D-Programmen kalkulierten Zeit, zu erstellen. Grundlage dafür war die ebenfalls neu eingeführte Software “PILOT AOI 7” mit der Komponente “MagicKlick” des Anlagen-herstellers Göpel electronic GmbH.
Neben der Effizienzsteigerung bei der reinen Programmierung erwiesen sich die erstellten Programme zudem als äußerst robust, sodass die Anzahl an sogenannten Pseudofehlern rapide gesenkt werden konnte.
Die genannten Vorteile führten dazu, dass man sich noch im Herbst 2024 entschloss, die AOI in der zweiten SMT-Bestückungslinie ebenfalls zu ertüchtigen. Hinsichtlich des Alters der bis dato eingesetzten Anlage, kam hier nur die Anschaffung eines komplett neuen Gerätes infrage. Aufgrund der jahrelangen erfolgreichen Zusammenarbeit mit der Firma Göpel electronic GmbH und um gleichzeitig Synergieeffekte im Bereich der Programmerstellung und Bedienung der Anlagen zu erzielen, entschied man sich für das derzeit leistungsstärkste Modell “Vario Line 3D X300” des Herstellers aus Jena.
Der Investitionsprozess wurde in Rekordzeit durchlaufen, sodass die neue AOI – Anlage bereits vor dem Jahreswechsel 2024/25 angeliefert werden konnte. Die Installation des Gerätes und die Schulung weiterer Mitarbeiter erfolgte dann in KW2/2025.
Mit diesen Investitionen legt man am Cicor Standort in Dresden den Grundstein für eine zukunftssichere, höchst performante automatische optische Inspektion und beschreitet damit einen sicheren Weg der Qualitätsprüfung.
Thomas Schönfeld
Engineering, Cicor Deutschland GmbH
