Bauteilemontage

Roboter steigern Effizienz und Qualität in der THT-Fertigung

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Das Selektivlöten ist für Abstände zwischen dem Bauteil und der zu lötenden Lötstelle bis zu 3 Millimetern einsetzbar, bei kleineren Abständen nutzt Ihlemann immer häufiger Löt-Roboter. Auch hier kann jede einzelne Lötstelle anhand der x-y-z-Koordinaten mit individuellen Lötparametern programmiert und Bauteilabstände bis zu einem Millimeter exakt angesteuert werden. Um alle Lötstellen optimal erreichen zu können, kann der Lötroboter seine Lötkolbenspitze um 360 Grad drehen. „Die Robotertechnik hat auch bei kleinsten Abständen enorme Fortschritte gemacht. Sie ist auf einem gutem Weg, die hohe Zuverlässigkeit der Selektivlöttechnik zu erreichen“, fasst der Ihlemann-Vorstand Bernd Richter die Erfahrungen zusammen.

Automatisierte AOI ergänzt manuelle Sichtkontrollen

THT-AOI: Manuelle Sichtkontrollen reichen bei steigenden Packungsdichten und geringeren Bauteilabstände nicht mehr aus. Ihlemann nutzt deshalb auch für THT-Baugruppen die automatisierte optische Inspektion.
THT-AOI: Manuelle Sichtkontrollen reichen bei steigenden Packungsdichten und geringeren Bauteilabstände nicht mehr aus. Ihlemann nutzt deshalb auch für THT-Baugruppen die automatisierte optische Inspektion.
(Bild: Ihlemann)

Trotz aller Verbesserungen in der Löttechnik ist das Fehlerrisiko in der THT-Bestückung weiterhin größer als bei SMD-Verfahren. Dies muss durch systematische Test- und Prüfverfahren ausgeglichen werden. Hier sind manuelle Sichtkontrollen noch die Regel, um beispielsweise schiefe und hoch stehende Bauteile, Lötbrücken oder fehlende Bauteile zu erkennen.

Durch steigende Packungsdichten und immer geringere Bauteilabstände reichen manuelle Kontrollen allerdings nicht mehr aus. Automatisierte optische Kontrollen werden für die THT-Bestückung mangels geeigneter Testgeräte aber bisher kaum eingesetzt. Ihlemann hat hier die Programme einer verfügbaren Bestückungs-AOI-Technik angepasst und für THT-Anforderungen optimiert.

Ihlemann setzt inzwischen Testzellen zur ganzheitlichen Prüfung ein, um in einem unterbrechungsfreien Verfahren alle manuellen, optischen und elektrischen Tests mit einer 100-prozentigen Testtiefe durchzuführen. Nach den optischen Tests folgen die Funktionstests, die per Adapter und feststehenden Testnadeln oder per Flying Probe Tests (FPT) und beweglichen Testnadeln durchgeführt werden.

Test-Zellen sorgen für unterbrechungsfreie Verfahren

Flying-Probe-Tests: Ihlemann weitet den Einsatz von Flying-Probe-Tests deutlich aus. Die Tests kommen ohne prüflingsspezifische Adapter aus und sind durch eine einfache Testprogrammerstellung sehr flexibel einsetzbar.
Flying-Probe-Tests: Ihlemann weitet den Einsatz von Flying-Probe-Tests deutlich aus. Die Tests kommen ohne prüflingsspezifische Adapter aus und sind durch eine einfache Testprogrammerstellung sehr flexibel einsetzbar.
(Bild: Ihlemann)

Ihlemann hat in den Testzellen außerdem ergänzende Teilfunktionstests in die Prüfung integriert, wie zum Beispiel Hochspannungsprüfungen. Ein weiteres Beispiel sind Funktionstests für Relais, die in den FPT integrierbar sind. Für Hersteller, die eine mehrmalige Beschaltung des Relais vor der Erstinbetriebnahme empfehlen, wird im FPT zum Beispiel ein fünfmaliger Schaltvorgang vorgenommen. Eine ähnliche Anforderung gilt für Netzteile, die vor der Auslieferung unter Spannung gesetzt und deren Spannungswerte überprüft werden sollen.

„Bei den gefertigten Baugruppen ist das Qualitätsniveau innerhalb von sechs Jahren um den Faktor fünf gestiegen. Die Zahl der Rückläufer von Kunden liegt aktuell bei 0,68 Prozent und wir streben im nächsten Schritt eine Quote von unter 0,5 Prozent an“, nennt Bernd Richter, Vorstand bei Ihlemann, aktuelle Qualitätskennzahlen.

* Martin Ortgies ist selbstständiger Fachjournalist und Kommunikationsberater für technische Themen. Er lebt in Hannover.

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