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Steigende Produktivität durch selbstoptimierende Druckprozesse

Redakteur: Dr. Anna-Lena Gutberlet

ASM ProcessExpert, die neueste Generation des selbstlernenden Inline-Expertensystems für die Druckprozessoptimierung, setzt sich aus dem 5D-SPI-System ASM ProcessLens und der Echtzeit-Expertensystemsoftware ASM ProcessEngine zusammen.

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Das Expertensystem ASM ProcessExpert optimiert den laufenden Druckprozess, beschleunigt NPIs und prüft Schablonendesigns schon auf Basis von Gerber-Daten.
Das Expertensystem ASM ProcessExpert optimiert den laufenden Druckprozess, beschleunigt NPIs und prüft Schablonendesigns schon auf Basis von Gerber-Daten.
(Bild: ASM)

ASM ProcessExpert misst die Lotpastendepots, kontrolliert und optimiert den laufenden Druckprozess völlig autonom. Mit jedem Druckzyklus lernt ASM ProcessExpert dazu – fortlaufend, 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr. Darüber hinaus ermittelt das Expertensystem bei Produktneueinführungen (NPI) zuverlässig und in kürzester Zeit die passenden Druck- und Prozessparameter und prüft über virtuelle Drucke, ob und mit welchen Parametern sich bei einem Schablonendesign stabile Druckprozesse gewährleisten lassen.

Das Basissystem ASM ProcessLens ist ein modernes und hochpräzises Inline-SPI. Wo andere Inspektionssysteme durch Messungenauigkeiten unnötige Linienstopps auslösen und die Produktivität senken, werden diese Effekte bei ASM ProcessLens über ein genaues und intelligentes Messsystem auf ein Minimum reduziert.

Wie andere moderne High-End-SPIs nutzt auch ASM ProcessLens das Moiré-Streifenverfahren, setzt dabei jedoch auf eine neue Technik. Die für die optische Messung erforderlichen Licht/Schatten-Muster werden nicht über starre Piezo-Gitter, sondern digital und flexibel über einen Prozessorchip mit über 8 Millionen Mikrospiegeln erzeugt. Mit einer geänderten Ansteuerung der Spiegel können zusätzliche Aufnahmen gemacht werden. So kann zugleich extrem präzise und mit einem größeren Messbereich gefahren werden – bis über 1000 µm, ohne die Höhenauflösung zu beeinträchtigen.

Für die Positionierung der Hochleistungskamera verwendet ASM Präzisionsantriebe aus ihren High-End-Lösungen für die Halbleiterfertigung. So wird eine X/Y-Positionierungsgenauigkeit von 12,5 µm @6σ erreicht. Zusätzlich erlauben mehrere Lichtquellen schattenfreie Messungen. Im Ergebnis lassen sich so Lotdepots deutlich präziser vermessen und komfortabel visualisieren. ASM ProcessLens kann im Doppeltransport betrieben werden. Das System kombiniert 2D- und 3D-Messungen und kompensiert dabei Verwölbungen der Leiterplatte. Das erlaubt eine schnelle und präzise Messung, die Zahl der Fehlalarme wird massiv reduziert.

Software verwandelt das SPI in ein Inline-Expertensystem

Mit Installation der Echtzeitsoftware ASM ProcessEngine, die sämtliche SPI-Messungen speichert und selbstständig aus jedem Druckprozess lernt, wandelt sich das System zum Inline-Expertensystem ASM ProcessExpert. Das Expertensystem ersetzt die bisher reaktive Prozesskontrolle bei Druckfehlern mit Prozessstopps und manuellen Eingriffen der Bediener durch eine völlig autonome Druckprozessoptimierung. ASM ProcessExpert leitet aus der Echtzeitanalyse Korrekturmaßnahmen ab und überträgt diese an den Schablonendrucker noch bevor diese Ertrag, Produktivität und Qualität gefährden. Ein Beispiel: Reinigungszyklen werden nicht mehr nach einer starren Zahl von Druckzyklen durchgeführt, sondern dem tatsächlichen Bedarf angepasst. In der Praxis werden so die Reinigungszyklen reduziert und der Liniendurchsatz erhöht sich – ohne die Druckqualität zu beeinflussen.

Design for Manufacturability

Mit der Funktion DFM HealthCheck lassen sich Gerberdaten von Schablonen laden und prüfen – bereits vor deren Produktion. Über Drucksimulation und virtuelle Drucke ermittelt ASM ProcessExpert, ob sich mit dem Design stabile Drucke erreichen lassen und zeigt kritische Bereiche an. Auch bei Produktneueinführungen (NPI) in der SMT-Fertigung zeigt ASM ProcessExpert seine Stärken: Das Expertensystem erkennt Abhängigkeiten über multivariante Analysen in Sekundenschnelle, ermittelt geeignete Druckprozessparameter mit wenigen, autonom gesteuerten Tests. Erfahrene Bediener müssen diese also nicht mehr über eine Vielzahl von Testdrucken mühsam erarbeiten. So werden zuverlässig erfolgreiche NPIs gewährleistet, auch in personalreduzierten Nacht- und

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