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Die Fabrik der Zukunft in der Leiterplattenmontage

Wie können Sie Smart Manufacturing in Ihrer Leiterplattenfabrik einführen und die fortschrittlichsten Kriterien von Industrie 4.0 übernehmen? Indem die verschiedenen Prozesse entlang der Produktionslinie dank der von Siemens entwickelten Tools für Manufacturing Operations Management (MOM) und der Partnerschaft mit einem spezialisierten Unternehmen wie Cadlog digitalisiert werden.

Ein konkretes Beispiel bietet die Fabrik von ROJ Electronics, ein besonders fortschrittlicher EMS-Anbieter in Biella, Piemont. Hier können wir den idealen Prozess der Leiterplattenmontage kennenlernen, von Bare-Board-Leiterplatten bis hin zum Endkunden.

ROJ Electronics hat eine sehr fortschrittliche Fabrik für die Leiterplattenmontage mit einer begrenzten Anzahl von Mitarbeitern und einen sehr hohen Automatisierungsgrad aufgesetzt. Dies ist die Fabrik der Zukunft. Werfen wir einen Blick darauf.

Klicken Sie auf eine der Maschinen der Produktionslinie, um zu sehen, wie der Prozess abläuft:

Laser Marker

Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Bare Boards & Laser Markings: Wie Valor NPI Seriennummern liest

Bare Boards & Laser Markings

Das Bare-Board tritt in die Laserbeschriftungsmaschine ein. Die Maschine stempelt eine Seriennummer, die aus dem ERP stammt, in der Output-Datei gemeldet und dann von Valor NPI gelesen werden kann.

Die Seriennummer ermöglicht es uns, diese bestimmte Platine zu verfolgen und genau zu wissen, was passiert. In ROJ werden die Seriennummern vom ERP generiert und sind für jede Leiterplatte einzigartig.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Screen Printing: Wie Valor Process Preparation Schablonen plant und Valor Material Management Schablonen prüft

Screen Printing

Der Siebdrucker trägt die Paste durch die Schablone auf. Jeder Job hat eine andere Schablone, die mit Valor Process Preparation geplant wird. Es muss genau sein, nach Produkt und nach Überprüfung.

An dieser Station können wir eine relativ hohe Fehlerrate erwarten, da sie gegenüber Umgebungsbedingungen, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Zeit sehr empfindlich ist. Daher werden nach dieser Phase viele Tests und Inspektionen durchgeführt.

Mit Valor Material Management können wir die Überprüfung durchführen, indem wir den Barcode der Schablone scannen und die genauen Daten auf der Schablone und der von uns verwendeten Paste angeben.

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Laser Marker

Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Solder Paste Inspection (SPI) und die Sammlung der Daten durch Valor IoT

Solder Paste Inspection (SPI)

Die Lötpastenprüfmaschine (Solder Paste Inspection – SPI) überprüft die Qualität des Druckers, um sicherzustellen, dass alles wie erwartet gedruckt wird und nur dort Paste vorhanden ist, wo dies erforderlich ist.

Die SPI führt das Testprogramm aus und meldet die Ergebnisse in einer Datei, einschließlich Pass/Fail Measurement. Diese Daten werden anschließend von Valor IoT gesammelt.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Pick & Place: Wie Valor Process Preparation, Valor IoT Manufacturing und Valor Material Management während dieser Phase kommunizieren

Pick & Place

ROJ verfügt über drei Arten von Pick & Place Maschinen: eine schnelle Pick & Place Maschine, eine Maschine mit einer Kamera für kleine und dünne Komponenten, wenn Genauigkeit äußerst wichtig ist, sowie eine sehr starke Hochdruckmaschine für Platinen, die zum Aufbringen der Komponenten Kraft benötigen. Verschieden Pick & Place Maschinen zu haben ist typisch für viele Hersteller und ermöglicht hohe Präzision und Flexibilität.

Valor Process Preparation kann bei der Generierung der Montageprogramme helfen. Valor IoT Manufacturing stellt eine Verbindung zum Pick-and-Place her und kann Daten über Maschinenauslastung sammeln. Valor Material Management hilft bei der Verwaltung des Materials der Maschine und beim Ersatz des Materials, wenn es verbraucht ist.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Visual Inspection und die Erstellung einer klaren Dokumentation durch Valor Process Preparation

Visual Inspection

In der Sichtprüfstation können die Mitarbeiter überprüfen, ob die richtigen Komponenten auf die Leiterplatte gesetzt wurden, bevor sie mit dem Herstellungsprozess fortfahren.

Valor Process Preparation kann eine Dokumentation erstellen, die definiert, was in dieser Phase zu erwarten ist.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Wie Valor IoT Manufacturing mit dem Reflow-Oven kommuniziert

Reflow Oven

Hier wird gelötet. De Plan für den Ofen wird als Ofenprofil bezeichnet. Der Reflow-Ofen ist in mehrere Kammern unterteilt. Die Geschwindigkeit durch jede Kammer kann unterschiedlich sein und jede Kammer kann eine andere Temperatur haben.

Valor IoT Manufacturing stellt eine Verbindung zum Reflow-Ofen her und erhält Informationen über die aktuelle Temperatur und Geschwindigkeit des Ofens.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Automated Optical Inspection (AOI): Wie Valor Process Preparation bei der Vorbereitung eines Testprogramms hilft

Automated Optical Inspection (AOI)

An dieser Station wird sichergestellt, dass jede Komponente im richtigen Winkel positioniert wurde und dass das Löten ordnungsgemäß ist.

Valor Process Preparation kann uns bei der Vorbereitung eines Testprogramms helfen, mit dem wir die genaue Position untersuchen können, in der die Pins die Pads berühren.

Hiermit ist der SMT-Prozess abgeschlossen.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Through Hole & Manual Assembly

Through Hole & Manual Assembly

Nach dem SMT-Prozess verfügen wir über zusätzliche Platzierungstechnologien, z. B. Durchgangsbohrung und manuelle Montage.

An der Through Hole Station bei ROJ können wir sehen, dass die Through-Hole-Komponenten zwar manuell auf der Leiterplatte platziert, dann aber in einem selektiven Lötofen gelötet werden.

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Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Electrical Testing mit Hilfe von Valor Process Preparation und Valor IoT Manufacturing

Electrical Testing

Zwei Methoden werden verwendet, um elektrische Tests an der Leiterplatte durchzuführen. Entweder ein Bed-Of-Nails-Test für hohe Volumen, was eine kürzere Testzeit ermöglicht, jedoch eine teure Geräteentwicklung erfordert, oder ein Flying-Probe-Test für highmix/small volume. Das Programmieren der Flying-Probes und das Ausführen des Tests dauert länger, aber die Verwaltung neuer Produkte ist viel einfacher.

Valor Process Preparation kann bei der Planung der Einrichtung des Bed-Of-Nails helfen aber auch ein Programm für Flying-Probe-Tests generieren. Darüber hinaus sammelt Valor IoT Manufacturing Daten von den verschiedenen Testern, einschließlich Pass/Fail Measurement.

Alle Valor Manufactoring-Lösungen für die Produktion sind in die Camstar Electronics Suite integriert. Die Daten werden an das MES gesendet, das nun den gesamten Prozess ausführt.

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Laser Marker

Screen Printer

Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

X-Ray

X-Ray

Bei großen BGA-Komponenten müssen wir sicherstellen, dass die Pins die richtige Schicht erreichen. Diese Pins befinden sich im Allgemeinen hinter der Komponente und können daher nicht mit AOI-Maschinen (Automatische Optische Inspektion) getestet werden.

In diesem Fall verwenden wir eine Röntgenstrahlen, um ein Röntgenbild der Leiterplatte zu erhalten und sicherzustellen, dass die Konnektivität und das Löten angemessen sind.

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Solder Paste Inspection

Pick & Place

Pick & Place

Pick & Place

Visual Inspection

Reflow Oven

Automatic Optical Inspection

Manual Assembly

Functional Test – Final Manual Assembly – Packaging and Delivery

Functional Test – Final Manual Assembly – Packaging and Delivery

Jetzt können wir tatsächlich die Funktionalität des fertigen Produkts testen. Es wird immer bevorzugt, Probleme während den verschiedenen Prozessen zu finden und zu vermeiden, dass erst in der letzten Phase des Funktionstests Fehler gefunden werden.

An dieser Stelle werden die mechanischen Teile manuell oder von einem Roboter zusammengebaut. Die Montage des Produkts ist somit abgeschlossen.

Das Produkt ist lieferbereit. Es kann verpackt und an den Endkunden gesendet werden. Der Leiterplattenmontageprozess ist abgeschlossen. Nachdem wir nun erfahren haben, wie Leiterplatten hergestellt werden, können Sie mit uns in dieser Branche führend sein!

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Luca ValzaniaDie Fabrik der Zukunft in der Leiterplattenmontage