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S M T I Fachzeitschrift für Advanced Packaging & Elektronikfertigung Jahrgang 29 Oktober 2016 www.SMT-Verlag.de 30974 +C A D S 3 10 29 Modernste Getriebesteuerungen für Nutzfahrzeuge – geprüft mit 3D-SPI und 3D-AOI v…
SMT I Fachzeitschrift für Advanced Packaging & Elektronikfertigung
Jahrgang 29
Oktober 2016
www.SMT-Verlag.de
30974
+CADS3
10
29
Modernste Getriebesteuerungen für Nutzfahrzeuge –
geprüft mit 3D-SPI und 3D-AOI von Viscom
Die Erfahrung bei der Nutzung von
Testsystemen für Flachbaugruppen
Marktübersicht
Bestücksysteme
Die richtige Platzierung
von Bypass-Kondensatoren
10/2016
TITELSTORY
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Modernste Getriebesteuerungen
für Nutzfahrzeuge –
geprüft mit 3D-SPI und 3D-AOI
von Viscom
Olaf Szarlan, Viscom AG, Hannover
ABS-Bremssysteme, Schaltgetriebe und viele andere Fahrzeugkomponenten stellen heute immer kom-
plexere Lösungen dar. Damit steigen auch die Anforderungen an die Qualitätsprüfung. WABCO entwi-
ckelt und produziert in Hannover modernste Automobilelektronik, die später in Lkws und Bussen nam-
hafter Hersteller zuverlässig ihre Arbeit verrichtet. In enger Zusammenarbeit mit der Viscom AG hat
das Unternehmen dank einer integrierten Lösung mit 3D-SPI, 3D-AOI und der Verknüpfung der Daten
über den Viscom Quality Uplink mit großem Erfolg die Fertigungsqualität optimiert.
Leitender Prozessingenieur Rüdiger Borges, Prozesstechniker Andreas Sommerfeld und Prüfmethodiker Lars Schulze
vor der S3088 SPI von Viscom
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TITELSTORY
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Das Unternehmen Westinghouse Air Brake
Company (WABCO) blickt auf eine lange
Geschichte in den Vereinigten Staaten zu
rück, hat heute seinen Hauptsitz aber in der
belgischen Hauptstadt Brüssel. Die Stand
orte verteilen sich von den USA über Aust
ralien, Indien und Japan bis hin zu vielen
anderen Ländern wie etwa auch Deutsch
land. Am Lindener Hafen in Hannover läuft
bei WABCO die Elektronikfertigung prak
tisch rund um die Uhr. Im Rahmen einer
Entwicklungspartnerschaft entstand hier
seit 2014 in mehreren Schritten eine Mus
terlinie mit den Systemen S3088 SPI und
S3088 ultra von Viscom. Ein Team von
WABCO, das in engem Kontakt zu ausge
wählten ViscomFachleuten steht, hat un
ter Produktionsbedingungen verschiedene
Prüfmethoden von 2D über 2,5D bis hin zu
3D unter die Lupe genommen, um heraus
zuarbeiten, welche davon jeweils für wel
ches Prüfkriterium am effektivsten einsetz
bar ist. Das Ziel war die richtige Kombina
tion für eine sichere Echtfehlerfindung. Im
Ergebnis konnte die Pseudofehlerrate kon
sequent verringert und der First Pass Yield
wesentlich erhöht werden.
ELEKTRONIK UND MECHANIK
UNTER EINEM
DACH
WABCO ist u. a. bekannt für seine ABS
Lösungen. „Elektronische Bremssysteme,
Getriebesteuerungen, Luftfedersysteme
mit der dazugehörigen Peripherie, wie et
wa Kompressoren und Lufttrocknung – das
sind so die Dinge, die bei uns in der Elek
tronik angesagt sind. Im Bremsbereich
kommen noch Scheibenbremsen dazu,
auch konventionelle Bremssysteme mit
Trommeln“, erklärt Lars Schulze, Prüfme
thodiker bei WABCO. Er betreut in der
Elektronikfertigung die automatische opti
sche Inspektion (AOI) und richtet die Prüf
programme dazu ein. „Die elektronischen
Systeme muss man natürlich mit der Me
chanik koppeln und das machen wir hier im
Werk ebenfalls. Das heißt, wir stellen bei
uns die Elektronik her und liefern sie in die
Nachbarhalle, wo die jeweilige Mechanik
dazu gebaut wird“, so Schulze. Das Schlag
wort lautet Mechatronik.
Hannover ist das Hauptentwicklungs
zentrum der Elektronik von WABCO. Eine
weitere ähnlich ausgerichtete Niederlas
sung ist in Wroclaw im Nachbarland Polen
angesiedelt. Alle anderen Produktionsstät
ten fokussieren sich hauptsächlich auf die
mechanische Fertigung. In der niedersäch
sischen Landeshauptstadt beschäftigt
WABCO etwa 2.600 Mitarbeiter, davon
rund 250 in der Elektronikproduktion. Zu
den Kunden zählen Unternehmen wie DAF
Trucks, Daimler, MAN, Scania, Volvo oder
auch ZF Friedrichshafen.
PLATZ FÜR ELEKTRONISCHE BAUTEILE
ZU
95 PROZENT BELEGT
Ein aktuell sehr wichtiges Produkt von
WABCO ist eine hoch komplexe Leiter
platte mit rund 450 Bauteilen, die in Nutz
fahrzeugen als Herzstück der Getriebe
steuerung dient. Dazu Rüdiger Borges, lei
tender Prozessingenieur bei WABCO:
„Wir haben diese Getriebeelektronik im
Jahr 2015 eingeführt und der Platz, den wir
für elektronische Bauteile zur Verfügung
haben, ist bei dieser Leiterplatte zu 95 Pro
zent belegt. Das ist untypisch im Vergleich
zur normalen Elektronikfertigung, wo man
vielleicht einen Platzbedarf von 70 bis 80
Prozent hat.“ Gerade bei diesem Produkt
mit seiner sehr hohen Packungsdichte, bei
der man mit einer schrägen Kamera des In
spektionssystems teilweise nicht mehr viel
sehen kann, ist die 3DAnalyse eine sehr
große Hilfe. Alles ist dicht an dicht bestückt
und ein guter Grund, weshalb WABCO in
der Musterlinie das 3DAOISystem
S3088 ultra von Viscom einsetzt. Die Ent
wicklung geht laut Borges zudem in die
Richtung von kleinen kompakten Baufor
men wie QFN, bei denen die Anschlüsse
gar nicht mehr oder nur eingeschränkt mit
Hilfe geneigter Kameras sichtbar sind.
3D-SPI
MIT ÜBERZEUGENDEN
MÖGLICHKEITEN
DER
DATENVERKNÜPFUNG
Für die Lotpasteninspektion (solder
paste inspection – SPI) hatte WABCO u. a.
zum Ziel, den dort gebundenen Mitarbeiter
mit anderen Aufgaben betrauen zu können.
Das ließ sich in der Musterlinie sehr gut mit
einer S3088 SPI von Viscom realisieren. Es
ist nicht das erste System zur Pastenprü
fung, das WABCO für seine Produktion an
geschafft hat. Als eine Neuinvestition an
stand, konnte es sich aber aufgrund der Da
tenvielfalt und konfiguration im Rahmen
eines Benchmarks behaupten. Überzeu
gend waren dabei insbesondere die Mög
lichkeiten der stark automatisierten Daten
verknüpfung über den Quality Uplink und
den Verifikationsplatz HARAN von Vis
com. Dazu Rüdiger Borges: „Wir hatten
gesagt, in die Richtung wollen wir gehen
und uns das genau anschauen.“ Ziel von
WABCO war es, den Prozess nicht mehr
nur im Ganzen beurteilen zu können, son
dern auch in Einzelschritten zu verstehen.
So haben zum Beispiel der Bestück und
Ofenprozess ihre besonderen, prozessrele
vanten Eigenheiten.
Die Mitarbeiter von WABCO wollten
möglichst genau wissen, wann eine fehler
hafte Leiterplatte tatsächlich aus der Ferti
gungslinie herausgenommen werden
muss, etwa schon nach dem Drucker, weil
das SPISystem sagt, es gibt Pastenver
schmierung oder es ist keine Paste vorhan
den. In diesen Fällen wäre eine Bestückung
mit Bauteilen überflüssig. Das ist beson
ders vor dem Hintergrund ein großes Plus,
dass WABCO bestimmte Produkte gar
nicht mehr reparieren darf und deswegen
nicht umhinkommt, sie zu verschrotten.
Wenn fehlerhafte Leiterplatten nicht unnö
tig bestückt werden, lassen sich Kosten und
Materialien einsparen. Je früher sie also
ausgesondert werden können, desto besser.
Die S3088 SPI von Viscom leistet dazu ei
S3088 ultra und im Hintergrund der Verifikationsplatz HARAN von Viscom