Autor : Benjamin Münch
Produktionsingenieur, Airbus Defence and Space, Elancourt (Frankreich)
Airbus Defence and Space – Präsentation :
Airbus Defence and Space ist ein Geschäftsbereich der Airbus -Gruppe, der durch die Zusammenführung von Cassidian , Astrium und Airbus Military entstand. Die neue Division ist Europas größtes Verteidigungs- und Raumfahrtunternehmen, die zweitgrößte Raumfahrtgeschäft weltweit und unter den Top Ten weltweit der Verteidigung Unternehmen. Das Unternehmen beschäftigt rund 40.000 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Umsatz von rund € 14000000000 pro Jahr. Das Élancourt Werk ist das Kompetenzzentrum für die Elektronikfertigung, die den High- Tech-Sektor von AIRBUS Defence and Space darstellt. Einige der Aktivitäten sind Design, Entwicklung und Produktion von Elektroniksystemen oder erweiterten Komponenten (Hybrid, Multi-Die).
Gefertigte Produkte in Elancourt :
Das Elancourt Werk in Frankreich ist für die Herstellung von Leiterplatten für Satelliten und militärische Ausrüstung zuständig. Die jährliche Produktionskapazität liegt bei 300 bis 400 hochkomplexen Leiterplatten, wobei fortschrittliche Innovationen mit konventionellen Methoden kombiniert werden. Jedes Board hat einen Wert von mehreren hunderttausend Euro und ist in der Lage extremste Weltraumbedingungen zu überstehen(mechanisch, thermisch…).
Partnerschaft zwischen Airbus Defence and Space und Vi TECHNOLOGY :
Anfang 2014, war Airbus Defence and Space auf der Suche nach einem Partner mit hohem technischen Know-how, der in der Lage ist fortschrittliche Lösungen für die 3D- Lotpasteninspektion (3D SPI) für den Druckprozess von Leiterplatten in der Luft- und Raumfahrt anzubieten.
Im Juni 2014 begann, im Anschluss an die Präsentation von Vi TECHNOLOGY´s innovativer 3D Lotpasteninspektion PI -Series, die Zusammenarbeit zwischen Airbus Defence and Space und Vi TECHNOLOGY, um eine extrem genaues Pasten-Messsystem zu liefern. PI –Serie´s patentiertes Z-Referenzierungsverfahren ermöglicht eine bisher unerreichte Genauigkeit für Höhe und Volumenmessung von Pastendepots.
Vi TECHNOLOGY führte erste Analysen unserer hochkomplexen Leiterplatten in ihrem F&E-Zentrum in Frankreich durch. Im September 2014 nach erfolgreichen ersten Ergebnissen, entschieden wir uns, PI Primo in unseren Räumlichkeiten in Élancourt zu bewerten.
Eigenschaften der Leiterplatten für Luftfahrt Anwendungen :
Leiterplatten für Anwendungen in der Luftfahrt weisen zahlreiche Unterschiede zu herkömmlichen Anwendungen( Industrie, Medizin , …)auf.
Unsere Platten sind mit Polyimid, ohne Lötstopplack und mit einer Zinn-Blei- Veredelung, die von einer Platte zur anderen variieren. Abwesenheit von Lötstopplack macht den Druckprozess komplex und führt zu spezifischen Fehlern.
Warum entschieden wir uns für PI Primo ?
Unser Premium- 3D -Lotpasten- Inspektionssysteme Benchmark hob die einzigartigen Eigenschaften von PI Primo hervor, die uns wichtig waren:
Darüber hinaus bestimmt das bare board teaching, basierend auf leistungsfähigen Algorithmen, die Z- Referenz (Ebene 0) mit einer Genauigkeit der Messung von Höhen und Volumen, die auch bei größerer Biegung der Leiterplatte, beeindruckend ist.
Druckprozesseigenschaften mit PI Primo :
Zunehmende Komponentendichte und abnehmende Anzahl von Spuren (auf der Deckschicht) auf unseren Leiterplatten, erfordern eine strenge Kontrolle unseres Druckverfahrens, welche der Schlüssel zur ultimativen Qualitätsstufe für Anwendungen in der Luftfahrt ist.
Das große 3D-Bild mit genauen Messungen ermöglicht es uns auch spezifische Defekte und vor allem deren Ursache zu identifizieren und zu visualisieren: Wegen der Ausrichtung und Dichte der Pads auf der Schablone, war die Füllung am Rand einiger Pads nicht optimal.
Wir beschlossen, einen spezifischen Testplan umzusetzen um unseren Druckprozess durch die Optimisierung des Füllgrades aller Pads zu optimieren.
Test plan :
Wir modifizierten die folgenden Druckprozessparameter um die Auswirkungen für alle Pads zu messen:
PI Primo erlaubt es uns Lage, Fläche, Volumen, Form, etc. jedes Pads zu visualisieren und mit dem vorgegebenen Wert zu vergleichen. Nach entsprechender Analyse gelang es uns, die besten Einstellungen der Druckparameter zu definieren um das Füllen der Ecken von großen Pads zu optimieren. Wir haben auch den Drucker Reinigungszyklus angepasst, um ein höheres Qualitätsniveau der Drucke zu erreichen.
Optimierung der Druckprozess-Parameter :
3D Bild vor Korrektur
„Hundeknochen/ Hundeohren“ Fehler
3D Bild nach Korrektur
Optimierte Füllung der Ecken
Ständige Verbesserung :
Wir entwickelten auch ein geeignetes Verfahren, um eine hohe Qualität und einen wiederholbaren Druckprozess das ganze Jahr über zu gewährleisten.
Einmal im Monat verwenden wir eine Referenz – Leiterplatte, zusammen mit einer Referenz – Schablone. Wir drucken diese Platte mit dieser Schablone und messen die Lotpaste jedes Pads, einschließlich des X-Y -Offsets.
Dann, vierteljährlich, präsentieren wir diese Ergebnisse unseren internen Kunden um unsere Prozessstabilität zu zertifizieren.
Druckprozess Verbesserungen :
Füllung Verhältnis (AAR < 2.1)
September 2015 : Implementierung der neuen Druckprozessparameter
Das Füllungsverhältnis ist nun fast 100%, mit besserer Standardabweichung.
Was kommt als nächstes ?
Der nächste Schritt wird sein, unsere Produktionsfläche mit dem Erwerb von neuen Förderbändern zu modernisieren und zu automatisieren und unsere PI Primo direkt mit anderen Computern zu verbinden.
Deshalb wollen wir die Methodik definieren, um von den Vorteilen einer in-line PI Primo zu profitieren:
Die letzte Etappe wird es sein, unsere Prüfkriterien für den Lotpasten Bereich, Volumen, Versätze und Form zu definieren und somit jeder Leiterplatte zu ermöglichen, durch den Produktionsfluss zu kommen.
