veröffentlichen Zeit: 2025-12-09 Herkunft: Powered
In der heutigen schnelllebigen SMT Welt der Fertigung kann eine zuverlässige Lotpasten-Inspektionsmaschine den entscheidenden Unterschied zwischen qualitativ hochwertiger PCB und kostspieliger Nacharbeit ausmachen. Ganz gleich, ob Sie eine kleine Prototypenlinie oder eine Großserienproduktionsanlage betreiben, das Verständnis der SPI-Technologie hilft Ihnen, Lotpastenfehler frühzeitig zu erkennen, Ihre Ausbeute zu steigern und Geld zu sparen. Dieser Leitfaden führt Sie durch alles von den Grundlagen bis zur erweiterten Integration, sodass Sie entscheiden können, ob SPI zu Ihrem Setup passt.
Die Lotpasteninspektion, kurz SPI, ist ein wichtiger Schritt in der Oberflächenmontagetechnologie (SMT), bei der eine Maschine die auf ein PCB gedruckte Lotpaste prüft, bevor Komponenten platziert werden. Stellen Sie sich Lötpaste als den Kleber vor, der winzige Teile wie Widerstände und Chips beim Löten an Ort und Stelle hält. Wenn zu viel, zu wenig oder an der falschen Stelle aufgetragen wird, kann es später zu großen Problemen wie Kurzschlüssen oder schwachen Verbindungen kommen.
Eine SPI-Maschine scannt mit Kameras und Lichtern die Platine und misst die Paste. Es sucht nach Problemen, die das menschliche Auge möglicherweise übersieht, insbesondere auf kleinen Platinen mit winzigen Pads. Ohne SPI passieren viele Fehler bis zur endgültigen Prüfung, was Zeit- und Materialverschwendung bedeutet. Branchenberichten zufolge beginnen bis zu 70 % der SMT-Defekte mit einem schlechten Lotpastendruck. Deshalb ist SPI wie ein Frühwarnsystem für Ihre Produktionslinie.
In einer typischen SMT-Linie kommt SPI direkt nach dem Lotpastendrucker und vor der Bestückungsmaschine. So passt es:
Zunächst trägt der Drucker durch eine Schablone Lotpaste auf den PCB auf. Dann prüft die SPI-Maschine es sofort. Wenn alles gut aussieht, bewegt sich die Platine zur Platzierung, wo Komponenten hinzugefügt werden. Ist dies nicht der Fall, markiert das Gerät den Vorgang zur Reinigung oder zum erneuten Drucken.
Diese Position ist von entscheidender Bedeutung, da die frühzeitige Behebung von Pastenproblemen viel einfacher ist als nach dem Reflow-Löten. Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken läuft SPI inline, ohne die Geschwindigkeit wesentlich zu verlangsamen. Bei kleineren Setups können Sie mit Offline SPI Boards stapelweise überprüfen. In jedem Fall wird verhindert, dass fehlerhafte Platinen weiterverwendet werden, und Sie sparen teuren Ausschuss.
Das Überspringen von SPI scheint eine Möglichkeit zu sein, Kosten zu senken, aber es geht oft nach hinten los. Branchendaten zeigen, dass ohne SPI Lötstellendefekte 60–80 % aller SMT-Ausfälle ausmachen können. Jede defekte Platine kann 10 bis 50 US-Dollar für die Nacharbeit kosten, verlorene Produktionszeit nicht mitgerechnet.
Beispielsweise könnte in der Automobil- oder Medizintechnikfertigung eine einzige schlechte Lötstelle zu Produktrückrufen führen, die Tausende kosten. Eine Studie des IPC, dem Verband der Elektronikindustrie, ergab, dass Leitungen mit SPI eine um 50 % geringere Fehlerquote aufweisen als solche ohne. Über ein Jahr hinweg summiert sich das zu großen Einsparungen. Wenn Ihre Linie 10.000 Platinen pro Monat produziert, könnte bereits eine 1-prozentige Ertragssteigerung 10.000 US-Dollar oder mehr einsparen.
Im Kern funktioniert eine SPI-Maschine wie ein hochpräziser Scanner. Mithilfe von Licht und Kameras wird eine 3D-Karte der Lotpaste auf Ihrem PCB erstellt. Das Hauptprinzip heißt Phasenverschiebungsprofilometrie, bei der die Maschine Lichtmuster auf die Platine projiziert und misst, wie sie sich über den Pastenablagerungen verzerren.
Dieses Licht wird zur Kamera zurückgeworfen und die Software berechnet die Höhe, Breite und Form jedes Pastenpunkts. Es ähnelt der Art und Weise, wie die Gesichtserkennung Ihres Telefons Ihre Gesichtszüge zuordnet, allerdings mit winzigen Lötklecksen. Die Maschine vergleicht diese Daten mit Ihren Designspezifikationen und markiert alles, was außerhalb der Toleranz liegt.
SPI macht nicht nur Fotos; Es misst bestimmte Dinge, um eine gute Lötung sicherzustellen:
- Höhe: Wie hoch die Paste ist. Zu niedrig bedeutet schwache Gelenke; Zu hoch kann zu Brückenbildung führen.
- Fläche: Die Ausbreitung der Paste auf dem Pad. Es sollte 80–100 % bedecken, ohne dass etwas überläuft.
- Volumen: Die Gesamtmenge der Paste. Dies ist für konsistente Verbindungen von entscheidender Bedeutung – streben Sie eine Abweichung von ±10 % an.
- Offset: Wenn die Paste von der Pad-Mitte verschoben ist. Selbst eine Abweichung von 50 Mikrometern kann zu Tombstoning führen.
Einige Maschinen prüfen auch auf Formfehler wie Spitzen oder Täler in der Paste. Diese Messungen erfolgen im Mikrometerbereich, feiner als ein menschliches Haar, und gewährleisten so die Präzision moderner winziger Komponenten.
Wenn Sie ein Board durch SPI laufen lassen, passiert Folgendes:
1. Das Förderband bewegt den PCB in Position.
2. Die Maschine scannt die Platine und projiziert Lichtmuster.
3. Kameras erfassen Bilder aus mehreren Blickwinkeln.
4. Die Software erstellt ein 3D-Modell und analysiert jedes Pad.
5. Die Ergebnisse werden auf dem Bildschirm angezeigt: grün für gut, rot für schlecht, mit Details darüber, was falsch ist.
6. Wenn es gut ist, geht das Brett weiter; Wenn nicht, erfolgt möglicherweise eine automatische Reinigung oder Sie werden benachrichtigt.
Auf dem Bildschirm sehen Sie farbenfrohe 3D-Ansichten der Paste, ähnlich einer Topokarte. Es ist einfach, Probleme zu erkennen und Ihre Druckereinstellungen sofort anzupassen.
2D SPI verwendet einfache Kameras, um die Draufsicht auf die Lotpaste zu betrachten. Es misst Fläche und Position, kann jedoch Höhe oder Volumen nicht genau bestimmen. Es ist so, als würde man den Gargrad eines Kuchens nur anhand seines Aussehens beurteilen – man könnte ihn verpassen, wenn er innen noch nicht richtig durchgegart ist.
Zu den Einschränkungen zählen fehlende Höhenfehler, Fehlalarme durch Schatten und langsamere Geschwindigkeiten auf komplexen Platinen. Für einfache PCBs mit großen Pads könnte 2D funktionieren, aber für moderne Elektronik reicht es oft nicht aus. Die Preise beginnen bei etwa 30.000 US-Dollar, aber Sie bekommen das, wofür Sie bezahlen, wenn es um Genauigkeit geht.
3D SPI fügt Tiefenmessung mit Lasern oder strukturiertem Licht hinzu und liefert so ein vollständiges Bild des Pastenvolumens und der Pastenform. Es erkennt weitere Fehler, wie z. B. unzureichende Lautstärke, die von oben in Ordnung aussieht.
Vorteile: Höhere Genauigkeit (bis zu 0,67 Mikrometer), weniger Falschmeldungen und bessere Daten für Prozessoptimierungen. Dies ist für Fine-Pitch-Teile wie 01005-Chips unerlässlich. Es ist zwar teurer (über 80.000 US-Dollar), zahlt sich aber durch höhere Erträge aus. Die meisten Spitzenfabriken nutzen mittlerweile 3D.
Hier ein kurzer Vergleich:
| Merkmal | 2D SPI | 3D SPI |
|---|---|---|
| Genauigkeit | Gut für den Bereich (10-20 um) | Hervorragend geeignet für Volumen/Höhe (1–5 µm). |
| Geschwindigkeit | Schnell (0,5–1 s/FOV) | Schneller auf modernen Maschinen (0,35 s/FOV) |
| Falsche Anrufrate | Höher (5–10 %) | Niedriger (1-3%) |
| Am besten für | Einfache Bretter | Komplex, hochzuverlässig |
Wählen Sie basierend auf Ihrer PCB Komplexität und Ihrem Budget.
Branchenberichte zeigen, dass Lotpastenprobleme bis zu 30 % aller Defekte in der PCB-Montage verursachen. Ohne SPI bleiben diese Probleme oft erst in späteren Phasen unbemerkt, was zu weiteren Ausfällen führt. Aber wenn man SPI hinzufügt, können laut SMTA-Studien Pre-Reflow-Defekte um bis zu 70 % reduziert werden.
Dies bedeutet insgesamt weniger schlechte Lötstellen, wobei in einigen Fabriken ein Rückgang der Lötprobleme um 60–80 % zu verzeichnen ist. Ein Bericht von Global SMT besagt beispielsweise, dass fast 30 % der PCBA-Defekte auf schlechte Lotpaste zurückzuführen sind, und SPI stoppt sie frühzeitig. In Linien mit hohem Volumen kann diese Reduzierung Ihren Gesamtertrag von 90 % auf 98 % oder mehr steigern.
Denken Sie darüber nach: Wenn Ihre Linie 10.000 Bretter pro Monat herstellt, könnten durch die Reduzierung von Fehlern um 60 % Hunderte von Brettern vor Ausschuss gespart werden. Darüber hinaus liefert Ihnen SPI Daten zur schnellen Behebung von Druckproblemen und verhindert so Wiederholungsfehler. Mit der Zeit führt dies zu einer gleichmäßigeren Produktion und zufriedeneren Kunden. Denken Sie daran, dass diese Zahlen aus realen Branchendaten stammen. SPI ist also nicht nur ein nettes Extra, sondern eine kluge Investition für bessere Qualität.
In einer Fabrik, die Telefonteile herstellte, kam es vor SPI aufgrund von Lötproblemen zu einer Nacharbeitsquote von 5 %. Nach der Hinzufügung von SPI sanken die Fehler auf unter 1 %, wodurch in nur sechs Monaten 200.000 US-Dollar eingespart wurden.
Dies geschah, weil SPI Probleme mit dem Pastenvolumen frühzeitig erkannte, bevor sie zu schwer zu reparierenden Verbindungen wurden. Ein weiteres Beispiel eines PCB-Herstellers: Die Ausbeute beim ersten Durchgang blieb bei 80 % und es gab viele Druckfehler.
Nach der Implementierung von SPI stieg die Ausbeute sprunghaft auf 95 % und der Ausschuss konnte um 50 % reduziert werden. Sie nutzten die Daten der Maschine, um ihre Druckereinstellungen zu optimieren, beispielsweise um Druck und Geschwindigkeit anzupassen. In einer Studie von Circuit Insight stellte ein Unternehmen nach SPI eine Reduzierung der Fehler um 70 % fest, von häufigen Brücken auf fast keine.
Für einen Hersteller medizinischer Geräte hat SPI dazu beigetragen, strenge Qualitätsregeln einzuhalten und die Fehlerquote von 2 % auf 0,5 % zu senken. Diese Fälle zeigen, wie sich SPI schnell auszahlt, oft in weniger als einem Jahr. Wenn Ihre Fabrik mit ähnlichen Problemen konfrontiert ist, könnte ein einfacher Test sofort große Verbesserungen zeigen.
SPI reduziert nicht nur die Anzahl der Mängel, sondern auch die Nacharbeit, die 5 bis 20 US-Dollar pro Platine an Zeit und Material kosten kann. Indem Sie Probleme frühzeitig erkennen, vermeiden Sie, dass die Bretter später vom Band genommen werden müssen, was stundenlange Arbeit spart.
Dies führt zu einer höheren Ausbeute beim ersten Durchgang, was bedeutet, dass mehr Boards beim ersten Versuch ohne Korrekturen bestehen. Beispielsweise berichten Fabriken von einem Ertragsanstieg von 90 % auf 98 %, was weniger Abfall und eine schnellere Produktion bedeutet. SPI liefert Ihnen auch echte Daten, wie z. B. Pastenvolumentrends, sodass Sie Probleme verhindern können, bevor sie auftreten.
Über einen Monat hinweg könnten dadurch allein Tausende an Schrottkosten eingespart werden. Darüber hinaus führt eine bessere Qualität zu weniger Rücksendungen von Kunden und stärkt Ihren Ruf. Zu den versteckten Vorteilen gehört weniger Ausfallzeit, da Ihr Team weniger Zeit mit der Fehlerbehebung verbringt.
Auf lange Sicht trägt SPI dazu bei, dass Ihre gesamte Linie reibungsloser und effizienter läuft. Es ist, als hätte man zusätzliche Augen, die sich durch Einsparungen amortisieren.
SPI untersucht die Lotpaste, bevor Teile platziert werden, und erkennt so Probleme wie zu wenig Paste, die später zu offenen Verbindungen führen könnten. AOI Inspektion Maschine kann nicht unter Komponenten sehen, daher übersieht sie diese versteckten Einfügeprobleme.
Wenn beispielsweise das Pastenvolumen um 20 % abweicht, meldet SPI dies sofort, aber AOI erkennt das fehlerhafte Lot erst nach dem Erhitzen. SPI überprüft auch Höhe und Form und verhindert so Brücken oder Schwachstellen, die AOI möglicherweise übersehen könnte.
Bei Fine-Pitch-Platinen erfasst SPI Versätze von nur 50 Mikrometern, die AOI vor dem Reflow nicht erkennen kann. Dieser frühe Fang erspart Ihnen kostspielige Reparaturen auf der ganzen Linie. Studien zeigen, dass SPI 60–70 % der Druckfehler behebt, die AOI nie sieht.
Ohne SPI gelangen viele Probleme bis zur endgültigen Prüfung durch. Wenn also Paste Ihre Schwachstelle ist, ist SPI der Schlüssel, um sie zuerst zu stoppen. Insgesamt konzentriert sich SPI auf die Prävention, während es bei AOI eher um die Überprüfung des Endergebnisses geht.
AOI prüft, nachdem Teile platziert und gelötet wurden, und findet so fehlende Komponenten, die SPI nicht sehen kann, da nur das Einfügen untersucht wird. Wenn beispielsweise ein Chip auf dem Kopf steht oder die Polarität vertauscht ist, fängt AOI ihn leicht auf. SPI übersieht Post-Print-Probleme wie verschobene Teile während der Platzierung.
AOI erkennt auch Oberflächenkratzer oder Maßfehler auf der fertigen Platte. Beim Löten erkennt AOI Brücken oder unzureichendes Lot nach dem Reflow, was SPI nicht vollständig vorhersagen kann. Dinge wie Grabsteine, bei denen Teile aufstehen, sind die Stärke von AOI.
Die Daten zeigen, dass AOI 50 % der Montagefehler abdeckt, die nach dem Einfügen auftreten. Ohne AOI versenden Sie möglicherweise Boards mit sichtbaren Mängeln. AOI eignet sich also hervorragend für abschließende Überprüfungen, während SPI für frühe Einfügekorrekturen geeignet ist. Zusammen decken sie den gesamten Prozess ab.
Für Linien mit hohem Volumen, die mehr als 10.000 Platinen pro Tag herstellen, verwenden Sie sowohl SPI als auch AOI inline für Echtzeitprüfungen. Dies hält Fehler gering und erfüllt strenge PPM-Ziele. Beginnen Sie mit SPI nach dem Drucken, um die Paste zu fixieren, und dann mit AOI nach dem Reflow für die endgültige Montage.
Versuchen Sie es bei Setups mit mittlerem Volumen, z. B. 1.000–5.000 Platinen, offline SPI mit inline AOI, um Kosten zu sparen. Auf diese Weise überprüfen Sie das Einfügen stapelweise, erkennen jedoch Platzierungsprobleme im Handumdrehen. Beginnen Sie bei Kleinserien oder Prototypenlinien mit weniger als 500 Platinen mit nur SPI, wenn das Einfügen das Hauptproblem darstellt, und fügen Sie bei Bedarf später AOI hinzu.
Budget-Tipp: Wenn das Geld knapp ist, priorisieren Sie SPI, da es 60 % der Fehler frühzeitig stoppt. Integrieren Sie sie mit intelligenter Software für den Datenaustausch und optimieren Sie so die gesamte Linie. Studien zeigen, dass die Verwendung beider Boosts die Ausbeute um 15–20 % im Vergleich zu einer allein steigert. Passen Sie es basierend auf Ihrer PCB-Komplexität an – komplexer bedeutet, dass beide unerlässlich sind. Diese Kombination gewährleistet Qualität, ohne die Produktion zu verlangsamen.
Wenn Ihr PCB sehr kleine Teile wie 01005-Widerstände, 0201-Kondensatoren oder BGA-Chips mit 0,3 mm Rastermaß verwendet, müssen Sie SPI haben. Diese winzigen Pads sind nur 0,15–0,25 mm breit, sodass selbst eine Verschiebung um 30 Mikrometer oder ein Volumenfehler von 10 % zu offenen Verbindungen oder Kurzschlüssen führen kann.
Das menschliche Auge und einfache 2D-Druckerkameras können solche kleinen Fehler nicht zuverlässig erkennen. Ein echtes Fabrikbeispiel: Ein Unternehmen, das 5G-Module herstellt, hatte bei 0201-Teilen 8 % offene Verbindungen; nach Zugabe von 3D SPI sank dieser Wert auf 0,3 %.
Bei Fine-Pitch muss das Lotpastenvolumen innerhalb von ±10 % bleiben, und nur 3D SPI kann dies jedes Mal genau messen. Wenn Sie auf kleinere Pakete umsteigen, um Platz zu sparen oder mehr Funktionen hinzuzufügen, wird SPI nicht verhandelbar.
Ohne sie wird Ihre Ausbeute schnell sinken und eine Nacharbeit an so kleinen Teilen wird unmöglich. Kurz gesagt: Je kleiner die Komponente, desto größer der Bedarf an SPI.
Produkte für Autos, medizinische Geräte und Flugzeuge müssen einwandfrei funktionieren, denn ein Ausfall kann Menschen verletzen oder Millionen kosten. Standards wie IATF 16949 (Automotive) und ISO 13485 (Medizin) erfordern eine vollständige Prozessrückverfolgbarkeit und sehr niedrige Fehlerraten, oft unter 50 PPM.
SPI liefert Ihnen genaue Volumen-, Höhen- und Positionsdaten für jedes einzelne Pad, sodass Sie den Prüfern nachweisen können, dass der Druck korrekt war. Ein Tier-1-Zulieferer der Automobilindustrie reduzierte die Feldretouren von 1.200 PPM auf 80 PPM, indem er einfach SPI und eine geschlossene Rückkopplung zum Drucker hinzufügte.
Bei medizinischen Herzschrittmachern oder der Avionik in der Luft- und Raumfahrt ist selbst eine einzige kalte Lötstelle inakzeptabel. SPI erstellt außerdem eine digitale Aufzeichnung jeder Platine, die für die Rückverfolgbarkeit der Charge erforderlich ist. Wenn Ihr Kunde einen CpK > 1,67 für das Lotpastenvolumen verlangt, kann nur SPI diese Daten liefern. Fazit: Wenn Sicherheit und Zertifizierung auf dem Spiel stehen, ist das Überspringen von SPI keine Option.
Wenn Ihre Fabrik mehr als 5.000–10.000 Platinen pro Tag herstellt und Ihr Kunde weniger als 500 PPM (oder sogar 100 PPM) möchte, können manuelle Prüfungen oder die im Drucker integrierte 2D-Inspektion einfach nicht mithalten.
Bei dieser Geschwindigkeit kann ein fehlerhafter Druck innerhalb von Minuten zu Hunderten defekter Platinen führen. SPI inspiziert jedes Brett in 0,35–0,5 Sekunden und stoppt automatisch die Linie oder leitet fehlerhafte Bretter um.
Ein großer Smartphone-ODM berichtete, dass durch die Hinzufügung von SPI die druckbedingten Ausfälle von 1.800 PPM auf unter 200 PPM gesenkt wurden, während 120.000 Platinen pro Tag betrieben wurden. Das Gerät sendet außerdem Echtzeitdaten an den Drucker zurück, um die Ausrichtung und den Druck der Schablone automatisch zu korrigieren.
In Linien mit hohem Volumen können die Kosten für eine Stunde Nacharbeit problemlos eine ganze SPI-Maschine decken. Wenn Sie einstellige PPM-Werte anstreben, ist SPI der einzig realistische Weg, um konstant dorthin zu gelangen.
Sie wissen, dass Sie SPI benötigen, wenn Sie diese Warnzeichen sehen: Die Ausbeute beim ersten Durchgang liegt monatelang unter 96–97 %, die meisten Fehler sind auf unzureichende oder überschüssige Lötpaste zurückzuführen, häufige Brückenbildung oder offene Verbindungen bei Fine-Pitch-Teilen, Druckerbediener verbringen Stunden mit manuellen 2D-Prüfungen, hohe Nacharbeitskosten nach dem Reflow, Kundenbeschwerden über Kaltverbindungen oder Ausfälle vor Ort, CpK bei Pastenvolumen unter 1,33 oder Ihr Prozesstechniker sagt: „Das haben wir.“ habe den Drucker so weit wie möglich optimiert.'
Wenn dies geschieht, haben Sie die natürliche Grenze eines Nur-Drucker-Prozesses erreicht. Das Hinzufügen von SPI führt normalerweise zu einem sofortigen Ertragssprung von 3–8 % und ermöglicht es Ihnen, den Prozess viel weiter voranzutreiben. Viele Fabriken erkennen dies erst nach einem großen Qualitätsvorfall. Warten Sie nicht so lange – schauen Sie sich Ihr defektes Pareto-Diagramm an. Wenn das Drucken immer unter den ersten drei ist, ist es Zeit für SPI.
Wenn Ihre Platinen für Spielzeug, LED Beleuchtung, Netzteile oder Haushaltsgeräte mit einem Komponentenabstand von 0,8 mm, 1,27 mm oder mehr (wie SOIC, 1206-Widerstände, große Anschlüsse) bestimmt sind, sind Druckfehler mit bloßem Auge oder einem billigen Mikroskop leicht zu erkennen.
Diese großen Pads verzeihen kleine Volumenfehler, so dass selbst eine Pastenschwankung von ±30 % in der Regel gut lötet. Viele Fabriken, die einfache doppelseitige Platinen mit Durchgangsloch + ein paar SMD Teilen herstellen, laufen jahrelang einwandfrei und verwenden nur einen guten Drucker mit automatischer Sichtausrichtung und regelmäßiger Schablonenreinigung.
Nacharbeiten sind bei diesen Platinen einfach und kostengünstig. Solange Ihre Fehlerquote unter 1–2 % bleibt und die Kunden zufrieden sind, können Sie auf spezielle SPI verzichten und die Investition von 80.000–150.000 US-Dollar sparen. Sorgen Sie einfach für eine gute Wartung des Druckers und schulen Sie die Bediener gut – das reicht normalerweise für kostengünstige Produkte mit großem Abstand aus.
Wenn Sie weniger als 500–1.000 Platinen pro Woche produzieren (üblich bei Prototypen, industriellen Kleinseriensteuerungen oder Sonderanfertigungen), sind die Kosten für eine SPI-Maschine kaum zu rechtfertigen. Ein SPI kostet so viel wie 6–18 Monatsgehälter eines Ingenieurs.
In Werkstätten mit geringem Volumen können Ingenieure jede Platine nach dem Drucken manuell unter einem Mikroskop überprüfen, fehlerhafte Platinen reinigen und bei Bedarf erneut drucken. Dies dauert nur ein paar zusätzliche Minuten pro Brett. Viele NPI-Abteilungen (Neuprodukteinführung) arbeiten auf diese Weise seit Jahren erfolgreich.
Das Risiko ist gering, da die Gesamtkosten für Ausschuss gering sind, selbst wenn einige Platinen ausfallen. Sobald das Produkt auf mittleres oder hohes Volumen umgestellt wird, können Sie später SPI hinzufügen. Bei reinen Prototypen oder Linien mit sehr geringem Volumen sind die menschliche Inspektion und ein guter Drucker auch im Jahr 2025 immer noch die wirtschaftlichste Wahl.
Anstatt SPI zu kaufen, können Sie mit diesen günstigeren Methoden überraschend gute Ergebnisse erzielen:
-Verwenden Sie einen modernen Drucker mit starker APC (Automatische Positionskorrektur) und integrierter 2D-Vision – viele DEK-, GKG- oder I.C.T-Drucker können die Schablonenposition automatisch auf 10–15 μm korrigieren;
- Reinigen Sie die Unterseite der Schablone alle 5–10 Bretter, um überschüssigen Kleister zu vermeiden. Führen Sie regelmäßige manuelle 2D-Kontrollen mit einem günstigen USB-Mikroskop durch (200–500 $);
-Drucken Sie zu Beginn jeder Schicht eine Testplatine und messen Sie einige Pads mit einem kostengünstigen Laser-Höhenmessgerät.
-Führen Sie detaillierte Druckerprotokolle und passen Sie den Druck/die Geschwindigkeit des Rakels anhand von Trenddiagrammen an.
Fabriken, die einfache Platinen herstellen, melden Fehlerraten unter 1 %, wenn sie nur diese Schritte anwenden. Die gesamten Zusatzkosten betragen weniger als 5.000 US-Dollar statt 100.000 US-Dollar und mehr für SPI. Diese Alternativen funktionieren einwandfrei, bis Sie die in Kapitel 6 beschriebenen Grenzen erreichen – dann ist es Zeit für ein Upgrade.
I.C.T bietet derzeit mehrere Online-3D-SPI-Modelle für unterschiedliche Produktionsanforderungen an. Am beliebtesten sind die standardmäßige einspurige I.C.T-S510-Serie (60 × 50 mm bis 510 × 510 mm große Platten), die verbesserte I.C.T-S1200, die extragroße Platten bis zu 1200 × 550 mm verarbeitet, und die schnelle zweispurige I.C.T-S510D, mit der zwei Drucker einen beschicken können SPI gleichzeitig.
Alle Modelle nutzen die gleiche Kerntechnologie zur 3D-Messung, unterscheiden sich jedoch in der Plattengröße, den Förderwegen und dem Durchsatz. Für die meisten Kunden, die mit ihrem ersten SPI beginnen, ist der S510 oder S1200 die beste Wahl, da sie einfach zu installieren sind und 95 % der gängigen PCB-Größen abdecken.
Wenn Sie bereits zwei Drucker betreiben und Platz sparen möchten, kann der Dual-Lane-S510D die Inspektionskapazität um fast 100 % steigern, ohne eine zweite Maschine kaufen zu müssen. Jedes Modell verfügt standardmäßig über eine automatische Anpassung der Förderbandbreite, so dass der Produktwechsel nur Sekunden dauert.
I.C.T 3D SPI eliminiert vollständig Schatten- und zufällige Reflexionsprobleme, die ältere Maschinen stören.
Dazu werden programmierbare Schwarz-Weiß-Moiré-Streifen aus mehreren Richtungen projiziert und ein professionelles telezentrisches Objektiv verwendet, sodass selbst glänzende Lotpaste oder dunkle PCB-Substrate jedes Mal perfekte Bilder liefern.
Die Standardkamera hat 5 Millionen Pixel mit einer echten Messgenauigkeit von 0,67 μm; Eine optionale 12-Millionen-Pixel-Kamera ist für Arbeiten mit ultrafeinen Abständen unter 0,3 mm erhältlich.
Die Zykluszeit beträgt nur 0,35–0,5 Sekunden pro Sichtfeld, sodass die Maschine problemlos mit modernen Hochgeschwindigkeitsdruckern mithalten kann, die 8–12 Sekunden pro Platine benötigen. Die 3D-Projektion in mehrere Richtungen bedeutet außerdem nahezu keine Fehlaussagen, die durch Komponentenschatten oder Schablonenöffnungswände verursacht werden.
Im täglichen Einsatz melden Bediener Fehlalarmraten von unter 1 %, was im Vergleich zu 5–10 % bei herkömmlichen Maschinen eine enorme Überprüfungszeit einspart.
Sie haben zwei einfache Möglichkeiten, ein neues Board zu programmieren.
Importieren Sie zunächst die Gerber- oder ODB++-Dateien direkt – die Software erstellt das Inspektionsprogramm automatisch in 5–10 Minuten.
Zweitens: Wenn Sie keine Gerber-Daten haben, scannen Sie einfach ein Golden Board und die Maschine lernt mit einem Klick die richtigen Pad-Positionen und Toleranzen.
Beide Methoden unterstützen die Offline-Programmierung, sodass Sie beim Einlernen eines neuen Produkts niemals anhalten müssen. Die Benutzeroberfläche ist in eine Bedienerebene (einfache Pass/Fail-Ansicht) und eine Ingenieurebene (vollständige Datenanalyse und Parameterabstimmung) unterteilt, sodass neue Mitarbeiter sie vom ersten Tag an sicher ausführen können, während erfahrene Ingenieure weiterhin alle benötigten detaillierten Statistiken erhalten.
Echtzeit-SPC-Diagramme, Volumen-/Höhen-/Flächentrenddiagramme und Defekt-Heatmaps sind alle integriert und werden automatisch aktualisiert.
Die gesamte Maschine verwendet eine Bogenbrücken-Aufhängungsstruktur mit X/Y-Achsen, die von unabhängigen hochpräzisen Servomotoren und Linearschienen angetrieben werden, genau das gleiche Design, das auch in High-End-Bestückungsmaschinen verwendet wird.
Die Basis ist ein einteiliger schwerer Gussrahmen mit einem Gewicht von über 800 kg, so dass die Vibrationen nahezu Null sind, selbst wenn die Linie mit voller Geschwindigkeit läuft. Die Schlittenpositionierung erfolgt mithilfe einer Kugelumlaufspindel und eines Servomotors, um die Kamera vor und nach der Bewegung perfekt stabil zu halten.
Alle beweglichen Teile sind durch flexible, geschlossene Kabelketten geschützt, sodass Staub und Lotpastenpartikel niemals in das Bewegungssystem gelangen. Diese mechanischen Entscheidungen ermöglichen eine Wiederholgenauigkeit von I.C.T SPI von besser als 1 μm über Jahre hinweg bei 7 × 24-Betrieb.
Viele Kunden berichten, dass sie die Werkskalibrierung nach drei Jahren immer noch mit der Originalglasplatte bestehen – es sind keine teuren jährlichen Wartungsverträge erforderlich.
Jeder I.C.T SPI ist standardmäßig mit automatischer Förderbandbreitenanpassung, Barcode-Leseschnittstelle, Closed-Loop-Feedback für die meisten Druckermarken (DEK, GKG, Panasonic, Yamaha, Fuji usw.), vollständigem SPC-Paket und NG-Platinenpuffer ausgestattet.
Zu den beliebten Optionen gehören eine 12-MP-Kamera für 01005-Komponenten, ein zweispuriges Förderband für das Modell S510D, Turmlicht, USV-Notstromversorgung und MES/CFX/Hermes-Kommunikationsmodule.
Die Maschine wird mit normalem 220-V-Einphasenstrom betrieben und benötigt nur 5–6 bar saubere, trockene Luft, sodass die Installation normalerweise an einem Tag abgeschlossen ist. Da alles modular aufgebaut ist, können Sie heute mit einem Basismodell beginnen und später Kamera oder Software aufrüsten, ohne ein neues Gerät kaufen zu müssen. Diese Flexibilität macht I.C.T bei Fabriken, die Schritt für Schritt wachsen möchten, sehr beliebt.
1. Geschwindigkeit: Passen Sie die Taktzeit Ihrer Linie an.
2. Genauigkeit: 1 um für Fine-Pitch.
3. Software: Einfache Programmierung, Gerber-Import.
4. Integration: MES, Drucker-Feedback.
5. Größe: Passt zu Ihren PCBs.
6. Kamera: 5M+ für Details.
7. Service: Lokaler Support.
8. Preis: Balance mit ROI.
- PCB Spezifikationen
- Volumenbedarf
- Budget
- Erforderliche Funktionen
- Demo-Anfrage
Wenn SPI bei 100.000 Platinen/Jahr bei 20 $ pro Platine 2 % Fehler einspart, entspricht das einer Einsparung von 40.000 $. Eine Maschine im Wert von 100.000 US-Dollar amortisiert sich in 2,5 Jahren, oft schneller.
1. Kameraunschärfe: Objektiv täglich reinigen.
2. SMT-Förderer Stau: Überprüfen Sie die Sensoren wöchentlich.
3. Lichtausfall: Glühbirnen jährlich austauschen.
4. Software-Absturz: Regelmäßig aktualisieren.
5. Genauigkeitsdrift: Monatlich kalibrieren.
Täglich: Außen reinigen, Ausrichtung prüfen.
Wöchentlich: Riemen prüfen, Schienen schmieren.
Monatlich: Vollständige Kalibrierung, Datensicherung.
Bewahren Sie die Maschine in einem sauberen, temperierten Raum auf. Benutzen Sie im ausgeschalteten Zustand Abdeckungen. Vermeiden Sie Überlastungen.
Der geschlossene Regelkreis sendet SPI-Daten zurück, um den Drucker automatisch anzupassen und Probleme in Echtzeit zu beheben, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.
CFX für Plug-and-Play, Hermes für Board-Tracking, SECS/GEM für fabrikweite Kontrolle. Diese erleichtern die Integration.
Überwachen Sie Trends, prognostizieren Sie Wartungsarbeiten und verfolgen Sie Fehler. Steigert die Effizienz um 20–30 %.