Präzise bestücken Prozess- und Maschinenfähigkeit ... - QZ-online.de

Produktspezifische Kurzzeitfähigkeit
Das erläuterte Beispiel zeigt, dass mit der vorgestellten Methodik große Qualitätsverbesserungen
erreicht werden können. Es verbleibt jedoch noch ein Widerspruch. Der Betreiber des
analysierten Automaten war im Wesentlichen zufrieden mit der Bestückqualität seines eigentlich
sehr schlechten Automaten. Der Schlüssel für die Auflösung dieses Widerspruchs
liegt in der bisher gemachten produktneutralen Bewertung. Das eigentlich interessierende
Qualitätsmerkmal Side-overhang (siehe Abbildung 5) geht nicht in die bisherige Betrachtung
ein. Es muss also ein Fähigkeitsindex für den Side-overhang berechnet werden.
Dieser Side-overhang ist eine Verknüpfung von Daten aus der Bauelementegeometrie und
Genauigkeitsdaten des Bestückautomaten. Dazu soll zunächst festgelegt werden, dass die geometrischen
Daten konstant sind, also keinen zufälligen Einflüssen unterliegen. Die Variation
des Side-overhangs bei gegebenen Bauelement wird dann nur von den Versätzen des Bestückautomaten
hervorgerufen.
Analysiert man die statistischen Eigenschaften dieses Side-overhangs bezüglich ihrer Verwendung
zur Berechnung von Fähigkeitskoeffizienten, so ermittelt man auch ohne größere
Analysen, dass keine Normalverteilung vorliegt. Dies liegt zum einem daran, dass der Sideoverhang
durch seine Definition (Betragsbildung) stets positiv ist. Zum anderen ist, verursacht
durch die unterschiedlichen Pad- und Pinbreiten, der Side-overhang bei kleinen Versätzen für
die x-Richtung und die Rotation immer gleich Null. Aus diesem Grund ist es nicht sinnvoll,
nach dieser Definition des Side-overhangs Fähigkeitskennwerte zu berechnen.
Durch einige Modifikationen findet man jedoch eine Möglichkeit [2]. Es wird zunächst per
Definition die Pinbreite auf die Padbreite vergrößert. Als nächstes wird (rechnerisch) zugelassen,
dass der Side-overhang auch negativ werden kann.
1
SOx
' ≈ ∆x
+ l
2
be
∆Θ
Es lässt sich zeigen, dass dieser modifizierte Side-overhang mit folgenden Eigenschaften
normalverteilt ist:
1
E{ SOx}
= SOx
≈ ∆x
+ lBe
∆Θ
2
2
2 2 1 2 2
D { SOx} = σ
SO
≈ σ
∆ x
+ lBeσ
x
∆Θ
4
Um einen vergleichbare Fähigkeitskoeffizienten zu ermitteln, müssen nun nur noch die Toleranzgrenzen
modifiziert werden, um den Einfluss der unterschiedlichen Pin- und Padbreiten
wieder mit zu berücksichtigen.
bPad
− bPin
To
= SOmax
+
2
bPad
− bPin
Tu
= −SOmax
−
2
Mit Hilfe dieser Modifikationen ist es nun möglich, Fähigkeitskoeffizienten bauelementebezogen
und damit produktspezifisch zu berechnen.
C
C
mSOX
mkSOx
To
− T
≈
6σ
u
SOx
⎛ SO
≈ Min⎜
⎜
⎝
2SO
=
Max
+
Max
+
6σ
( b − b )
SOx
( b − b )/
2 + SO SO + ( b − b )
pad
3σ
SOx
pad
pin
pin
x
;
Max
pad
3σ
SOx
pin
/ 2 − SO
x
⎞
⎟
⎟
⎠