Hochpräzises Hochgeschwindigkeitsmodell mit verbesserter Benutzerfreundlichkeit und größerer Inspektions-Bereich für elektronische Bauteile und Leiterplatten

YRi-V 3D Hybrid AOI System

Yamaha Motor Europe kündigte heute an, dass das Unternehmen am 1. Juli 2021 das hybride, automatische optische Inspektionssystem (AOI) YRi-V 3D auf den Markt bringen wird. Das System erreicht sowohl hohe Geschwindigkeit als auch hohe Genauigkeit und eignet sich daher insbesondere für Highend-Elektronik-Montagewerke.

Das YRi-V wurde als Highend-Version des Bestsellers YSi-V 3D-Hybrid-AOI-System entwickelt, das mit 2D-Inspektion, 3D-Inspektion und einer 4-Richtungs-Winkelkamera in einer einzigen Maschine ausgestattet ist. Durch den Einsatz eines neu entwickelten Inspektionskopfes, der mit einer hochauflösenden Hochgeschwindigkeitskamera, einem aktualisierten 3D-Projektor und einer Hochleistungs-GPU ausgestattet ist, erreicht das YRi-V-System die branchenweit höchste Inspektionsgeschwindigkeit¹. Darüber hinaus wurde, aufbauend auf dem bisherigen Komfort- und Funktionsniveau, die Inspektionsleistung erheblich verbessert. So wurde z. B. die Inspektionsfähigkeit für ultrakleine Fine-Pitch-Bauteile gesteigert und die Erkennung von Kratzern, Rissen, abgesplitterten Bereichen und Ähnlichem bei spiegelnden Oberflächen, bisher eine Herausforderung, deutlich verbessert.

Zu den Hauptmerkmalen gehören 1) ein hohes Maß an Geschwindigkeit² und Präzision³ durch den Einsatz eines neu entwickelten Inspektionskopfes, der mit einer hochauflösenden Hochgeschwindigkeitskamera und einem präzisen 8-Richtungs-3D-Projektor ausgestattet ist, 2) mehr Funktionalität, wie z. B. eine größere Kompatibilität bei der Bauteilinspektion dank neuer Koaxialbeleuchtung und ein größerer Bereich für Leiterplattenlängen durch überarbeitete Transportbänder und 3) eine verbesserte Benutzerfreundlichkeit durch den Einsatz von KI-gestütztem Deep Learning und anderen Änderungen zur Vereinfachung, Automatisierung und Senkung der Anforderungen an das Mitarbeiter-Fachwissen bei der Erstellung, Konvertierung und Optimierung von Prüfdaten.

Markthintergrund und Produktübersicht

Die Zuverlässigkeit der SMT-Prozesse wirkt sich direkt auf den Marktwert der Produkte aus. Im SMT-Bereich hat sich in den letzten Jahren der Wandel hin zu kleineren Baugrößen, höheren Bestückungsdichten, größerer Funktionalität und mehr Diversifikation rasant beschleunigt. Um die Zuverlässigkeit von Baugruppen zu gewährleisten, wird eine schnelle und dennoch präzise Inspektion der Bestückungsqualität über alle Positionen hinweg mittels automatischer optischer Inspektion (AOI) noch gefragter sein. Auch in jüngster Zeit ist die Verwendung von dünnen und extrem kleinen WLCSPs und FOWLPs⁴, die auf der Gehäuseoberfläche spiegeln, im Markt stark angestiegen. Zusätzlich zu den schwer zu inspizierenden Bauteilen mit spiegelnden Oberflächen steigt der Bedarf an Kompatibilität zur Montage ultrakleiner Bauteile mit extremem Finepitch-Raster.

Das System YRi-V trägt diesen Veränderungen und Anforderungen des Marktes frühzeitig Rechnung. Dieses AOI-System verbessert die Inspektionsfähigkeit sowohl in Bezug auf die Geschwindigkeit als auch auf die Genauigkeit dramatisch, insbesondere mit seiner größeren Erkennungsfähigkeit für ultrakleine Bauteile der Größe 0201 (0,25 mm x 0,125 mm) und spiegelnde Bauelemente. Mit unserem einzigartigen 1-Stop-Smart-Solution-Konzept nutzen wir den Vorteil, dass wir der branchenweit führende Hersteller mit einer kompletten Vielfalt an SMT-Systemen sind: die Palette reicht von SMD-Lagern, Lotpastendruckern und Klebstoffdispensern bis hin zu Oberflächenbestückern und AOIs. Durch die hochgradige Integration und Koordination unserer Anlagen bieten sie einen neuen Mehrwert, der den Einsatz von Fremdsystemen (Black Boxes) überflüssig macht.

Produkt-Leistungsmerkmale

1- Hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit

Der neu entwickelte Inspektionskopf verfügt über die aktuellen Objektive mit 12 μm und 7 μm Auflösung sowie ein neues Objektiv mit 5 μm Auflösung, das sich für die ultrakleinen Chipkomponenten der Größe 0201 eignet. Das System hat eine völlig neue Beleuchtung mit erhöhter Leuchtdichte und ist außerdem mit der schnellsten, hochauflösenden High-speed-Kamera der Branche mit erhöhter Bildrate ausgestattet. Der Einsatz einer Hochleistungs-Grafik-CPU ermöglicht eine extrem schnelle Bildverarbeitung, die unglaubliche Geschwindigkeiten erreicht: fast das Doppelte der aktuellen YSi-V TypeHS2 bei 7 μm und das 1,6-fache bei 12 μm. Die Aktualisierung des 3D-Projektors hat noch präzisere Inspektionen ermöglicht. Sowohl die Messgenauigkeit als auch die Messbereiche wurden im Vergleich zu den aktuellen Modellen verdoppelt und eine hochpräzise Messung ist nun bis zu einer Höhe von 25 mm möglich. Durch die Kombination des 5 μm-Objektivs mit einem 8-Richtungs-3D-Projektor ist es darüber hinaus möglich, hochpräzise 3D-Inspektionen von ultrakleinen Chipkomponenten der Größe 0201 sowie von Ultra-Finepitch-Komponenten mit hochauflösender Bildgebung ohne die Effekte der „blinden Flecken“ bei Bauteilen durchzuführen.

    2- Erweiterte Funktionalität

Die neue koaxiale Beleuchtung des Inspektionskopfes unterstützt die Erkennung von Kratzern, Rissen und abgesplitterten Bereichen auf spiegelnden Bauteilen. Auch die Erkennungsempfindlichkeit wurde verbessert. Darüber hinaus erweitern die überarbeiteten Transportsysteme den Bereich der möglichen Leiterplattenlängen auf bis zu 1.200 mm (mit optionalem Zubehör). In einem Doppelspur-Aufbau hat die freiere Einstellbarkeit der fixen Positionen für die Schienen 2, 3 und 4 die Vielseitigkeit bei der Verkettung mit anderen Systemen weiter verbessert.

    3- Verbesserte Benutzerfreundlichkeit

Die neu entwickelte, hochmoderne grafische Benutzeroberfläche sorgt für eine intuitive Bedienbarkeit. Durch die Automatisierung verschiedener Funktionen und die Einbindung von KI kann Yamaha eine ganze Reihe von Supportfunktionen für die Erstellung und Optimierung von Inspektionsdaten anbieten, ohne dass die Bediener über ein hohes Maß an Spezialistenwissen verfügen müssen.

Datenkonvertierung: CAD-/CAM-/YGX-Daten können in einem einzigen Schritt in Prüfdaten umgewandelt werden. Darüber hinaus kann die Maschine standardmäßig Gerberdaten interpretieren und erzeugt automatisch virtuelle Leiterplattenbilder.

Datengenerierung: Die Erstellung von Inspektionsdaten wird erleichtert durch Funktionen wie Offline-Datenerstellung, individuelle 3D-Projektor-Zustandseinstellungen und automatische Erstellung von Durchgangslochdaten aus Bildern unbestückter Leiterplatten.

Datenoptimierung: Gegenüber früher konnte der Zeitaufwand für die Datenoptimierung halbiert werden. Dies wurde erreicht durch Eliminierung der Inspektionsrahmen (automatisierte Berechnung), automatisch eingestellte Beleuchtungsparameter sowie die automatische Positionskorrektur, die Bauteil-Versatzfehler der Aufnahmen exakt korrigiert. Darüber hinaus fördert das System in hohem Maße die weitere Automatisierung und Arbeitsersparnis, wie z. B. durch automatisierte Erstellung neuer Komponentenbibliotheken und die Unterstützung bei sekundären visuellen Prüfungen und Entscheidungen.

Über Yamaha Robotics SMT Section

Yamaha Surface Mount Technology (SMT) Section ist eine Abteilung der Yamaha Motor Robotics Business Unit in der Yamaha Motor Corporation und wurde 1984 gegründet. Yamahas Bestücker haben sich im SMD-Markt einen Namen gemacht mit Ihrem "Modul-Konzept", dass sie hervorragend mit dem Trend bei der Bestückung von Leiterplatten, hin zu kleineren und vielfältigeren elektrischen/elektronischen Bauteilen, kombinieren können.

Yamaha SMT Section hat einen starken Marktanteil im Bereich der SMD-Bestückung mit über 40.000 (2017) installierten Maschinen. Dies ermöglicht, dass Design und Engineering, Herstellung, Vertrieb und Service in einem umfassenden System durchgeführt werden können. Darüber hinaus hat das Unternehmen seine Kerntechnologien in den Bereichen Servomotor-Steuerung und Bilderkennung für Kamerasysteme für Lotpasten-Drucker, Leiterplatten-Inspektion, Flip-Chip-Hybrid-Bestücker Dispenser und intelligente SMD-Lagersysteme eingebracht. Dies ermöglicht es, eine komplette Linie für die elektrische/elektronische Bauteil-Montage anzubieten, d. h. Yamaha kann den Bedürfnissen der Fertigung mit einer optimalen Auswahl an Systemen begegnen.
Yamaha SMT Section verfügt über Vertriebs-und Service-Niederlassungen in Japan, China, Südost-Asien, Europa und Nordamerika und bietet damit ein globales Vertriebs-und Servicenetz mit kurzen lokalen Wegen.

www.yamaha-motor-im.de

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1 Gemäß Yamaha Motor Forschungslabor vom 19. Mai 2021
2 Bei der Bildaufnahme mit 4 Projektoren im Vergleich zum aktuellen Modell YSi-V TypHS2 ist die Inspektionsgeschwindigkeit (mm2/s) des YRi-V bei einer Auflösung von 12 μm etwa 1,6-mal schneller und bei einer Auflösung von 7 μm etwa 2-mal schneller.
3 Ungefähr doppelt so hohe Wiederholgenauigkeit wie das aktuelle Modell YSi-V TypHS2 bei der Messung der Höhe von Chipbauteilen.
4 WLCSP = Wafer Level Chip Size Package; FOWLP = Fan Out Wafer Level Package