THT-AOI: Leitfaden zur Inspektion vor und nach dem Wellenlöten

Die THT-AOI prüft Baugruppen mit THT-Bauteilen an zwei Stellen: vor dem Wellenlöten, um sicherzustellen, dass jedes Bauteil vorhanden, richtig, korrekt ausgerichtet und vollständig gesteckt ist, und nach dem Wellenlöten, um jede Lötstelle auf fehlendes, zu wenig oder zu viel Lot sowie auf Brücken zu prüfen. Mit beiden Prüfungen erkennen Sie Bestückfehler, solange sie sich noch von Hand beheben lassen, und Lötfehler, bevor die Baugruppe den Test oder den Kunden erreicht.

Welche Fehler treten bei THT-Baugruppen auf?

THT-Fehler fallen in zwei Gruppen: Fehler beim Stecken der Bauteile und Fehler beim Löten. Die meisten Steckfehler sind vor der Welle noch sichtbar und günstig zu korrigieren. Nach dem Löten bedeutet derselbe Fehler Auslöten, Nacharbeit und einen zweiten Wärmezyklus für die Baugruppe.

Steckfehler (vor der Welle gefunden):

• Fehlende Bauteile, oft durch einen übersprungenen Schritt bei der manuellen oder halbautomatischen Bestückung.
• Falsche Bauteile: eine ähnlich aussehende Kondensator-, Widerstands- oder Steckverbindervariante an der falschen Position.
• Verpolte Bauteile: Elektrolytkondensatoren, Dioden, LEDs, gesockelte ICs und codierte Steckverbinder, die verkehrt herum gesteckt wurden.
• Pins, die nicht durch die Bohrung gehen oder unter dem Gehäuse umgebogen sind, oder ein Bauteil, das nicht plan auf der Leiterplatte aufliegt.

Lötfehler (nach der Welle gefunden):

• Fehlendes Lot oder ausgelassene Lötstellen, bei denen die Welle Pin und Pad nicht benetzt hat.
• Zu wenig Lot und unzureichender Lotdurchstieg.
• Zu viel Lot, einschließlich Lotfahnen (Eiszapfen) und übergroßer Lötmenisken.
• Lötbrücken zwischen benachbarten Pins, häufig an Steckverbindern und Stiftleisten.
• Lotkugeln und Lotspritzer auf der Leiterplattenoberfläche.

Was prüft die Inspektion vor der Welle?

Die Prüfung vor der Welle betrachtet die Bestückseite der Leiterplatte nach dem Stecken und vor der Welle. Ihre Aufgabe ist es, zu bestätigen, dass die Baugruppe lötbereit ist.

Geprüft werden Anwesenheit, Identität, Polarität und Steckzustand. Ist das Bauteil da? Ist es das richtige Bauteil? Ist es richtig herum? Stecken seine Pins tatsächlich in den Bohrungen? Auf der DaoAI A3 erkennen spezielle KI-Algorithmen fehlende, falsche, verpolte und versetzte Bauteile und prüfen Anwesenheit und Steckzustand der Pins, wobei das Programm aus einem Golden Board (Referenzbaugruppe) erzeugt wird.

Eine Meldung vor der Welle ist die günstigste Meldung in der Linie. Der Bediener zieht das Bauteil, steckt es neu, und die Baugruppe läuft ohne Nacharbeitsvermerk und ohne zusätzliche Wärmebelastung weiter.

Was prüft die Inspektion nach der Welle?

Die Prüfung nach der Welle betrachtet die gelöteten Verbindungen. Ihre Aufgabe ist es, zu bestätigen, dass jedes THT-Pad eine akzeptable Lötstelle hat und sich kein Lot an Stellen gebildet hat, wo es nicht hingehört.

Auf der DaoAI A5 und A6 deckt die Lötstellenprüfung nach der Welle zu viel Lot, zu wenig Lot, Lötbrücken, fehlenden Pin-Überstand, offene Lötstellen sowie kalte Lötstellen / Pinholes ab. Die A5 prüft die Lötseite von unten, die A6 Ober- und Unterseite in einem Durchgang. Die A3 prüft keine Lötstellen.

Wellen-, Selektiv- und handgelötete Lötstellen sehen nicht gleich aus, und die Annahmekriterien unterscheiden sich von Werk zu Werk. Deshalb profitiert die Prüfung nach der Welle von einem Modell, das mit Ihren eigenen Lötstellen trainiert werden kann; mehr dazu unten.

Inspektion vor und nach der Welle: Was ist der Unterschied?

Warum übersieht die manuelle Sichtprüfung THT-Fehler?

Viele THT-Linien verlassen sich noch auf einen Bediener mit Lupe, vor der Welle, danach oder an beiden Stellen. Das ist flexibel und braucht keine Programmierung, hat aber bekannte Grenzen.

• Ermüdung und Wiederholung. Dieselben paar Hundert Lötstellen auf jeder Baugruppe über die ganze Schicht zu prüfen, ist genau die Art Aufgabe, bei der die Aufmerksamkeit am schnellsten nachlässt. Seltene Fehler werden zudem am leichtesten übersehen.
• Kleine Polaritätsmarkierungen. Der Streifen auf einem Kondensator, der Ring auf einer Diode oder die Kerbe an einem Steckverbinder werden bei hohem Tempo leicht falsch gelesen, besonders wenn das Bauteil hoch ist und seine eigene Markierung abschattet.
• Gleich aussehende Bauteile. Zwei Kondensatoren mit gleicher Baugröße, aber unterschiedlichen Werten, oder zwei Steckverbindervarianten sind ohne Lesen der Beschriftung kaum zu unterscheiden.
• Spiegelnde Lötstellen. Glänzende Lötmenisken nach der Welle machen unter Hallenbeleuchtung unzureichenden Lotdurchstieg und kleine Brücken schwer konsistent erkennbar.
• Keine Dokumentation. Eine Sichtprüfung hinterlässt weder Bild noch Positionsdaten, sodass es bei einer Feldreklamation nichts zurückzuverfolgen gibt.

Regelbasierte AOI hat sich aus verwandten Gründen mit THT schwergetan. THT-Bauteile gibt es in weit mehr Formen als SMT-Chips, daher dauert es lange, Bibliothekseinträge und Fenster für jeden Steckverbinder, Transformator und jedes Relais anzulegen, und das Aussehen von Wellenlötstellen schwankt stärker als das von Reflow-Lötstellen. Viele Werke haben THT deshalb einfach den Bedienern überlassen.

Wie macht KI die THT-AOI praxistauglich?

Mit einem KI-Ansatz ändern sich drei Dinge.

Programmierung aus einem Golden Board

Das Programm wird aus einer guten Baugruppe erzeugt. Die automatische Programmierung von DaoAI benötigt keine vorgefertigte Bauteilbibliothek, daher müssen für Steckverbinder oder Sonderbauformen keine Bibliothekseinträge angelegt werden. Auf DaoAI-Maschinen dauert die automatische Programmierung 30 Sekunden bis 5 Minuten. Die Prüfung vor der Welle läuft auf der A3, die Prüfung nach der Welle auf der A5 oder A6, jeweils programmiert aus einem Golden Board.

Ein mit Ihren Lötstellen trainiertes Lötmodell

Sie können das Lötmodell mit Beispielen aus Ihrer eigenen Fertigung erweitern. Sammeln Sie einzelne Lötstellenbilder oder alle passenden Lötstellenbilder eines Produkts, labeln Sie sie nach Ihrem Annahmestandard als OK oder NG und trainieren Sie das Modell dann darauf, seltene Fehler und akzeptable Abweichungen bei Wellen-, Selektiv- oder handgelöteten Lötstellen zu erkennen.

Das trainierte Modell wird auf ausgewählte Pads angewendet oder als Standard für eine Bauteilgruppe festgelegt und läuft neben den bestehenden Lötstellen- und Brückenprüfungen. Das Training findet direkt auf der Maschine statt, ohne Internetverbindung oder Cloud-Konto. Den vollständigen Ablauf finden Sie unter Modelltraining.

Feedback statt lockerer Schwellwerte

Wird eine gute Lötstelle gemeldet, markiert der Bediener sie als OK, und ein KI-Update lernt daraus. Der Pseudofehler verschwindet, ohne das Annahmeband für die Fehler zu erweitern, die Sie weiterhin erkennen müssen.

Wie passt die DaoAI A3 in eine bestehende Wellenlötlinie?

Die DaoAI A3 ist für THT-Baugruppen vor dem Wellen- oder Selektivlöten gebaut. Sie ist ein Tischgerät, das über die bestehende Linie gesetzt wird, sodass keine Änderung an der Linie nötig ist.

Die Höhe ist von 1435 bis 1635 mm und die Breite von 1000 bis 1200 mm einstellbar, sodass sich der Rahmen an das überbaute Transportband anpassen lässt. Die A3 prüft Bauteile und Pin-Steckzustand vor der Welle mit einer Kamera von oben; Lötstellen prüft sie nicht.

Die A3 prüft vor dem Löten Anwesenheit und Steckzustand der Pins sowie fehlende, falsche, verpolte und versetzte THT-Bauteile; Lötstellen und SMT-Bauteile prüft sie nicht. Die Lötstellen nach der Welle prüfen die A5 (Lötseite von unten) und die A6 (Ober- und Unterseite in einem Durchgang); beide sind ab sofort lieferbar. Wenn Sie THT-Prüfungen auf einer Inline-Maschine brauchen, unterstützen auch die P3 und die P5 die DIP-/THT-Prüfung. Die obigen Spezifikationen sind Referenzwerte.

Die A3 nutzt dieselbe KI-Kernsoftware wie die übrige DaoAI-Produktreihe: Automatische Programmierung, Feedback-Lernen, Modelltraining und Offline-Betrieb sind Standard. Mehr zu den Prüfungen selbst finden Sie auf der Seite zur THT-Prüfung.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen AOI vor und nach der Welle?

Die AOI vor der Welle prüft vor dem Löten, ob THT-Bauteile vorhanden, richtig, korrekt ausgerichtet und gesteckt sind. Die AOI nach der Welle prüft nach dem Löten jede Lötstelle auf fehlendes, zu wenig oder zu viel Lot und auf Brücken.

Kann eine AOI selektiv- und handgelötete THT-Lötstellen prüfen?

Ja. Das Lötmodell von DaoAI lässt sich mit gelabelten Bildern aus Ihrer eigenen Fertigung erweitern, sodass es Fehler und akzeptable Abweichungen bei Wellen-, Selektiv- oder handgelöteten Lötstellen erkennt.

Braucht die THT-AOI CAD-Daten?

Nicht auf DaoAI-Maschinen. Das Prüfprogramm wird aus einem Golden Board erzeugt; CAD- oder BOM-Daten sind optional und ergänzen Referenzbezeichner und Teilenummern.

Muss ich meine Wellenlötlinie ändern, um die A3 einzusetzen?

Nein. Die A3 ist ein Tischgerät, das über die bestehende Linie gesetzt wird, mit einstellbarer Höhe und Breite, sodass keine Änderung an der Linie erforderlich ist. Die A3 übernimmt die Prüfung vor der Welle; die Prüfung nach der Welle läuft auf der A5 oder A6.

THT-Baugruppen variieren stärker als SMT-Baugruppen, daher ist Ihr eigenes Produkt der beste Test. Senden Sie uns eine Ihrer eigenen Baugruppen, und wir testen sie kostenlos für Sie, oder buchen Sie eine Demo, um die Bauteilprüfung vor der Welle und die Lötergebnisse nach der Welle an Ihrer Baugruppe zu sehen.