Laser Markierung
Langlebige Traceability realisieren: Laser Markierung
In der SMD-Fertigung wird ein Laserbeschrifter verwendet, um Codes oder Beschriftungen in die Leiterplatte einzubringen (DPM, Direct Part Marking). Diese enthalten meist die eindeutige Seriennummer oder andere Informationen, mit denen sich die Leiterplatte eindeutig identifizieren lässt und sind somit ein wesentlicher Bestandteil einer durchgängigen Traceability.
Zur dauerhaften Markierung von Leiterplatten bietet SmartRep den Laser Marker von YJ Link an.
Die Vorteile des YJ LINK Laser Markers
Integrierte Wendestation
Mit der im Standard integrierten Wendestation können mit dem YJ Link Laser Marker Leiterplatten beidseitig in nur einem Prozessschritt beschriftet werden.
Ghost Marking Funktion
Für eine präzise Platzierung der Markierung auch bei dicht bestückten Leiterplatten kann der Code vorab auf die Leiterplatte projiziert werden.
Readback-Funktion
Jeder gelaserte Code wird vom System automatisch auf Lesbarkeit geprüft und nach den Kriterien der ISO IEC TR 29158 bewertet.
Gesicherte Traceability
Mit einer Lasermarkierung wird der Code dauerhaft in das Leiterplattenmaterial eingebracht, was einige Vorteile im Hinsicht auf die Lesbarkeit und Langlebigkeit des Codes mit sich bringt:
Im Gegensatz zu einer aufgeklebten Markierung (Etikett) kann sich eine Laser Markierung nicht ablösen und nicht verblassen. Gegenüber mechanischen Einflüssen wie Kratzen, die den Code unleserlich machen können, erweist sich die Markierung als extrem robust.
Eine Laser Markierung sichert somit die dauerhafte Traceability der Leiterplatte.
Schnell, sicher, sauber
Mit integrierter Wendestation, Ionsier- und Absaugeinheit und einem hochwertigen CO2-Laser erfolgt die Einbringung der Codes schnell, sicher und sauber. Für volle Traceability von Anfang an empfiehlt es sich, den Laser Marker als Markierzelle der Linie voran zu stellen. So kann jeder Prozessschritt nachverfolgt werden.
Häufig gestellte Fragen zur Laser Markierung
Wie funktioniert die Laser Markierung und wie klein kann ein Code gelasert werden? Braucht es einen Laserschutzbeauftragten zum Betrieb eines Laser Markers?
Wir verraten es Ihnen!
Wie funktioniert Laser-Markierung?
Die Materialbearbeitung mit dem Laser folgt einem einfachen Prinzip: Mit dem Laser wird Energie in das zu bearbeitende Material eingebracht, was eine vom Material abhängige Reaktion auslöst. So kann ein Laser Metall abtragen, gravieren und oxidieren, während Kunststoff abgetragen, karbonisiert und aufgeschäumt werden kann. Auch ein Farbumschlag ist bei Kunststoffen möglich. Da dieser nur wenig Energie benötigt und das Risiko von Beschädigungen des umliegenden Materials somit minimal ist, ist der Farbumschlag im Lötstoplack das gängigste Verfahren zur Leiterplattenmarkierung.
Farbumschlag im Lötstoplack
Bei diesem Verfahren werden die Farbpigmente im Lötstoplack durch den Laser gezielt zerstört, was an der Oberfläche als Verfärbung (Markierung) sichtbar wird.
Die Farbe der Markierung kann dabei nicht durch die Intensität des Lasers gesteuert werden; der Kontrast zwischen Markierung und Hintergrund variiert also mit der Farbe des Lötstoplacks. Generell gilt, dass Markierungen auf grünen oder blauen Leiterplatten einen sehr guten Kontrast erzielen, während Markierungen auf roten Leiterplatten einen geringeren Kontrast aufweisen.
Wie klein kann ein Code werden?
Mit der fortschreitenden Miniaturisierung werden Baugruppen immer kleiner und zunehmend dichter bestückt – der Platz für eine Markierung wird somit knapp und die Frage „Wie klein kann der Code gelasert werden?“ kommt auf.
Da ein Data Matrix Code im Vergleich zum QR-Code weniger Fläche benötigt, um die gleichen Informationen darzustellen, wird vorwiegend der Data Matrix Code zur Markierung von Leiterplatten verwendet. Wie groß oder wie klein die Markierung aber schlussendlich ist, hängt vom Aufbau des Codes und den darin codierten Informationen ab.
Ein Data Matrix Code besteht grundsätzlich aus einzelnen Punkten:
Der Punkt ist das Grundelement des Data Matrix Codes
Um von handelsüblichen Scannern noch lesbar zu sein, sollte ein Punkt nicht kleiner als 0,2 bis 0,25mm werden. Da jeder Data Matrix Code aus mindestens 10 x 10 Stellen (Punkten) besteht, ergibt sich eine empfohlene Mindestgröße von 2mm x 2mm – auch wenn mit einem Laserbeschrifter kleinere Formate umsetzbar sind.
10 x10 Punkte sind die Mindestgröße des Data Matrix Codes
Die endgültige Größe des Codes hängt direkt davon ab, wie viele Informationen codiert werden sollen: In einer 10 x 10 Matrix können maximal sechsstellige Nummern oder drei alphanumerische Zeichen gespeichert werden. Je mehr Informationen enthalten sein sollen, desto größer wird der Barcode.
In einem größeren Code lassen sich mehr Informationen speichern.
Welche Informationen können codiert werden?
Um eine lückenlose Traceability zu realisieren, sollte die Markierung Informationen enthalten, mit denen die Leiterplatte eindeutig identifizierbar ist. Meist wird hierzu eine Unique-ID, also eine eindeutige Seriennummer, verwendet. Neben der Unique-ID können auch weitere Informationen wie das aktuelle Datum oder die Jobnummer codiert werden. Der Laserbeschrifter von YJ LINK unterteilt die zu codierenden Informationen in zwei Gruppen:
Fest definierte Informationen
Die hier hinterlegten Code-Inhalte werden auf jeder Leiterplatte gelasert. Hier können Informationen, die für jede Leiterplatte gültig sind, wie z.B. der Name des Herstellers oder der Name des Endprodukts in einer Charge hinterlegt werden.
Variablen
Variable Code-Inhalte wie das aktuelle Datum oder die Unique-ID der Leiterplatte können mit dem YJ LINK Laserbeschrifter ebenfalls realisiert werden. Auch individuell definierbare Variablen wie diverse Zähler, z.B. ein durchgängiger Leiterplatten-Zähler oder ein Zähler pro Programm, können implementiert werden.
Mit dem Laserbeschrifter von YJ LINK können die Code-Inhalte im System fest definiert oder dynamisch als Variablen vorgegeben werden. Eine Vorgabe der Code-Inhalte über eine Schnittstelle ist ebenfalls möglich.
Brauche ich einen Laserschutzbeauftragen für den Betrieb eines Laser Markers?
Ob ein Laser-Schutzbeauftragter für den Betrieb eines Laser-Markes nötig ist, hängt von der Bauweise des Systems ab.
Da der Laserbeschrifter von YJ LINK komplett eingehaust und mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen wie einem Tür-Interlock ausgestattet ist, hat das System die Laserklasse 1. Ein Laserschutzbeauftragter ist somit nicht erforderlich für den Betrieb des Laser-Markers von YJ LINK.
Was ist das Barcode-Grading nach ISO IEC TR 29158?
Die Qualität ist bei direkt in die Leiterplatte eingebrachten 2D Codes durch die die ISO IEC TR 29158-Norm, auch bekannt als „AIM DPM“, geregelt. Die Norm gibt verschiedene Bewertungskriterien vor, anhand derer die Qualität eines Codes auf einer Skala von „A“ (sehr gut) bis „F“ (sehr schlecht) eingeordnet werden kann.
Als Kriterien gibt die Norm unter anderem Musterfehler, Kontrastverhältnisse, Verzerrungen und Fehler im Seitenverhältnis vor. Mit dem YJ LINK Laserbeschrifter werden alle Codes automatisch überprüft und nach den Kriterien der ISO IEC TR 29158-Norm bewertet.
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