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Point-of-Care-Diagnostik – Erfolgsgeschichte

Ein bedeutender Hersteller von medizinischen Diagnosegeräten wollte die Montage und den Chipeinsetzprozess seiner branchenführenden Point-of-Care-Produkte automatisieren.

Automatisierte Maschine zur Waferplatzierung mit Rotlicht-Visionsystem

Herausforderung

Unser Kunde suchte nach einer Großserienlösung zur Fertigung von Point-of-Care-Diagnosegeräten. Die Montage dieser Geräte erforderte umfassendes Know-how in der Platzierung von sehr empfindlichen Scheiben (Wafern) in die Kunststoffformteile bei hoher Geschwindigkeit.

Ansatz

Der Chipeinsetzprozess erforderte Know-how im hochgenauen Handling und in der Visionprüfung von empfindlichen elektronischen Komponenten. Bei Probeläufen des Einsetzprozesses waren die Ausschussquoten sehr hoch, was die Notwendigkeit von "Pre-Automation-Solutions" verdeutlichte. Wir führten eine Machbarkeits-Studie durch, um einen zuverlässigen Prozess zum Einsetzen von Wafern bei hoher Geschwindigkeit zu entwickeln. In diesem Test konnte gezeigt werden, dass das Aufgreifen von verschieden großen Wafern aus Waffle-Packs und ihrer Platzierung in Kunststoffgehäusen ohne Beschädigungen erfolgte.

Der Einsetzprozess wurde verfeinert und an Großseriensysteme angepasst, um den Fertigungsanforderungen gerecht zu werden. Der Erfolg der Lösung führte zur Realisierung verschiedener zusätzlicher Systeme für die Montage von mehreren Produktvarianten. Einige in diesen Systemen enthaltenen zentralen Prozesse:

  • Chipplatzierung bis +/- 25 μm
  • 1-Sekunden-Zyklus
  • Online-Visionprüfungen (Anwesenheit, Position und Defekte)
  • Corona-Behandlung
  • Kamerageführte Teilezufuhr
  • Aufbringen von Dichtungen
  • Kaltnieten

Wir haben auch die Anzahl der Prozessanlagen reduziert, die für die Montage dieses Produkts erforderlich waren. Diese zusätzliche Verbesserung resultierte aus engerer Zusammenarbeit und starker Partnerschaft.

Ergebnis

Unser Kunde startete erfolgreich eine Massenfertigung mit verbesserten Fertigungsleistungsmerkmalen, zum Beispiel:

  • Um bis zu 40% niedrigere Taktzeiten
  • Wesentlich geringere Ausschussquoten im Vergleich zu früheren Prognosen
  • Weniger Platzbedarf durch die Integration von Prozessen in eine einzelne Maschine

Darüber hinaus bedeutet eine engere Beziehung, dass neue Produktentwicklungen von DFM (Design for Manufacturability; Auslegung für Herstellbarkeit) und DFA (Design for Assembly; Auslegung für Montierbarkeit) profitieren und verbesserte Konstruktionsprozesse in neue und vorhandene Anlagen implementiert werden.