3D-MID-Prüfung Automatische Prüfungen in maximaler Qualität

Die Harting AG setzt für ihre Kunden aus den Branchen Automobil- und Medizintechnik immer häufiger die 3D-MID-Technologie (Molded Interconnect Device) ein und verwendet für die Qualitätssicherung das Viscom S6056-MID-Prüfsystem.

„Bestimmte Fehler, zum Beispiel Tombstone-Effekte beim Löten, lassen sich selbst im besten und stabilsten Fertigungsprozess nie vollständig vermeiden“, erklärt Albert Birkicht, Geschäftsführer bei der Harting AG in Biel die Ausgangssituation. „Ein kleiner Prozentsatz an Fehlern entsteht immer. Diese Fehler muss die Inspektion gerade bei Kunden aus der Automobil- und Medizintechnik zuverlässig erkennen.“

Bei der Suche nach einer geeigneten Inspektionslösung für die 3D-MID-Baugruppen wurde schnell deutlich, dass es sich nicht nur um eine typische Leiterplatteninspektion handelt. Die optische Kontrolle eines dreidimensionalen Schaltungsträgers ist in erster Linie durch die komplexe Form und Kontur des Produkts geprägt. Deshalb muss das Inspektionssystem in der Lage sein, auf verschiedenen Ebenen zu prüfen.

Darüber hinaus kommen bei der 3D-MID-Fertigung sehr unterschiedliche Herstellungsverfahren zum Einsatz, zum Beispiel Bestückung mit Hilfe von Lotpaste, Leitkleber oder Bonding. Die Leiterbahnen sind zudem oft herstellungsbedingt nicht einheitlich, sondern können ganz unterschiedlich aussehen. Abhängig von den erwarteten Fehlerarten und dem benötigten Durchsatz müssen sich Auflösung, Prüfgeschwindigkeit, Beleuchtung, Farbeinstellungen und Kamerawinkel gezielt anpassen lassen

Die technische Grundlage für die 3D-AOI bildet das ausgereifte und an die Anforderungen flexibel anpassbare Seriensystem Viscom S6056. Das Inspektionssystem bietet eine z-Achse, eine hohe Prüftiefe und -geschwindigkeit sowie Verifikations- und Traceability-Lösungen.

Die 3D-Prüfung bei Harting erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden die Metallisierung der gelaserten und galvanisierten Kupfer-, Nickel- oder Goldleiterbahnen und die Anschlusspads überprüft. Zu den typischen Fehlern gehören Fremdmetallisierungen, unvollständige, abgelöste, kurzgeschlossene oder gerissene Leiterbahnen sowie geometrische Mängel des Produkts oder an Farbvariationen erkennbare Fehler beim Zwei-Komponenten-Spritzguss. Nach der Bestückung und Lötung mit Hilfe einer Dampfphase kontrolliert das S6056 MID System die bestückten Baugruppen und prüft, ob auf allen Baugruppen des Nutzens die richtigen Bauteile vorhanden, korrekt positioniert und gepolt sind. Zudem erkennt es unzureichende Lötstellen, Tombstone-Effekte, Kurzschlüsse und Fehler am Lötstopplack.