Advertorial: Omron
3D und KI für mehr Präzision
Inline-3D-CT-Röntgenprüfsysteme sind ideal für eine zuverlässige Prüfung von verdeckten Lötbereichen bei der Produktion von BGA-, LGA-, THT- und anderen diskreten Bauteilen. Geräte wie das VT-X750 oder das VT-X950 von OMRON werden dabei den immer komplexer werdenden Anforderungen gerecht.
Leiterplatten (englisch Printed Circuit Boards, kurz PCBs) sind zentraler Bestandteil zahlreicher elektrischer Geräte. Auch die Automobilindustrie ist vermehrt auf hundertprozentig verlässlich arbeitende Leiterplatten angewiesen. Da also höchste Qualität gefordert ist, dürfen Hersteller von PCBs keine fehlerhaften Produkte ausliefern.
Das Problem: Der größte Teil qualifizierter Ingenieure und Techniker hat mittlerweile ein höheres Alter erreicht – und mit jedem einzelnen, der Ruhestand geht, gehen auch wertvolle Erfahrungen und Fachwissen verloren. Während spezialisiertes Knowhow nach wie vor unerlässlich bleibt, nehmen also die verfügbaren personellen Ressourcen ab. Obendrein kämpfen Hersteller damit, die steigenden Anforderungen in Bezug auf Kosteneffizienz, Nachhaltigkeit und Produktivität zu bewältigen. Um die Qualität elektronischer Baugruppen und Leiterplatten sicherzustellen, Fehler zu identifizieren und Funktionalität sowie Leistungsfähigkeit zu überprüfen, sind fortschrittliche Inspektionssysteme notwendig.
Inspektionssysteme für elektronische Baugruppen und PCBs
In der Elektronikfertigung werden verschiedene Inspektions- und Prüftechnologien eingesetzt – dazu gehören auch 3D Automated Optical Inspection (AOI), 3D-Lötpasteninspektionssysteme (Solder Paste Inspection, SPI) und 3D-Lötstelleninspektionssysteme (Solder Joint Inspection, SJI) sowie In-Circuit-Testing (ICT), Environmental Stress Screening (ESS) und Funktionstests.
Im Folgenden liegt der Fokus jedoch auf automatisierten 3D-Röntgeninspektionssystemen (Automated X-Ray Inspection, AXI) und der Frage, wie diese eine zuverlässige Prüfung verdeckter Lötbereiche sicherstellen.
AXI-Systeme sind eine Untergruppe der automatisierten optischen Inspektionssysteme, unterscheiden sich jedoch in ihrer Funktionsweise. Während herkömmliche AOI-Systeme optische Kameras verwenden, um die Oberfläche elektronischer Baugruppen auf Fehler zu untersuchen, nutzen 3D-Röntgen-AXI-Systeme Röntgentechnologie, um innere und verborgene Merkmale von Komponenten zu prüfen, z. B. Lötstellen unter Chips oder andere Materialien, die bei der normalen optischen Prüfung nicht sichtbar sind. CT-Röntgensysteme nehmen mehrere Querschnittsbilder (oder Scheiben) eines Objekts auf und kombinieren diese Bilder dann zu einem detaillierten 3D-Modell.
Hohe Geschwindigkeit und optimierte Auflösung
Die Entwicklung von elektronischen Bauteilen ist anspruchsvoller geworden: Automobilkomponenten werden immer leichter und leistungsstärker, Leiterplatten immer kleiner, ihre Bestückungsdichte jedoch immer größer. Damit erhöhen sich auch die Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen. Hundertprozentig verlässlich arbeitende PCBs sind daher essenziell. Und damit steigen auch die Anforderungen an die Qualität der Inspektionstechnologie.
Um diesen Herausforderungen aktiv zu begegnen, hat sich die international agierende Robert Bosch GmbH für die 3D-Röntgeninspektionssysteme VT-X750 von OMRON in der dritten Generation entschieden. High-Speed-Computertomographie (CT) ermöglicht eine präzise und zuverlässige Prüfung von verdeckten Lötbereichen während der Produktion. So lassen sich Lötfehler wie „Head in Pillow“ oder Poren bei BGA-, LGA-, THT- und anderen diskreten Bauteilen deutlich besser aufdecken als mit anderen Prüfverfahren. Die Bildqualität des CT-Verfahrens ist etwa wesentlich höher als bei Laminographie oder Tomosynthese.
Bei den von Bosch eingesetzten VT-X750 3D-AXI AVL-Geräten erfolgt die Aufnahme, ohne die laufende Baugruppe anhalten zu müssen. Dies gewährleistet eine hohe Geschwindigkeit bei besserer Auflösung. Durch das CT-Verfahren stehen echte 3D-Daten zur Verfügung, die auch Operator und Programmierer nutzen können.
KI verkürzt Programmierzeit
Die VT-Serie automatisierter Röntgeninspektionsgeräte von OMRON sind mit moderner 3D-CT-AXI-Technologie ausgestattet und auf fehlerfreie Abläufe fokussiert. Während herkömmliche Röntgenlösungen auf die Inspektion von Bauteilen wie BGAs, LGAs oder THTs beschränkt sind, verwendet die VT-Serie Hochgeschwindigkeits-Computertomographie (CT).
Hinzu kommen innovative KI-Funktionen, die die Programmierzeit reduzieren und dem Bediener viel Arbeit abnehmen. BGAs lassen sich in weniger als 60 Sekunden erstellen, einschließlich automatischer Extraktion für genaue Messungen. Die Software des VT-X750 passt das Kontrastbild an, indem sie die Spannung der Röntgenröhre sowie die aktuelle Belichtungszeit und den CT-Wert automatisch korrigiert. Auch selbstfahrende Systeme lassen sich anschließen.
Das VT-X750 unterstützt Bosch und andere Anwender mit fortschrittlicher Inspektionsleistung für ein PCBA-Design ohne Einschränkungen. Weitere Vorteile sind eine vollständige 3D-CT-Datenverarbeitung sowie die Umsetzung von IoT-Projekten für die Fertigung. So leistet e einen wertvollen Beitrag, um die PCB-Inspektion zu optimieren, die Qualität im Automotive-Bereich zu steigern, Mitarbeiter zu entlasten und die Sicherheit im Allgemeinen zu stärken.
Das neueste Modell VT-X950 in der OMRON Produktreihe der automatischen Röntgenprüfsysteme vom Typ CT ergänzt die Modelle VT-X750-XL und VT-X850 und erweitert so OMRONs Angebot an Hochgeschwindigkeits-3D-Prüfsystemen. Sie wurden entwickelt, um den immer komplexeren Anforderungen der Halbleiterfertigung und anderer Industrien gerecht zu werden. Das VT-X950 ist das erste Modell der VT-Serie, das speziell für den Einsatz in Reinräumen entwickelt wurde und sich so ideal für den Einsatz in der Halbleiterfertigung eignet, etwa beim Wafer-to-Wafer-Bonding.
Lesen Sie mehr zum Thema
