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Optische Baugruppeninspektion

3D-AOI optimal nutzen

12. September 2019, 10:15 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Hoher Durchsatz, realiltätsgetreue 3D-Bilder, 2D, 2,5D oder 3D zur Wahl

Die für 3D-Betrachtungen und -Auswertungen benötigten Datenmengen sind wesentlich größer als für 2D und 2,5D. Vor allem mit dem Kameramodul XMplus von Viscom schließen sich große Prüftiefe und sehr kurze Taktzeiten gegenseitig nicht mehr aus. Auf Hochleistung ausgerichtete Technik sorgt für eine Bilddatenrate von bis zu 3,6 Gigapixel pro Sekunde. Die Bildfeldgröße beträgt 50 mm × 50 mm und die Prüfgeschwindigkeit bis zu 65 cm2 pro Sekunde. So ist ein ideales Verhältnis von hohem Durchsatz zu hoher Auflösung geschaffen. Auch 03015-Bauteile können sicher geprüft werden.

Realitätsgetreue 3D-Darstellung

Die Seitenkameras in den 3D-AOI-Systemen bieten neben der höheren Aufnahmegeschwindigkeit einen weiteren Vorteil: Die einzelnen Bauteile lassen sich wirklichkeitsgetreu darstellen. Mittels der Funktion „360View“ wählt der Bediener seine Ansichtswinkel und bekommt ein optimal texturiertes Bild. Vergleicht man diese neue Bildqualität mit herkömmlichen Aufnahmen, fällt auf, dass dort insbesondere die Seiten der Bauteile oft wasserfallartig ungenau gezeigt werden. Der Grund: Es gibt nur Informationen der orthogonalen Kamera, die einfach übereinandergelegt sind. 360View ermöglicht hingegen dank des optimalen Einsatzes der Seitenkameras aus praktisch allen freien Blickwinkeln eine realitätsgetreue 3D-Darstellung für eine sichere Fehlerklassifikation.

Flexibel mit 2D- und 3D-Prüfmethoden

Moderne 3D-AOI-Systeme stellen von 2D über 2,5D bis hin zu 3D je nach Anforderung alle Prüfverfahren und Inspektionskonzepte frei wählbar zur Verfügung. So sind 2D-Verfahren weiterhin die ideale Prüfmethode in Bereichen wie z.B. optische Zeichenerkennung (OCR, Optical Character Recognition) oder für eine Kontrolle der richtigen Polarität. Relevante Merkmale werden mit der passenden Beleuchtung betont und störende Effekte dabei eliminiert. Um bestimmte Fehlertypen zu detektieren, reicht der Blick von oben allein jedoch nicht aus. Die 2,5D-Inspektion hat sich in der heutigen Praxis z.B. für die Kontrolle von QFNs etabliert: Dort, wo kein Röntgen zur Verfügung steht, kann über seitlich angebrachte Indikationslötstellen mit den Schrägansichten eine zuverlässige Prüfung erfolgen. Will man allerdings sicherstellen, dass ein Bauteil wirklich plan auf der Leiterplatte liegt (Koplanarität) oder dass Pins eines IC nicht fehlerhaft verbogen sind und deswegen hochstehen (Lifted Lead), ist 3D-AOI heute eindeutig die bessere Wahl.

In der Praxis kommt es immer darauf an, die richtige Kombination der automatisierten Verfahren anzuwenden. Die Erfahrung zeigt, dass der First-Pass-Yield unter Einbeziehung von 3D beispielsweise relativ schnell von 80 auf 90 Prozent steigen kann. Bei Viscom sind alle Prüfansätze in ein zukunftsorientiertes Konzept der intelligenten Vernetzung und modernsten Qualitätssicherung eingebettet.