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AOI und LED-Test kombiniert

13. Juni 2017, 11:20 Uhr | von Ronald Block
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Optische Tests im Serientakt

Das LaserVision-LED-System zum Testen von mit LEDs bestückten Leiterplatten
Bild 1. Das LaserVision-LED-System zum Testen von mit LEDs bestückten Leiterplatten.
© Prüftechnik Schneider & Koch

Das Testsystem LaserVision LED von Schneider & Koch (Bild 1) soll hier Abhilfe schaffen. Mit dem Testsystem können LED-Baugruppen in der Fertigungslinie im Serientakt geprüft werden. So ist eine komplette Prüfung der Leiterplatte inklusive AOI (automatische optische Inspektion), Funktionstest und Prüfung der LED bezüglich der Lichtparameter möglich. Auch nach der Markteinführung wurde das LaserVision LED weiterentwickelt. Insbesondere die erheblichen Taktzeitanforderungen in der Serienproduktion von bestückten LED-Leiterplatten wurden berücksichtigt. Unterschiedliche Versorgungsspannungen, die zum Teil auch über 230 V AC und 200 V DC liegen können, sowie die Prüfung von 1500 mm langen LED-Leisten, auch „Longboards“ genannt, sind Anforderungen, die das universelle Testsystem abdecken muss.

Die LED-Messtechnik beruht auf der Ermittlung bestimmter optischer Kenngrößen. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall sind zum einen die physikalischen und radiometrischen Größen wie zum Beispiel die Strahlstärke oder die Strahlungsleistung zu bestimmen. Gerade bei LED-basierten Endprodukten wie Leuchten oder Anzeigenelementen spielt aber auch die Wahrnehmung des menschlichen Auges und damit die Fotometrie eine wichtige Rolle. Das menschliche Farbempfinden wird nicht nur von der reinen Farbmetrik bestimmt, sondern auch von der Abstrahlcharakteristik jeder einzelnen LED. Je nach Betrachtungswinkel gewinnt das Auge einen unterschiedlichen Farbeindruck, was sich letztlich negativ auf das Qualitätsempfinden niederschlagen kann.

Um Mängel und Abweichungen möglichst frühzeitig im Herstellungsprozess zu erkennen, werden die optischen Eigenschaften einer LED in allen Phasen der Fertigung überprüft. Den Auftakt bildet dabei der Test des Halbleiter-Wafer beziehungsweise des einzelnen LED-Chips. Es folgt die Inspektion der fertigen LED und ihrer Position als kontaktiertes Element auf einer LED-Platine. Den Abschluss bildet der Endgerätetest, bei dem die Überprüfung des fertigen Produkts durchgeführt wird.

Mögliche Messungen mit dem LaserVision LED

Einmessung der LEDs mittels fotometrischer Messung:

  • Lichtstärke
  • Farbtemperatur, Leuchtdichte
  • Lichtstrom

Serieninspektion der LEDs mittels Kamera (AOI):

  • Intensität
  • Farbwinkel
  • Sättigung

Zusätzliche Prüfmöglichkeiten mittels Kamera (AOI):

  • Anwesenheit und Polarität von LEDs und SMT-Bauteilen
  • Bauteillage (Versatz, Winkel)
  • Lötstellenprüfung an LEDs und SMT-Bauteilen
  • Kurzschlusstest (Lötbrücken)
  • Beschriftungskontrolle (OCR/OCV)

  1. AOI und LED-Test kombiniert
  2. Optische Tests im Serientakt
  3. Genaue Messungen mit dem Spektrometer
  4. Einfache Charakterisierung mit der Kamera

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