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Prüftechnik Schneider & Koch

LED-Leiterplatten – Herausforderung für die Prüfprozesse

23. Januar 2018, 16:30 Uhr | Nicole Wörner

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Wie funktioniert die 100-%-Prüfung?

Beim Prüfvorgang werden die LEDs auf dem Prüfling mit der nötigen Versorgungsspannung angesteuert. Um die Sollwerte zu bestimmen, werden im Vorfeld Prüflinge mit typischen Werten mittels einer photometrischen Messung aufgenommen. Das kann auch automatisch direkt im Prüfsystem mit einem integrierten Spektrometer erfolgen, wobei die Messwerte als Parameter im Testprogramm abgelegt werden. Dieser Vorgang kann jederzeit, beispielsweise zu Beginn einer Schicht oder bei Produktwechsel, wiederholt werden. Das auf diese Weise abgeglichene Kamerasystem kann nun im Produktionsbetrieb die laufende Fertigung der LEDs auf die Einhaltung der Toleranzen hin überwachen und abweichende Prüflinge an einer Reparaturstation anzeigen bzw. direkt aussortieren.

»Weil die Messung mittels einer Kamera…

...durchgeführt wird, lassen sich Prüfzeiten realisieren, die für den Serientakt geeignet sind«, führt der Experte aus. »Prüfansätze mit Lichtmesstechnik liegen in der Regel wesentlich höher und eignen sich somit nicht für die Großserienfertigung.« In der Praxis habe Schneider & Koch beispielsweise für einen Zehnfach-Nutzen ca. im A3-Format Testzeiten für die 100-Prozent-Prüfung von weniger als 20 Sekunden erreicht. »Diese Prüfung umfasst zusätzlich zu den bereits beschriebenen optischen Prüfungen auch die elektrischen Tests wie die Stromaufnahme sowie die Prüfung der Bauteile, insbesondere der Widerstandswerte inklusive der Binning-relevanten Bauteile.«

Die Besonderheit in diesem Prüfkonzept…

...ist die Kombination verschiedener Technologien wie die Einmessung der LEDs mittels photometrischer Messung, bei der Lichtstärke, Farbtemperatur und die Leuchtdichte gemessen werden. In der Serieninspektion der LEDs mittels Kamera (AOI) wird dann der Lichtstrom (Intensität), der Farbort sowie die dominante Wellenlänge in farbigen LEDs geprüft. Die zusätzlichen AOI-Prüfmöglichkeiten auf Anwesenheit und Polarität von LEDs und SMT-Bauteilen inklusive der Bauteillage (Versatz, Winkel) sowie die Lötstellenprüfung und der Kurzschlusstest (Lötbrücken) bieten weitere Prüfmöglichkeiten. Darüber hinaus ist das System auch als reines AOI-System einsetzbar. Aufgrund der hohen Prüftiefe in nur einem System besteht deutlich weniger Platzbedarf in der Fertigung. Die einheitliche Softwarelösung für die einzelnen Prüftechnologien sowie das Reparaturplatzkonzept bringen weitere Vorteile für die Fertiger.

Ein weiteres großes Thema ist die Hochspannungsprüfung…

...von LED-Baugruppen im Inline-Prozess; hierfür bietet Schneider & Koch ein separates Testsystem an. Diese Prüfungen sind Teil der nationalen und internationalen Sicherheitsnormen. Die Hochspannungsprüfung dient zur Überprüfung der Isolations- und Spannungsfestigkeit an Baugruppen. Somit lassen sich die Isolationseigenschaften sowie Verarbeitungsfehler, wie etwa eine beschädigte Isolation, in der Serienfertigung feststellen.