AOI und Röntgeninspektion zur Qualitätssicherung forciert

Um eine rückverfolgbare Qualitätssicherung zu gewährleisten, sind Elektronikfertiger auf leistungsstarke und effiziente Inspektionslösungen für die elektronische Baugruppenfertigung angewiesen. Systempartner Factronix bietet mit seinen Partnern Aleader Europe für AOI-Systeme und Nikon Metrology für die Röntgeninspektion Inspektionslösungen an, die auf die heutigen komplexen Produktionsanforderungen ausgelegt sind.

XTV160-Röntgeninspektionssystem von Nikon Metrology (Bild: Factronix)

Effiziente Prüf- und Teststrategien sind unentbehrlich für die Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung. Mit der fortschreitenden Miniaturisierung bei gleichzeitig immer größerer Packungsdichte, steigt auch das Risiko von Produktionsfehlern. Elektronikfertiger sind auf eine möglichst umfassende Prüfabdeckung angewiesen, um einen hohen Qualitätsstandard halten zu können.

Mit AOI-Systemen lassen sich elektronische Baugruppen auf Bestückungs- und Lötfehler sowie Lotperlen, Kratzer und anderer Mängel kontrollieren. Aleader Europe schickt mit dem Full 3D-AOI ALD8720S ein leistungsstarkes AOI-System ins Rennen. Autoprogramming, IPC-Kompatibilität und eine konkurrenzlos sichere Schrifterkennung sind die markantesten Leistungsmerkmale. Dadurch ist das Full 3D-AOI besonders für die hiesige High-Mix/Low-Volume-Produktion attraktiv. Die Programmieroberfläche ermöglicht selbst ungeübten Bedienern eine flotte Programmierung: Lauffähige Programme sind nach einer dreitägigen Schulung beherrschbar, so dass die Programmerstellung in weniger als drei Stunden möglich ist.

Durch den hohen Automatisierungsgrad muss sich der Bediener nicht mit dem Ausprobieren von abstrakten Beleuchtungsmethoden oder dem Auswählen passender Filteralgorithmen aufhalten. Sogar das Einrichten komplexer Testalgorithmen wie die Schrifterkennung erfolgt, auch bei nahezu unleserlichen Schriften, vollkommen automatisch, verlangt kaum Debug-Aufwand und liefert zuverlässige Ergebnisse im Produktionsbetrieb. Schnell und intuitiv läuft auch das Pflegen der Bibliotheken und Anlegen neuer Bauteile.

Der von Aleader entwickelte Phasen-Shift-Projektor in Verbindung mit telezentrischer Kamera-Optik ist in der Lage auch stark abgeschattete Bauteile dreidimensional, schnell und präzise zu vermessen. Sogar die Verwölbung der Platine wertet das System ‚on-the-fly‘ aus und benötigt daher keinen separaten Prüfschritt. Neben SMT-Bauteilen lassen sich mit den Aleader-Systemen auch THTs oder Klebepunkte ohne zusätzliche Hardware analysieren. Die proprietäre Software legt die Toleranzgrenzen nach dem ausgewählten IPC-Level fest. Per Mausklick lässt sich die gewünschte IPC-Klasse 1,2 oder 3 für das jeweilige Programm auswählen. Ergänzend zum AOI-Flaggschiff, hält Aleader auch SPI-Systeme bereit.

Immer mehr etabliert sich in der SMT-Fertigung die Röntgeninspektion als sinnvolle Ergänzung zu Inspektionstechnologien wie AOI und SPI. Mit ihr lässt sich die Qualität „unsichtbarer“ Lötverbindungen von BGAs oder QFNs überprüfen. Das Röntgeninspektionssystem XTV160 von Nikon Metrology erlaubt mit seinen potenten Leistungsmerkmalen und der umfassenden Software Inspect-X eine fortschrittliche Fehlerdetektion in Echtzeit. Mit einem äußerst präzise verfahrbaren Neigungswinkel von bis zu 72 Grad, bietet der Objektmanipulator eine große Flexibilität, um Verbindungsfehler ohne subjektive Einflüsse wie etwa Abschattungen aufzuspüren. Gleichzeitig erkennt die 160 kV/20 W starke Mikrofokusröntgenröhre Merkmale im Submikrometerbereich und gibt diese in einer bis zu 2400-fachen geometrischen Vergrößerung wieder.

Eine Besonderheit stellt der große Objektträger mit einem Durchmesser von 580 mm dar. Der Drehtisch ermöglicht Drehungen in alle Richtungen mittels eines Fünf-Achsenmanipulators (X, Y, Z, Drehen, Neigen). Dem Anwender bieten sich dadurch 360-Grad-Ansichten aus der Vogelperspektive, während der für ihn interessante Bereich immer in der Mitte des Sichtfelds fixiert bleibt. Die Bildanzeige in Echtzeit erfolgt mit einem digitalen hochauflösenden 16-bit-Flachdetektor. Die Echtzeit-Bildoptimierung C.Clear passt sich intelligent an wechselnde Röntgenbedingungen und Probenpositionen an, regelt automatisch die Bildsteuerung sowie die Kontrast- und Helligkeitseinstellungen. Das Ergebnis sind kristallklare und kontrastreiche Bilder, die eine Defekterkennung leicht machen.

Mit dem für großformatige Leiterplatten, Baugruppen und Komponenten geeignete Röntgeninspektionssystem lassen sich somit sämtlich Verbindungsfehler in der Durchsteckmontage und im Drahtbonding genauso zweifelsfrei erkennen wie mangelhafte BGA- und QFN-Lötverbindungen (z. B. kalte Lötstellen oder Head-in-Pillow) sowie Kurzschlussbildungen und hält Tools für die Lunker- und BGA-Ball-Analyse bereit. Optional lässt sich das System auch mit einer Präzisionsachse für CT-Anwendungen ausstatten.

Als Systempartner vertreibt Factronix die AOIs und SPIs von Aleader Europe sowie die Röntgeninspektionssysteme von Nikon Metrology im deutschsprachigen Raum.

factronix.com

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