Qualitätssicherung in der Verarbeitung ultraheller LEDs

Prüftechnik Schneider & Koch bietet die Vermessung ultraheller LEDs im AOI- und Funktionstestsystem LaserVision LED an.

„Unterschiedliche Versorgungsspannungen für die Leiterplatten, die Prüfung von sogenannten „Longboards“ sowie das Prüfen von allen am Markt erhältlichen LEDs, inklusive ultraheller LEDs, sind Anforderungen, die ein universelles Testsystem heute abdecken muss“, erklärt Ronald Block, Geschäftsführer von Schneider & Koch. Das Testsystem LaserVision LED wurde für diese Aufgaben entwickelt. Dabei wird die komplette Prüfung der Leiterplatten bis zu einer Länge von bis zu 1500 mm ermöglicht. Diese umfasst die AOI, den Funktionstest als auch die Prüfung der LEDs bezüglich ihrer Lichtparameter.

Bedienoberfläche der Software bei der Vermessung ultraheller LEDs (Quelle: Schneider & Koch)

Die Prüfung ultraheller LEDs ist auf Grund der Helligkeit anspruchsvoll. Schneider & Koch hat dies mit der Integration einer optischen Dämpfung und einer zusätzlichen Kamera gelöst. Da die Farbeigenschaften der LEDs dadurch nicht verändert werden, kann die Einheit entsprechend der zu prüfenden maximalen Helligkeit der LEDs definiert werden. „Das Dämpfungsglied ist so ausgelegt, dass auch zukünftige LED-Entwicklungen mit dieser Option geprüft werden können“, ergänzt Block. Das Lichtfiltern, in Verbindung mit der Belichtungszeit, ergibt ein sehr flexibles System, das auf jede LED programmiert werden kann. „Des Weiteren kann der Kunde die  Auflösung der Kamera bei Bedarf anpassen, wodurch die Prüfgeschwindigkeit optimiert wird“, so Block weiter.

Besonders bei Baugruppen, bei denen der Strom nicht beeinflussbar ist, wird das Testen der ultrahellen LEDs zu einer Herausforderung, da Kameras in der Regel diese LEDs ohne Filter oder Regulierung der Helligkeit nicht vermessen können. Insbesondere Netzteile, die auf der Baugruppe verbaut werden, verhindern ein Einstellen der Helligkeit. „Beim Projektstart dieser Option haben wir uns der Herausforderung gestellt und ein flexibles System entwickelt, das besonders Fertigungsdienstleistern ermöglicht, normale bis ultrahelle LEDs in der Serienproduktion zu prüfen“, beschreibt Block die Entwicklungsphilosophie von Schneider & Koch.

Um möglichst stabile Werte und einen definierten Messzeitpunkt zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit, die LEDs vorab mit Strom zu versorgen. Dadurch wird das sogenannte „Vorglühen“ erzeugt, was zu maximaler Helligkeit der LED führt. Das Temperaturmanagement im Testlauf muss ebenfalls beachtet werden, insbesondere bei Baugruppen mit leistungsstarken LEDs. In diesen Fällen kann die Wärmeableitung über den Adapter umgesetzt werden, ebenso wie die elektrische Kontaktierung. Sie wird im Inlinebetrieb über eine mit Servomotoren parallel angetriebene Kontaktiereinheit umgesetzt, die sowohl von unten als auch von oben ausgelegt werden kann. Die Besonderheit ist die Freistellung der optisch zu inspizierenden Bereiche. Hierfür wurde eine spezielle Niederhaltemechanik entwickelt.

In der Vergangenheit wurden oft Lichtwellenleitersysteme und Sensoriken eingesetzt, die als Ergänzung in den elektrischen Testverfahren wie ICT oder FKT in den Adaptern integriert wurden. Aber gerade diese Lösungen wurden sehr teuer, wenn eine Vielzahl an LEDs geprüft werden musste. Die Kosten für die LED-Prüfung erreichten daher schnell ein Vielfaches der eigentlichen Adaptionskosten. Da die Messtechnik möglichst dicht an die zu prüfenden LEDs angeordnet werden muss und idealerweise nicht über Schnittstellen geführt werden sollte, würden diese Kosten daher in jedem eingesetzten Adapter anfallen.

„Der LED-Tester benötigt zwar ebenfalls einen Adapter für die elektrische Kontaktierung im Inlineprozess, die LED-Messtechnik kann aber universell über die gesamte Baugruppengröße genutzt werden und wird nur einmalig im System benötigt. Darin liegt der Mehrwert für den Kunden beim Einsatz des LaserVision LED“, hebt Block hervor. Hierdurch können die Kosten bei der Prüfung von mehreren LEDs sowie bei der Inspektion von mehreren Applikationen erheblich reduziert werden.

Schneider & Koch stellt das Funktionsprinzip des LaserVision LED im November auf der productronica 2017 in München aus: Halle A1, Stand 269.

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