Schneider & Koch stellt AOI- und LED-Inspektion auf electronica 2016 vor

Nach der Markteinführung des Testsystems LaserVision LED 2015 haben die Anforderungen des Marktes erheblichen Einfluss auf die Weiterentwicklung der Maschine genommen. Insbesondere die erheblichen Taktzeitanforderungen in der Serienproduktion von bestückten LED-Leiterplatten spielen eine große Rolle für die produzierenden Unternehmen. Auf der diesjährigen electronica stellt das Bremer Unternehmen die Kernprozesse des LaserVision LED vor, um die Leistungsfähigkeit des Testsystems zu verdeutlichen.

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Neben dem LED-Tester wird die enge Zusammenarbeit mit dem Testspezialisten Teradyne auf der electronica vorgestellt (Quelle: Schneider & Koch)

„Der Trend zum Einsatz von LED-Technik setzt sich mit hohem Tempo weiter fort. Insbesondere in der Automobilindustrie sowie in der Beleuchtungs- und Displaytechnik sind die Qualitätsanforderungen an LEDs besonders hoch. Wenn in der Beleuchtungsindustrie der Schwerpunkt häufig in der sehr schnellen Serienfertigung liegt, sind es im Bereich Automotiv, insbesondere hier in Europa, eher die Genauigkeit und die Prüfung der einzelnen LEDs auf einer Platine untereinander“, erklärt Ronald Block, Geschäftsführer der Prüftechnik Schneider & Koch Ingenieurgesellschaft mbH.

Unterschiedliche Versorgungsspannungen für die Leiterplatten, auch über 230VAC und 200VDC, sowie die Prüfung von sogenannten „Longboards“, sind Anforderungen, die ein universelles Testsystem abdecken muss. Das von Schneider & Koch angebotene Testsystem LaserVision LED wurde für die Prüfung von bestückten LED-Leiterplatten entwickelt. Dabei wird die komplette Prüfung der Leiterplatten bis zu einer Länge von bis zu 1500mm möglich. Diese umfasst die AOI-Prüfung, den Funktionstest als auch die Prüfung der LEDs bezüglich der Lichtparameter. Somit kann eine 100%-Prüfung im Inlineprozess erreicht werden.

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.

Für die LED-Tests gibt es zwei unterschiedliche Prüfungsansätze: Im taktzeitoptimierten Ansatz wird die im AOI eingesetzte Kamera zur Prüfung verwendet. Die Prüfung kann allerdings auch über ein integriertes Spectrometer durchgeführt werden. Dieses ist aber grundsätzlich nicht notwendig, da die Kamera häufig ausreichende Ergebnisse liefert. Für genauere Messungen kann das Spectrometer hinzugezogen werden. Da es sich dabei um ein sehr langsames Messsystem handelt, ist es aber für die Großserieneinsatz eher ungeeignet.

„In unserem System werden beide Prüfverfahren miteinander kombiniert, wodurch das LaserVision LED die Vorteile aus beiden Verfahren vereint: Die schnelle Prüfung mit der Kamera und die genaue Messung mit dem Spectrometer“, erklärt Block. Das Alleinstellungsmerkmal ist der Abgleich. Mit dem Spectrometer kann eine Baugruppe ausgemessen und dann mit dem Kamerasystem in Übereinklang gebracht werden. Die Prüfung erfolgt auf Einzel-LED-Ebene. LED-Leuchten können komplett als Endprodukte und auch in unterschiedlichen Fertigungsständen geprüft werden.

Insbesondere im Bereich der Beleuchtungstechnik werden häufig sehr lange Boards, sogenannte „Longboards“, verarbeitet. Um auch dieser Anforderung gerecht zu werden, wurde das System um das Handling von bis zu 1500mm langen Baugruppen erweitert. Das Besondere dabei ist, dass der Kunde im Nachlaufband eine Markierung der Pass-Baugruppen vornehmen kann. Dies erfolgt zum Beispiel mit einem Tinten-Markierungssystem, ist aber auch mit anderen Verfahren umsetzbar.

„Wir freuen uns, die Leistungsfähigkeit des LaserVision LED zusammen mit einer Kundenapplikation auf der electronica 2016 vorzustellen. Die FRANK Elektronik GmbH aus Traunstein setzt unser System erfolgreich zur Prüfung ein. Anhand ihrer 1500mm-LED-Boards demonstrieren wir die Prozesse unseres Testsystems und verdeutlichen, welche Effizienzsteigerungen durch die Kombination der beiden Inspektionsschritte möglich sind“, freut sich Block.

Neben dem LaserVision LED stellt das Bremer Unternehmen sein Tischsystem auf der electronica aus. Das LaserVision Compact 4 verfügt als kompaktes AOI-Tischsystem über Leistungsparameter, die so nur in großen Inline-Systemen dem Kunden zur Verfügung stehen. Der drehbare Kamerakopf mit vier seitlich blickenden Kameras und die zusätzliche Top-Kamera sind das Herzstück des Systems. Durch die dadurch mögliche 360° Panoramasicht können Leiterplatten und Bauteile in beliebigem Winkel sicher und schnell inspiziert werden.

Die hohe Prüfgeschwindigkeit beruht auf einer Schrittgeschwindigkeit von 600 mm/s mit Beschleunigungswerten von bis zu 1 g, die dank des Einsatzes einer modernen Achsentechnologie möglich sind. Des Weiteren ermöglicht diese Achsentechnologie das gleichzeitige Drehen aller seitlichen Kameras um +/- 45° in 1°-Schritten. Somit können beliebige Blickwinkel schneller als bei einer 360°-Drehung von nur einer Kamera angefahren werden.

Die Kameramodule wurden in ihrer Bildschärfe optimiert. Ebenso trägt zur Bildqualität ein neues Beleuchtungskonzept bei. Dieses ist aus acht seitlichen Beleuchtungsmodulen, einem Top-Licht und einem sogenannten Koaxiallicht aufgebaut, die unabhängig programmierbar sind. Das Koaxiallicht bringt das Licht durch das Objektiv ein und schafft dadurch optimale Bedingungen für sehr exakte Messungen. Dank des Einsatzes eines telezentrischen Objektivs werden besonders kontrastreiche und verzerrungsfreie Bilder ohne Parallaxefehler erzeugt.

Neben den beiden Testsystemen wird auch die enge Zusammenarbeit mit dem Testspezialisten Teradyne auf der electronica vorgestellt. Teradyne ist einer der führenden Anbieter von vollautomatischen Systemen für Standard- und Individuallösungen. Die Produkte aus dem Hause Teradyne werden in Bereichen der Halbleiterproduktion, der drahtlosen Kommunikationsübertragung, des Datenspeicherns sowie bei anderen komplexen elektronischen Systemen eingesetzt. „Wir arbeiten mit Teradyne sehr erfolgreich zusammen und veranstalten in unseren Räumlichkeiten in Bremen immer wieder Workshops, die bei den Teilnehmern sehr gut ankommen“, freut sich Block.

So veranstalteten beide Unternehmen im September diesen Jahres einen Workshop zu den Themen „Design for Testablity“, PXI-Funktionstest-Erweiterungen im Incircuittester, Praxistools und moderne Handlingsansätze über roboterautomatisierte Lösungen. Diese roboterautomatisierten Lösungen werden durch einen gemeinsamen Aufbau auf dem Messestand von Schneider und Koch vorgestellt, bei dem das Roboterhandling in Kombination mit einem Teradyne Duo-Testsystem präsentiert wird. „Unser Workshop hat gezeigt, dass diese Symbiose aus Roboter und Testsystem auf großes Interesse stieß. Das ist auch nachvollziehbar, da wir durch die Kombination der beiden Systeme eine hohe Effizienzsteigerung im Testprozess erreichen“, führt Block aus.

electronica 2016: Halle A1, Stand 621

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