3D-Messtechnik mit schneller Inspektion Erfolgreiche Kontrolle von Lötverbindungen - EPP

3D-Messtechnik mit schneller Inspektion

Erfolgreiche Kontrolle von Lötverbindungen

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Omron stellte auf der diesjährigen SMT in Nürnberg das Inspektionssystem VT-S530 und das automatische Hochgeschwindigkeitsröntgen-Inspektionssystem VT-X750 vor. Beide Inspektionssysteme ermöglichen dreidimensionale Inspektionen (3D-SJI). Um die Lötstelle in 3D zu erfassen, nutzt das Unternehmen sowohl sichtbare (optische) als auch nicht sichtbare (Röntgen-)Inspektionen.

Für die sichtbare Inspektion setzt das Unternehmen auf die Hybrid-3D-Messtechnik, die das farbliche Hervorheben mittels Phasenverschiebung ermöglicht. Durch das Kombinieren der erfassten Lötform mit hoher Spekularität (Spiegelung) mittels farblicher Hervorhebung und der genauen Höhenmessung mittels Phasenverschiebung, erfassen 3D-SJI-Geräte Variationen des Glanzes und der Form der Lötoberfläche. Für die nicht sichtbare (Röntgen-)Inspektion kommt die hochgenaue 3D-Technologie der Computertomografie (3D-CT) zur Anwendung. Eine Herausforderung stellte dabei das Erreichen einer hohen Geschwindigkeit für die Inspektion dar, welche für die Inline-Kontrolle praktikabel sein musste. Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat das Unternehmen ein Inspektionsprinzip unter der Bezeichnung „Paralleles CT-Imaging“ (Bildgebung durch Computertomografie) entwickelt. Mittels dieses Prinzips wird die Röntgenkamera horizontal ohne Drehung in das stationäre XY-Bilderfassungssystem geführt, um ein großes Sichtfeld zu erzielen, das für die Inspektion genutzt werden kann. Dadurch wird es möglich, die Anzahl der Sichtfelder zu verringern, was wiederum zu einem wichtigen Faktor für die Reduzierung der Inspektionszeit wird. Bei der Softwareverarbeitung ist mit der 3D-CT-Technik, durch die gleichzeitige Verarbeitung der Bildgebung des Projektionsbildes, wie auch durch die Rekonstruktion des 3D-Bildes (Grafikprozessor [GPU]), eine hohe Geschwindigkeit sowie eine hohe Genauigkeit erreicht worden. Dieses wiederum hat die automatische Erkennung von Head-in-Pillow-Fehlern (Nichtbenetzen zwischen der Lotpaste und der Lotkugel) ermöglicht. Hierbei handelt es sich um einen typischer Fehler bei Kugelgitteranordnungen (BGAs) in der Inline-Inspektion.

Volle Inline-Inspektion

Modell VT-X750 ist mit einer Ultra-Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitungstechnik ausgestattet, die sich einem neu entwickelten Abbildungsverfahren bedient. Durch die 3D-CT-Methode wird ein hohes Erkennungsvermögen gewährleistet. Zu verdanken ist die hohe Inspektionsgeschwindigkeit der neuen, seriellen NJ-Maschinensteuerung. Durch Einsatz der modernsten Vibrationskontrolle wird eine mehr als doppelt so hohe Inspektionsgeschwindigkeit erreicht. Auch verfügt das System über erweiterte Komponententypen, so dass unten angeordnete Bauteile, mehrschichtige Komponenten, wie Package-on-Package-Gehäuse und Einsatzkomponenten, wie Pressverbinder, in die Inspektion einbezogen werden können. Das System unterstützt auch umfangreiche Inspektionsanwendungen, einschließlich die Hinterfüllungsinspektion von integrierten Schaltungsleitern und Lunkerinspektionen. Durch die Verbesserung der Inspektionsgeschwindigkeit und die Erweiterung der automatisierten Inspektionslogik ermöglicht das System die Inline-Röntgen-Inspektion und eine komplette Inspektion aller Oberflächen. Mittels des 3D-CT-Rekonstruktionsalgorithmus ist eine hohe Wiederholbarkeit möglich. Durch das Quantifizieren der Einbaubedingungen, einschließlich der Lötform, wird das Risiko des Übersehens versteckter Mängel minimiert. Ein vertikaler und stabiler Start der Inspektionen wird nachhaltig unterstützt.

loT-Lösung bei der Oberflächenbestückung: Q-up Auto

Neben den beiden Inspektionssystemen stellte das Unternehmen auch die IoT-Lösung Q-up Auto vor. Mittels der Qualitätsdaten die in der SMT-Linie erzeugt werden, sowie durch die Daten die dank der 3D-SJI-Technik gewonnen werden, überwacht Q-up Auto Variationen bei den Messwerten, selbst während der Produktion von Baugruppen, in guter Qualität und entdeckt dabei Anzeichen von Mängeln. Außerdem analysiert Q-up Auto durch die Überwachung, Analyse und Verknüpfung der Qualitätsdaten mit den Produktionsdaten, die von den Produktionsmaschinen gewonnen werden können, Fehlertrends am Ausgangspunkt des Produktionsprozesses und visualisiert die Prozessqualität. Mit Blick auf den europäischen Markt entwickelt das Unternehmen seine Maschinen bei der Einhaltung des Hermes-Standards weiter.

www.inspection.omron.eu

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