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Volle Funktionsfähigkeit von Baugruppen sichern

Optische Inspektion von Conformal Coatings
Volle Funktionsfähigkeit von Baugruppen sichern

Conformal Coatings sind notwendig, um Komponenten, Schaltungselemente etc. auf Leiterplatten vor physischen Einwirkungen oder einer äußeren Umgebung mit hoher Feuchtigkeit und Staub zu schützen. Wenn die Beschichtung nicht ordnungsgemäß aufgebracht wird, können die Komponenten beeinträchtigt werden, was zu einer Fehlfunktion des Produkts führt.

Insbesondere Beschichtungsfehler können im Herstellungsprozess eines elektrischen Geräts wie zum Beispiel im Auto die Sicherheit der Passagiere gefährden. Umgekehrt können Conformal Coatings genauso die zuverlässige Funktion der Baugruppe beeinträchtigen, wenn diese an Stellen aufgebracht wurden, die frei bleiben müssen (z. B. Kontakte). Schon jetzt führen die Bediener in einigen Prozessen die Inspektion der Schutzlackierung manuell durch. In solchen Fällen können, je nach Grad ihrer Fähigkeit und Ermüdung, menschliche Fehler auftreten. Zur Reduzierung solcher Fehler und die Verbesserung der Qualität ist es möglich, entsprechende Maschinen zur Prüfung der Beschichtung auf Unregelmäßigkeiten und Schichtdicken einzusetzen.

Hohe Qualität durch automatisierte Prüfung

Der Schlüsselpunkt bei der Erkennung von Beschichtungsfehlern ist die Beleuchtung. In aller Regel sind Schutzlacke transluzent und somit schwierig auf dem direkten Weg optisch inspizierbar. Deshalb sind den meisten Lacksystemen UV-aktive Substanzen untergemischt. Werden diese mit UV-Licht angeregt, führt dies zu einer Fluoreszenz – was wiederum mit einem geeigneten Kamerasystem aufgenommen und ausgewertet werden kann.

Zwar sind die UV-LED zwingend notwendig für die Prüfung der UV-aktiven Beschichtungen, für Bilder im Bereich der normalen Wellenlängen des Tageslichts, sind weitere entsprechende Beleuchtungssysteme notwendig – die auch zum Programmieren und Lesen von Passermarken und Barcodes benötigt werden.

Im Testsystem PCI 100 von Parmi findet die Inspektion der Schutzbeschichtung und die Aufnahme von Bildern im optisch sichtbaren Bereich gleichzeitig statt. Hierfür werden die UV und RGB-LED zwar zeitlich versetzt getriggert – der Clou ist dabei, dass während die Baugruppe abgescannt wird, die unterschiedlichen Bilder quasi simultan aufgenommen werden können. So kann in einen einzigen Scanvorgang sowohl der Schutzlack auf Homogenität überprüft und normale Bilder aufgenommen werden. Hierbei sind die vorrangigen Inspektionskriterien Homogenität der Fluoreszenz, was auf eingeschlossene oder offene Blasen sowie unbeschichtete Bereiche hinweist. Und natürlich auch umgekehrt: Bereiche, die vom Schutzlack frei sind, müssen genauso zuverlässig überprüft werden. Auf diese Weise können je nach Randbedingungen Auffälligkeiten ab etwa 10µm detektiert werden.

Miniaturisierung beeinflusst Beschichtungsdicke

Da mobile Geräte und Wearables immer kleiner und dünner werden, muss die Beschichtungsdicke streng kontrolliert werden. Die Beschichtung sollte dick genug sein, um die Komponenten zu schützen und dünn genug, um bei der Tragbarkeit wettbewerbsfähig zu sein. Um die empfindlichen Standards der Schichtdicke zu erfüllen, kann die PCI 100 optional mit einer Lasersensorik zur Schichtdickenmessung ausgestattet werden. Die Messsicherheit wird verbessert, indem zunächst die Messobjekthöhe mit dem Lasermodul ermittelt wird und anschließend die Z-Achse auf den genauen Fokusabstand eingestellt wird.

Oftmals werden Baugruppen mit einem Conformal Coating nicht nur einseitig, sondern auf beiden Seiten beschichtet. Hierfür verfügt das System über eine integrierte Wendestation: direkt innerhalb der Maschine wird die Baugruppe gewendet. Dies maximiert die Produktionseffizienz durch Vermeidung von unnötigem externen Handling.

www.parmi.com


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