5-2021

Qualitätssicherung Bild

Qualitätssicherung Bild 3: Smartphone-Displayebenen werden als 2D-Graustufen- Intensitätsbilder dargestellt. Durch den großen Messbereich des konfokalen Liniensensors lassen sich einzelne Displayschichten deutlich visualisieren. Inspektion von Komponenten und Baugruppen Inspektion von gedruckter, hybrider und flexibler Elektronik Bild 2: Mehrschichtige transparente Materialien können einfach geprüft werden. Die Kombination aus 3D-Tomographie (mehrschichtig) und 2D-Intensitätsdaten werden verwendet, um Defekte wie Delaminierung, Kratzer oder Staub auf der Oberfläche oder im Inneren von Verbundglas, Handy-Displays oder jeder anderen Art von transparentem Mehrschichtmaterial wie versiegelte medizinische Verpackungen zu identifizieren. Im Gegensatz zu anderen Arten von Bildverarbeitungssystemen erkennen konfokale Liniensensoren nicht nur den Bereich des Defekts, sondern auch, in welcher Schicht der Mangel vorliegt. Der Sensor bestimmt sogar die Größe des Fehlers bis in den Submikrometerbereich. Bild 4: Scannen einer Smartphone-Kamera-Struktur mit dem FocalSpec LCI1201-Sensor. Zusätzlich zu den dimensionalen Messungen, können Partikel und delaminierte Kameraoptiken identifiziert werden. Eine schnelle und präzise Inspektion von Komponenten und der Endmontage kann mit konfokalen 3D-Liniensensoren sowohl für Inlineals auch für Offline-Anwendungen durchgeführt werden. Insbesondere bei der Messung komplexer Materialien und Oberflächen gehen konfokale Liniensensoren über die Standardprüfverfahren hinaus. Der Sensor kann zur Messung von Bauteilabmessungen, Orientierung, Stufenhöhe, Spalt und Versatz, Materialdicke sowie Oberflächeneigenschaften wie Rauheit und Ebenheit verwendet werden. Konfokale Linien sensoren können auch zur Prüfung der Löt- und Klebequalität auf kleinen Teilen wie z. B. Leiterplatten verwendet werden. Bild 5 zeigt das Oberflächenprofil einer Leiterplatte. Der Messort für die detaillierte Konturanalyse (Bild 6) ist markiert. Die Qualität der von diesen Sensoren generierten Scandaten entspricht den traditionellen mikroskopischen Daten, jedoch erzeugt ein konfokaler 3D-Linien sensor im Gegensatz zu einem Mikroskop Millionen von Datenpunkten gleichzeitig und kann das Objekt in der Bewegung erfassen. Dies erleichtert die vollständige Inspektion von elektronischen Komponenten und deren Montage für Inline-Produktionsumgebungen. Konfokale Liniensensoren können in verschiedenen Phasen des Herstellungsprozesses von gedruckter Elektronik eingesetzt werden, beginnend mit der Entwicklung und Herstellung von Substratmaterial, bei dem die Oberflächenrauheit eine Schlüsselrolle spielt. Alle Substratmaterialien können mit konfokalen Liniensensoren erfasst werden, egal ob sie hochglanzpoliert, glänzend oder transparent sind (z. B. Glas- oder PET-Folie). Darüber hinaus können Defekte wie Delaminierung, Kratzer oder Verunreinigungen in Beschichtungen und transparenten Substraten erkannt werden. Konfokale Liniensensoren bieten eine schnelle und genaue 3D-Topographie (Oberflächen), egal ob es sich um Siebdruck, Tintenstrahldruck Bild 5: 3D-Oberflächenprofil einer Leiterplatte. Der Messort und die Messrichtung für die detaillierte Konturanalyse sind auf dem Bild markiert. 30 PC & Industrie 5/2021

Qualitätssicherung Ober flächenrauigkeit und -textur von extrudierten Teilen sowie die Grathöhe bei präzise geprägten und mikrobearbeiteten medizinischen Teilen zu scannen. Eine der häufigsten Anwendungen, bei denen der große Messbereich der konfokalen Tomographie-Linien-Bildverarbeitung genutzt wird, ist die zerstörungsfreie Prüfung der Vollständigkeit und Unversehrtheit von Heißsiegeln in sterilen medizinischen Verpackungen. Weitere Vorteile der Verwendung konfokaler 3D-Liniensensoren Bild 6: Detaillierte Konturanalyse der Leiterplatten-Leiterbahn Bild 7: 3D-Bild von gedruckten Mustern auf transparentem PET unter Verwendung eines FocalSpec LCI1600-Sensors oder das Auftragen von Materialien handelt. Sie ermöglichen außerdem die Messung der Stufenhöhe und -breite von gedruckten Strukturen (Bild 7). Darüber hinaus können verkittete oder geklebte Komponenten auf transparenten Substraten leicht erfasst werden. Herkömmliche 3D-Dimensionsmessungen können immer noch durchgeführt werden, jedoch ermöglichen konfokale Liniensensoren auch die Inspektion von Luftspalten, Blasen und anderen Arten von Delaminierungen auf oder durch das transparente Substrat. Medizinische Anwendungen Konfokale 3D-Liniensensoren sind in der Lage, die Tiefe und Form von geprägten und geätzten 3D-Merkmalen, den Trennfugenüberstand von formgepressten Teilen, die • Für die Analyse sind keine zusätzlichen Filter erforderlich • Fähigkeit jede Farbkombination zu messen, einschließlich matt, glänzend, dunkel oder hell • Fähigkeit alle Oberflächentypen zu messen, einschließlich spiegel artig, glänzend, transparent, durchsichtig, durchscheinend, gekrümmt, konvex, konkav, weich, zerbrechlich oder porös • Die messtechnische Auflösung und Genauigkeit wird bei hoher Geschwindigkeit (bis zu 3 kHz bei vollem Messbereich) bereitgestellt. • Einfache Montage und Erfassung von sauberen Scandaten auf jeder Oberflächen Schlussfolgerung Konfokale 3D-Liniensensoren bieten eine hochspezialisierte Bildverarbeitungslösung für anspruchsvolle und komplexe Messanwendungen. Die Fähigkeit, gleichzeitig 3D-Tomographie-, 3D-Topographieund 2D-Intensitätsdaten zu erzeugen, ermöglicht es diesen Sensoren, hochgenaue Messungen durchzuführen, die mit herkömmlichen Lösungen nicht erfasst werden können, wie z. B. das Scannen und die Qualitätsprüfung von gekrümmten, transparenten, mehrschichtigen und stark reflektierenden Materialien. Darüber hinaus bieten diese Sensoren eine höhere Messfrequenz als konkurrierende Messtechnik-Technologien, weshalb sie für Inline- Produktionsumgebungen geeignet sind. ◄ Bild 8: FocalSpec konfokale 3D-Liniensensoren PC & Industrie 5/2021 31