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3-2015

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Prüfen, Testen, Kontrollieren und Inspizieren Prüfung von verlöteten Leiterplatten 3D-Verfahren mit einer Höhen- bzw. volumetrischen Messung waren vor ein paar Jahren noch zu ungenau, zu teuer und zu langsam. Aber endlich gibt es bessere Sensoren und auswertende Hardware. Je nach Technologie erlauben diese eine Höhenvermessung der Bauelemente, der IC-Pins und der Lötstellen. Der EyeScan VR 3D arbeitet mit Streifenprojektion. Dabei wird das Licht streifenförmig auf das Objekt projiziert und erzeugt aufgrund der Höhenstruktur des Objekts ein Lichtmuster, das von einer in bekanntem Winkel angeordneten Kamera aufgenommen wird. Aufgrund der extremen Geschwindigkeit dieses Verfahrens eignet sich der EyeScan VR für industrielle Kontrollaufgaben, wie Formabweichung, Vollständigkeit, Volumenmessung oder eben die Prüfung von BGAs oder verbogener IC-Pins. Streifenprojektion, Bildaufnahme und die Generierung der Punktwolke erfolgen integriert auf Basis einer intelligenten Kamera von EVT mit der EyeVision-Bildverarbeitungs-Software. Der Projektor von Texas Instruments und die Kamera laufen synchronisiert. Diese Lösung ermöglicht Messzeiten unter einer Sekunde, und das bei einer Auswertung der Lichtintensität in jedem einzelnen Kamerapixel. Befehlssatz zur optischen Kontrolle In der bewährten EyeVision- Bildverarbeitungs-Software besteht nun die Option, den ChipControl-Befehlssatz hinzuzufügen. Anwendung finden die speziell entwickelten Befehle in der Qualitätssicherung in den verschiedensten Bereichen der Elektronik- und Automobilindustrie. Der Anspruch an das fertige System ist meist, die Qualität der ausgelieferten Komponenten durch die optische Erfassung und Bewertung von Produktmerkmalen zu steigern. Zusätzlich kann mittels Eye- Vision auch die Prozessstabilität gesteigert werden. Dies geschieht durch die Kontrolle des tatsächlich ausgewählten Baugruppentyps und das Lesen des Data-Matrix-Codes. Zur AOI durch ChipControl wurden z.B. folgende Aufgaben formuliert: Kontrolle elektronischer Kontakte auf Verbiegung, Vorhandensein der Kontakteinhausung, Kontrolle der Koplanarität, Pin-1- Marker-Erkennung, Orientierungs- und Positionsausgleich, Pin-Abstandsmessung. Kombiniert mit dem ChipEye 5 Side, lassen sich Elektronikkomponenten von fünf Seiten gleichzeitig inspizieren und mit der EyeVision-Software evaluieren. Schlechtteile und Gutteile können daher sehr einfach von einander getrennt werden. Der Fünf-Seiten-Scanner ist spezialisiert auf die Inspektion von mikroskopisch kleinen Bauteilen und deckt viele Einsatzbereiche ab. EVT Eye Vision Technology GmbH www.evt-web.com Partikelinspektion auf Wafern Die Wafer-Produktion für die Halbleiterindustrie ist ein hartes Geschäft. Daher hat EVT nun eine Partikelinspektion mit der EyeVision-Software realisiert, die die Oberfläche der Wafer auf Staub und sonstige Partikel analysiert. Das Messprinzip basiert auf einem Laserstrahl. Dieser wird über den Wafer geführt, welcher Streulicht zurückwirft. Und dieses Streulicht kann mittels Photodioden in ein elektrisches Signal umgewandelt werden. Das Signal wird dann von einem Prozessor mit bereits zuvor abgespeicherten Referenzwerten verglichen. Die EyeVision-Software meldet jegliche Abweichungen und kann so eine Bewertung der Wafer auf Gut oder Schlecht durchführen. Sie ist einfach zu bedienen, und der Partikelinspektor kann ohne weiteres in der grafischen Benutzeroberfläche konfiguriert werden. EVT Eye Vision Technology GmbH, www.evt-web.com 12 3/2015

Die Leichtigkeit des Messens Der METRO 1281 MW von Heidenhain: die neue Art, filigrane Werkstücke nahezu ohne Messkrafteinwirkung mit sehr hoher Genauigkeit zu vermessen Qualitätssicherung Zerstörungsfreie, nicht taktile Messprinzipien gibt es viele. Doch diese meist optisch messenden Verfahren erreichen nicht die Genauigkeit taktiler Messgeräte mit photo-elektrischer Abtastung. Die große Herausforderung ist also die Entwicklung eines Messgeräts, das eine hohe Genauigkeit mit einer zerstörungsfreien Messung kombiniert. Diese Aufgabe hat Heidenhain mit dem neuen Messtaster METRO 1281 MW gelöst. Er weist über seinen kompletten Messweg von 12 mm einen außergewöhnlich niedrigen Messkraftverlauf zwischen 0,01 N und 0,07 N auf. Neue Felder in der taktilen und hochgenauen Metrologie Der neue Messtaster erschließt damit neue Felder innerhalb der taktilen und hochgenauen Metrologie. So ist es nun möglich, kleinste Zahnräder, unterschiedlichste Arten von Gläsern und Wafern oder medizintechnische Produkte zu vermessen. Ungewollte Deformationen des Werkstücks durch das Messgerät, die das Messergebnis verfälschen oder gar das Werkstück beschädigen bzw. zerstören könnten, sind ausgeschlossen. Transparente Materialien, die optische Verfahren immer wieder vor Probleme stellen, können mit dem METRO 1281 MW ebenfalls einfach und genau vermessen werden. Neben der Abtastung ist die hochpräzise Kugelführung ein weiteres Herzstück des Gerätes. Das Zusammenspiel von Kugelführung und hochgenauer photo-elektrischer Abtastung ermöglicht eine Wiederholgenauigkeit, die kleiner als 0,03 µm ist und über den kompletten Messweg ermittelt wird. Die Systemgenauigkeit des Messtasters liegt innerhalb von ±0,2 µm. Immer die wahre Länge durch eine Zerodur-Präzisionsteilung Außer durch seinen niedrigen Messkraftverlauf besticht der METRO 1281 MW durch eine Zerodur-Präzisionsteilung mit 2 µm Signalperiode. Zerodur hat im Bereich von 0 bis 50 °C einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von annähernd 0 ppm/K. Somit hat die Umgebungstemperatur quasi keinen Einfluss auf die Ausdehnung des Maßstabs, es wird also immer die wahre Länge gemessen. DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH www.heidenhain.de 3/2015 13

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