EPP - Imagic Bildverarbeitung AG

Sonderdruck Ausgabe 1/2 2001
Bildverarbeitung in der Leiterplatten-Qualitätssicherung
Qualität am Schliffbild erkennen
Die Photochemie AG im schweizerischen Unterägeri
hat sich auf Prototpen und Kleinserien
spezialisiert. Gerade in diesem Bereich kommt einer
optimierten Qualität eine Schlüsselrolle zu. Aus diesem
Grunde werden bei diesem Hersteller neben den
gängigen Prüfverfahren, elektrischer Test und AOI-
Prüfungen auch noch Schliffbild-Untersuchungen
an Probe-Stellen durchgeführt, um den Aufbau der
internen Struktur betrachten und dokumentieren zu
können. Sven Ehrat, verantwortlich für die eingesetzten
Verfahren/Technologien erklärt die Vorzüge
der eingesetzten Bildverarbeitungs-Software Image-
Access von Imagic.
Die Photochemie AG im schweizerischen
Unterägeri stellt Leiterplatten-Prototypen
und Kleinserien her. Gängige Losgrößen
reichen laut Sven Ehrat von zehn Stück,
die in drei bis fünf Arbeitstagen abgewikkelt
werden, bis zu 100 Stück, für die man
fünf bis fünfzehn Tage benötigt. Nach Absprache
können auch 24 Stunden-Aufträge
abgewickelt werden. Es können Multilayer
bis 32 Lagen in allen modernen Techniken
wie Fine-Line (80 µm) und Microvia (Laserbohren)
aufgebaut werden. „Wir sind
wirklich auf Prototypen spezialisiert”, betont
Ehrat. Zur Zeit sei eine gute Konjunktur
für Leiterplattenhersteller. „Deshalb
sind unsere Kapazitäten voll ausgelastet,
so dass die Lieferzeiten angestiegen sind”,
berichtet er. Dies führt er auf die kürzere
Time-to-Market und verkürzten Entwicklungszeiten
in de Branche zurück und folgert:
„Dadurch wird ein schneller Prototypenbau
immer wichtiger.” Im Durchschnitt
werden derzeit 16 Aufträge täglich
produziert, das sind rund 500 Leiterplatten.
Telekom (Handys), Industrie und
Computer sind die wichtigsten Märkte.
„Die kleinen Prototyp-Serien von High-
End-Leiterplatten die fertigen wir für
einen höheren Preis, der für eine Großserie
nicht mehr gerechtfertigt ist,” beschreibt
Ehrat einen weiteren Grund für die derzeitig
gute Geschäftslage. Die großen Serie
ließen die Kunden dann bei anderen Her-
stellern produzieren. Derzeit sind 117 Mitarbeiter
in Unterägeri beschäftigt und die
Zertifizierungen nach DIN/ISO 9001 und
14000 (Umwelt) sind in Angriff genommen.
Neben dem elektrischen Test und AOI-
Sytemen, die in der Fertigung eingesetzt
werden, werden zusätzlich Schliffbilder
der Leiterplatten mit einen Bildverarbeitungssystem
überprüft. Dabei ist der Lagenaufbau
der bis zu 32 Lagen zu prüfen,
die verpresst werden können. Im Durchschnitt
werden Leiterplatten mit 10 bis 12
Lagen produziert. „Besonders bei kontrollierter
Impedanz müssen gewisse Abstände
eingehalten werden. Ob das gelungen
ist, lässt sich nur anhand des Schliffbildes
feststellen”, erklärt Ehrat diesen Prüfschritt.
Treten z.B. große Abweichungen
auf, erkennt man sehr schnell, dass ein falsches
Prepreg verwendet wurde und kann
reagieren. „Wir haben auf der Nutzenseite
einen Testcoupon. Dieser wird ausgeschnitten,
ein Schliffbild gemacht und Lagenaufbau,
Lagendicken usw. werden betrachtet.
Hat man z.B. eine 0,18 µm Kupferlage
produziert, es sollte aber eine
0,35 µm dicke sein, merkt man das sofort
und kann gegensteuern”, berichtet Ehrat.
Auch Kurzschlüsse lassen sich damit relativ
exakt lokalisieren, im elektrischen Test
sei dies nicht möglich. Ein großes Problem
könne das verkupfern kleiner Bohrungen
Die angepasste Bedienoberfläche des Bildverarbeitungssystems
von Imagic
in hochlagigen Multilayern sein. „Bei Bohrungen
kann man das Verhalten der Glasfasern
erkennen und ob die Bohrung gut
geworden ist”, erklärt Ehrat die weiteren
Möglichkeiten des Verfahrens.
Aufgebaut wurde der Prüfplatz, mit einer
Videokamera und einem Monitor. „Wir
hatten am Monitor eine Fotokamera und
haben die entsprechenden Dokumente
manuell erstellt. Es wurde ein Foto vom
Schliffbild gemacht und dieses betrachtet.
Die Lagen wurden mit dem Mikroskop gemessen
und der Kunde bekam diese Dokumente
auf Wunsch. Wir haben sie zum
Qualitätsnachweis für jeden Auftrag gemacht”,
berichtet Ehrat von der Vergangenheit.
Die Skalierung wollte man direkt
in den Bildschirm einblenden und dieses
Bild auf einem Plotter ausdrucken. Bei seinen
Untersuchungen hat sich die EDVunterstüzte
Bildverarbeitung als das beste
Verfahren herauskristallisiert, wobei neben
den Kosten auch andere Kriterien beachtet
wurden.
Verschiedene Anbieter wurden geprüft,
und schließlich hat man aufgrund verschiedener
Kriterien das digitale Bildmanagement-System
ImageAccess von Imagic
gewählt. „Wir achten sehr auf lokale Nähe
der Lieferanten, damit bei Problemen der
Service innerhalb von Stunden vor Ort ist.
Das hat einen großen Einfluss, weil uns ein
Stillstand sehr teuer kommt”, erklärt er

dazu. Funktionale Aspekte waren auch
sehr wichtig und eine einfache Bedienung,
damit man auch mit angelerntem Personal
arbeiten könne. Deshalb wurde die Bedieneroberfläche
angepasst. Die manuelle Er-
Das Bildverarbeitungssystem ImageAccess von Imagic im
Einsatz bei der Photochemie AG
stellung der Dokumentation mit Fotos war
langwierig. Bei hochlagigen Multilayern
mussten zwei Fotos gemacht und zusammengesetzt
werden. „Die Amortisation
wurde mit der Imagic-Lösung durchgerechnet
und alleine die Vereinfachung des
Arbeitsablaufes brachte erhebliche Einsparung
an Zeit und Kosten für Fotos. Pro
Jahr mussten manuell 375 Stunden bei
zehn Aufträgen täglich aufgebracht werden.
Heute sind wir bei 16 Aufträgen,
wobei sich die Kosten für Arbeit und Filme
ebenfalls erhöht haben. Dadurch haben
sich die rund 21.000 Franken sehr schnell
bezahlt gemacht”, freut sich Ehrat. Zusätzlich
habe man mit der EDV-gestützten
Bildverarbeitung nach außen ein besseres
Image und die Mitarbeiter seien auch motivierter,
weil moderne Arbeitsmittel eingesetzt
werden. „Das hat sich sehr gut bewährt
und wir konnten das System weiter
Imagic Bildverarbeitung AG
Europastrasse 27
CH-8152 Glattbrugg
Tel: +41 (0)1 809 40 60
Fax: +41 (0)1 809 40 61
E-Mail: info@imagic.ch
Internet: www.imagic-imaging.com
TEST EPP & QS
nutzen, z.B. Testberichte erstellen, die Problemstelle
visuell anzeigen und dann Markierungen
einfügen”, ist Ehrat begeistert.
Bei Reklamationen könne man alles belegen
und jetzt auch per E-Mail verschicken.
Probleme des Vortages werden
anhand der Fehlerprotokolle
besprochen und daraus
Rückschlüsse auf den
Fertigungsprozess gezogen.
Über die Archivnummer ist
jede Leiterplatte fest definiert.
Kunden-, Auftragsund
Schliffbildnummer werden
automatisch in diese
Form gebracht. Die aufgenommenen
Bilder werden
digital abgespeichert und
ein Jahr vorgehalten. Durch
Komprimierung kann die
Datenmenge reduziert und
abgespeichert werden. Der
Zugriff erfolgt mit Pass-
Wort, damit nicht unbeabsichtigt gelöscht
wird.
Die Bildverarbeitungs-Software ImageAccess
ist modular aufgebaut und lässt sich
durch die Vielzahl ihrer Module an unterschiedlichste
Anwendungen anpassen.
Durch die Unterstützung vielfältiger Bildquellen
wie Kameras, Scanner, Elektronenmikroskope,
Endoskope und Ultraschall-
Geräte ist ImageAccess in vielen Bereichen
der professionellen Bildverarbeitung einsetzbar.
Der Bildmanager, der die Verwaltungsaufgaben,
die mit dem Archivieren
der Bilder anfallen, wurde wie schon erwähnt
an die Bedürfnisse von Photochemie
angepasst. Mit diesem Modul lassen
sich die Bilder eines Archivs auf andere
Datenträger verschieben oder kopieren,
über Macros automatisch bearbeiten, als
Anhang zu E-Mails verschicken, Bilder aktualisieren
und aus Archiven Unterarchive
erzeugen. Das Modul Bildbearbeitung ermöglicht
die automatische und interaktive
Bearbeitung der Bilder. Im interaktiven Betrieb
können die Bilder mit allen zur Verfügung
stehenden Funktionen in Echtzeit
auf dem Bildschirm verändert werden.
Funktionsabläufe können als Macros abgespeichert,
einer Bildquelle zugeordnet und
nach der Bilderfassung automatisch ausgeführt
werden. Damit wird der Bildeinzug
mit automatischer Nachbearbeitung
auf einen Tastendruck reduziert. Das
Modul Messen und Beschriften erlaubt das
interaktive Vermaßen und Beschriften von
Bildern. Die Messungen und Texte werden
auf einer Zeichenebene über dem Bild ausgeführt
und können individuell numeriert,
beschriftet und in Schriftart, Größe,
Farbe und Dicke verändert werden. Eine
manuelle oder automatische Kalibrierung
erleichtert das korrekte Vermaßen. Mit der
Option Bildmontage lassen sich mehrere
Einzelbilder eines Archivs oder direkt ab
Kamera zu einem Übersichtsbild zusammensetzen.
Diese Funktion ist besonders
bei Aufnahmen mit hoher Vergrößerung
hilfreich, in denen ein Objekt mit der gewünschten
Vergrößerung nicht als Ganzes
erfasst werden kann. Wird dieses Objekt in
mehreren sich überlappenden Einzelbildern
aufgenommen, lässt sich daraus mit
den Hilfsmitteln dieser Option ein Gesamtbild
erstellen. Mit diesen Funktionen
ist Ehrat derzeit rundum zufrieden,
möchte als Zukunftsvision den Operationsplan
mit in die Prüfung einbinden.
„Das heißt, dass wir einen Vergleich der
Ist-Maße mit den durch den Plan vorgegebenen
Maßen durchführen können. Das
schwebt uns noch vor”, erklärt er. Und ist
sich aufgrund seiner bisherigen Erfahrungen
mit Hersteller Imagic auch sicher,
dass sein Wunsch bald in Erfüllung gehen
wird. (pa)