EPP 7-8/2019

Reflektierende Bauteile
und weiße LEDs.
Foto: Koh Young
Beispiel Brücken-Layout.
Foto: Koh Young
Foto: Koh Young
Bauteile erschweren, sogar unmöglich machen. An einigen Stellen
des Layouts liegen deshalb die kleinen Bauformen im Schatten der
großen Bauteile.
Hier werden schnell die Grenzen der Seitenkameratechnik deutlich.
Zusätzlich zeigen diese Designs, wie gut ein AOI mit seinen Beleuchtungsmöglichkeiten
diese Schattenbereiche ausleuchten kann
und wie die Algorithmen die Störsignale und Fehlinformationen verarbeiten.
Doch nicht nur Schatten können die optische Inspektion beeinträchtigen.
Reflektionen stellen einen weißen Fleck in der Messung dar.
Bildinformationen werden einfach überblendet. Dies passiert
schnell bei der Messung spiegelnder Flächen oder weißer Bauteile.
Beide Aspekte werden im Layout durch die Auswahl geeigneter
Bauteile berücksichtigt.
Da Brücken nie dort entstehen wollen, wo man sie haben will, wurden
die Pads in der Außenlage der Baugruppe gezielt manipuliert.
Um die Bildung einer Brücke sicherzustellen, wird zusätzlich die Lotpastenschablone
an dieser Stelle unterfräst. Die entstehende Verschmierung
sorgt für ein Überangebot an Lotpaste und eine sichere
Brückenbildung.
Manipulierte Fehler
Nicht alle Fehler lassen sich über das Leiterplatten-Layout realisieren,
weshalb die Produktion und das Material gezielt manipuliert
werden. Die Prozessexperten greifen tief in die Trickkiste ihrer Produktionsbereiche.
So entstehen im Wesentlichen drei Formen der
Manipulation:
• Gedruckte Fehler (Schablonenmanipulation): Hier werden über
das Schablonen-Layout Offset- und Volumenfehler erzeugt. Die
Volumenfehler setzen sich aus eindeutigen Fehlstellen und aus
gezielten Volumenanpassungen zusammen. So lassen sich bei
den Chip-Bauteilen die unterschiedlichen IPC-Klassen abbilden
und BGA’s können verkippt verlötet werden. Über Offsets und
Überdruckung werden Grabsteine und Lotperlen erzeugt.
• Bestückte Fehler (Manipulation Bestücker): Mit der Bestückung
lassen sich Bauteilverdrehungen, Offsets, Polaritätsfehler und
Falschbestückung umsetzen. Bei den QFP’s werden 01005 oder
0201 Chips auf die Leads bestückt, um Brücken durch „dropped
components“ zu simulieren. Speziell gegurtete SOT’s werden
upside-down bestückt.
• Manipulierte Bauteile: Mit speziell angefertigten Biegewerkzeugen
werden an QFP’s lifted-lead-Fehler erzeugt und einzelne
leads entfernt (missing lead).
Wählt man die schärfsten Inspektionskriterien inklusive IPC-Lötklassenprüfung,
so lassen sich bis zu 1.200 Fehler bei einer 100%-Inspektion
detektieren. Da verliert man schnell die Übersicht. Deshalb
sind alle Manipulationen und die daraus resultierenden Fehler in einer
Übersichtstabelle festgehalten.
Warum der Aufwand?
Es geht um die Vergleichbarkeit von optischen Messystemen. Dazu
gehört auch, die Grenzen der optischen Inspektionssyteme zu kennen
und Unterschiede in der Prüfphilosophie und in den Messkonzepten
offenzulegen. All dies ist anhand eines Vergleichs von Daten-
EPP Juli/August 2019 35