EPP 7-8/2019

TITEL
Foto: Koh Young
Schablonen-Layout...
blättern nicht möglich. Gewöhnliche Baugruppen und Demonstrations-Boards
beinhalten zu wenige Extreme und keine Strukturen zur
variablen Gestaltung der Ausfallkriterien, wie z.B. linear ansteigende
lifted-lead-Fehler. Deshalb ist ein Benchmark Board essentiell für
den wertfreien Vergleich von AOI-Systemen.
Die Anbieter interpretieren die Terminologie 3D in unterschiedlicher
Art und Weise. So stellt sich die Frage, was heißt 3D aus der Sicht
der einzelnen AOIs?
• Heißt 3D 100% 3D-Messung oder nach Bedarf?
• Heißt 3D nur Planarität oder 100% Bauteil- und Lötstelleninspektion?
An dieser Stelle wird der Begriff 3D sehr strapaziert. Die Gründe liegen
meist im Bereich der Datenverarbeitung. Eine 100% 3D-Inspektion erzeugt
eine enorme Datenmenge, die in kürzester Zeit übertragen und
verarbeitet werden muss. Ist dieses Wissen nicht vorhanden, versucht
der entsprechende Anbieter den 3D-Messaufwand klein zu halten. Ein
Benchmark Board wird diesen Makel transparent darstellen. Da man
für viele Fehler den vollen 3D-Umfang benötigt. Das Ergebnis und die
entstehende Inspektionszeit geben schnell einen Überblick, ob der
Anbieter die 3D-Daten im Griff hat.
3D-Lötstelleninspektion heißt auch die Messung einer Lötstelle mit
Volumen, Benetzungshöhe, Lead-Höhe und Position unter widrigen
Umständen: Reflektionen, spiegelnde Oberflächen, Messrauchen
Foto: Koh Young
... und Druckergebnis.
von benachbarten Lötstellen, gewölbte Leiterplatten
und vieles mehr. In diesem rauen
Umfeld zeigt sich die Güte der 3D-Messung:
• Kann das AOI wirklich zwischen IPC Klasse
1 – 3 unterscheiden?
• Oder wird durch Interpolation und Rendering
eine gute Messung vorgetäuscht?
• Kann das AOI mit unterschiedlichen Ausfallwerten
(z. B. Lead-Höhen) zuverlässig
prüfen?
Hier ist ein Benchmark Board hilfreich, das
die verschiedenen IPC Klassen abbildet und
Reflektionen von benachbarten Bauteilen
und Lötstellen erzeugt. Auch lassen sich über die manipulierten
Bauteile unterschiedliche Lead-Höhen messen. Ideal für die Ermittlung
der Wiederhol- und Messgenauigkeit oder Linearitätsver -
gleichen.
Eine Welt voll Licht und Schatten
Das Layout einer Leiterplatte nimmt keine Rücksicht auf die Bedürfnisse
einer optischen Inspektion. Es gibt zwar immer wieder Bemühungen
seitens der AOI-Hersteller Designempfehlung zu geben,
aber in der Realität wird das Design und das Layout durch die elektrischen
und mechanischen Funktionen, sowie dem vorhandenen
Platz bestimmt. Deshalb ist die Abschattung ein zentrales Merkmal
zur Auswahl des richtigen AOIs. Um sich nicht im Vorfeld bereits aller
Flexibilität in der Produktion zu berauben, sollte man die Schattenszenarios
bewusst erzeugen und prüfen. Ein Benchmark Board
erzeugt diese kritischen Layout-Szenarien. Ein Beispiel zeigt den
Schatteneffekt. Durch die Anordnung der Lichtquelle liegen Teile des
ICs im Schatten.
Benutzt man nun die Information einer Vielzahl von Beleuchtungsquellen
(Projektoren), so lassen sich fehlenden Informationen durch
die Informationen der anderen Projektionswinkel ergänzen. Ein Bild
zeigt das gleiche Beispiel, nur diesmal mit acht Projektoren.
Joint-Messung und
Foto: Koh Young
Schattenproblem und der resultierende Fehler:
(a) Schattenszenario, (b) resultierende Messung
(verrauscht).
Foto: Koh Young
Beispiele 3D-Messung: Billboard-Fehler,
Foto: Koh Young
Foto: Koh Young
Vollständige Rekonstruktion mit 8 Projektoren:
(a) Projektoranordnung, (b) 3D Rekonstruktion.
3D-Polaritätsmarke.
Foto: Koh Young
36 EPP Juli/August 2019