Wickon Hightech Cetaq Board
15. Juli 2015

Vollautomatische Inspektion „nasser“ Silberpaste-Genauigkeit bestätigt

Wickon Hightech hat eine weitere Variante des Inspektionssystems Speedcube entwickelt, das so genannte „nasse“ Silberpaste direkt nach dem Siebdruck auf keramischem Träger (DCB) vollautomatisch inspiziert und die Teile zuverlässig in Gut- und Schlecht-Teile selektiert.

Silberpaste ist für eine vollautomatische Inspektion eigentlich gänzlich ungeeignet, weil die raue Silberoberfläche das einfallende Licht streut. Somit kann es die Kamera nicht korrekt erfassen. Der Hersteller hat dieses Problem mit neusten Bildaufnahmetechnologien mit voller Ausschöpfung aller Bildhöheninformationen gelöst. Dazu werden die CCT-Technologie (Confocale Cromatic Triangulation) und die All-In-One-Scan-Technik vereint. Bei dem All-In-One-Scan werden vier vollauflösende Bilder mit jeweils unterschiedlicher Beleuchtungseinstellung in nur einem Scanvorgang generiert. Jedes Bild enthält verschiedene Bildinformationen, die erst getrennt, anschließend zusammengefügt und ausgewertet werden. So genannte “Schattenpixel” werden vermieden, indem das System alle vier Bilder homogen ausleuchtet. Der sehr geringe Pixelversatz von einem Viertel in Scanrichtung wird beim Zusammenfügen der vier Bilder wieder ausgeglichen. Da jedes Bild für sich Informationen (beispielsweise die Position des Pixels im Abgleich mit der Aufnahme und den Gerberdaten) beinhaltet – und das gleich in vierfacher Ausfertigung, gehen diese Informationen nicht verloren.

Während der Kamerasensor in einer Aufnahme nicht nur ein 3D-Bild macht, wird zeitneutral dazu noch ein 2D-Bild mit schattenfreier, weißer Beleuchtung gefertigt. Es ermöglicht einfacheres Detektieren von Pastenverschmierungen und Erkennen gebrochener Kanten, sowie Lesen des Datamatrix- oder Barcodes. So entstehen das erste und zweite Bild.
Das dritte Bild detektiert das DCB mittels Lasertriangulation. Somit kann die Höhe des Basismaterials und die Höhenstufe des Drucks vermessen werden.
Eine weitere Bildaufnahme (4. Bild), immer noch im selben Scan, kann eine farblich angepasste Beleuchtung sein, um Materialunterschiede oder ähnliches zu verifizieren. Beispiele für andere Beleuchtungsfarben, die hier nicht notwendig waren, sind etwa UV-, oder IR-Beleuchtungen.
Mit der CCT-Technologie wird nicht partiell, sondern die vollständige und bedruckte Keramik im Detail überprüft. Diese Technologie vereint zwei bewährte Messprinzipien, das konfokale Messprinzip und die Triangulation. Das 3D-Bild liefert eine Information in jedem Pixel und wird verwendet, um die Oberfläche der Paste auf Fehler, etwa Koplanarität des Substrats und Pastenkoplanarität, Kratzer, Löcher, Partikel oder Erhebungen in der Paste zu prüfen. Die extrem raue oder auch spiegelnde Oberfläche erlaubt es nicht direkt mit der CCT-Technologie zu detektieren, da die Lichtreflexionen hier für eine Oberflächenvermessung nicht ausreichend stabil sind.

Mit dem Inspektionssystem können Taktzeiten von 10 s pro Substrat erreicht werden. Es leistet eine laterale Auflösung von 8 µm (X/Y), eine Höhenauflösung (Z) von 0,2 µm und eine Geschwindigkeit von 30 cm²/s. Dabei liegt die gemessene Wiederholgenauigkeit von ±3,0 µm bei 6 Sigma, welche das Unternehmen CeTaQ bestätigt.
Zum Nachweis der Messunsicherheit wurde das neue, dreidimensional gestaltete Glasmessboard der Firma CeTaQ verwendet. Darauf sind typische Strukturen, inklusive Fehler wie Brücken, Lotperlen etc., eines mit Paste bedruckten Substrates dreidimensional nachgebildet. Das Messmittel ist so gestaltet, dass ein Inspektionssystem es wie ein normales Substrat handhaben und testen kann. Ein Vergleich der gemessenen Werte mit den Nominalwerten erlaubt eine statistisch gesicherte Beurteilung der Messgenauigkeit. Mit den gewonnenen Messwerten können Fähigkeitsanalysen durchgeführt werden. CeTaQ gilt als unabhängiger Experte für Qualitätsanalysen rund um den SMT-Prozess.

(dw) | 15.07.2015

Quelle: http://www.all-electronics.de/texte/anzeigen/61039