Automatisches Inspektionssystem 3D-MID-Produkte

29. März 2012 – Viscom hat ein Prüfsystem entwickelt, mit dem sich die Qualität von 3D-MID-Baugruppen mit kurzen Taktzeiten und hoher Prüftiefe vollautomatisch überprüfen lässt. Das neue Inspektionssystem S6056MID erlaubt sowohl eine Prüfung des 3D-MID-Trägers, als auch des fertiggestellten 3D-MID-Produkts.

Besonders in der Automobilindustrie kommen mittlerweile immer häufiger 3D-MID-Produkte zum Einsatz. Die dreidimensionalen Baugruppen werden dort eingesetzt, wo besonders kleine Dimensionen gefragt sind und die Schaltungen optimal in ein Produkt eingepasst werden müssen.

Die Prüfaufgabe von 3D-MID-Baugruppen kann im Allgemeinen in zwei Prüfschritte unterteilt werden: Die Prüfung nach Fertigstellung des 3D-MID-Trägers und die Inspektion nach der Fertigstellung des gesamten 3D-MID-Produktes. Typische Fehler nach Fertigstellung des Trägers sind z. B. Fremdmetallisierungen (speziell beim LDS-Verfahren) sowie Ablösung, Kurzschlüsse oder Risse der Leiterbahnen. Das AOI-System überprüft die Leiterbahnen außerdem auf Vollständigkeit und wichtige Geometrie- und Farbeigenschaften.

Nach der Fertigstellung des gesamten MID-Produktes wird die Anwesenheit, Polarität, Richtigkeit und Position der Bauteile kontrolliert. Die Untersuchung der Lötstellen umfasst z. B. die Inspektion auf Tombstones oder Kurzschlüsse. Auch die Ausprägung der Lötstellen auf der Leiterbahn wird überprüft. Ein klassischer Fehler ist hier z. B. fehlender Lötstopplack.

Um diesen Anforderungen zu genügen, wurde das Inspektionssystem mit der erprobten, leistungsstarken Viscom-8M-Sensorik ausgestattet. Die Prüfaufgaben in der Aufbau- und Verbindungstechnik werden mit Standard-Auflösung vorgenommen und die nach der Metallisierung im High-Resolution-Mode. Kommt neben der Verwendung von Lotpaste auch Leitkleber zum Einsatz, wird die Farbsensorik eingesetzt. Bei Drahtbondapplikationen wiederum besteht die Möglichkeit, die bewährte Viscom Bonddraht-Sensorik mit Auflösungen bis zu 5μm/Pixel oder 2.5μm/Pixel zu nutzen. Damit können alle gängigen Dünndraht-Bonddrähte geprüft werden. Auf diese Weise kann eine breite Palette an Baugruppenlayouts abgedeckt werden, so dass eine effektive und sichere Qualitätskontrolle möglich ist.

Eine weitere Besonderheit der 3D-MID-Produkte besteht darin, dass sich die einzelnen Prüfobjekte auf unterschiedlichen Ebenen befinden. Um auch hier eine sichere Inspektion zu gewährleisten, kommt die geneigte Prüfung zum Einsatz. So können auch verdeckte Bereiche mit Hilfe der Schrägansicht sicher kontrolliert werden. Die Sensorik kann zudem in der Z-Achse verfahren werden, um so auch bei unterschiedlichen Höhen der Prüfobjekte die richtige Tiefenschärfe zu gewährleisten.

Außerdem musste bei der Entwicklung des Prüfsystems S6056MID eine Lösung für das Handling der dreidimensionalen Schaltungsträger gefunden werden. Denn sie sind von ganz unterschiedlichen Formen und Konturen geprägt. Es hat sich herausgestellt, dass bei vielen Anwendungen der Transport in Werkstückträgern (WTs) realisiert werden kann. Neben der Einzelspurlösung bietet Viscom auch durchsatzoptimierte Doppelspurtransporte und kundenspezifische Lösungen an.