Optische Inspektion großer Baugruppen ohne perspektivische Verzerrungen

24. September 2010 - Der Willicher AOI-Experte modus high-tech electronics hat eine Speziallinse für die Parallelprojektion von zu inspizierenden Objekten mit einer Größe bis DIN A2 entwickelt. Sie ermöglicht deren vollständige Abbildung für den Prüfvorgang - maßstabsgetreu ohne perspektivische Verzerrungen oder Verdeckungen durch höhere Baugruppenelemente.

Zur Kontrolle in der Leiterplattenherstellung oder bei der Produktion elektronischer Baugruppen wie Mainboards kommen unter anderem Scanner-Systeme zum Einsatz. Deren Bildverarbeitungsverfahren prüft einzelne Fertigungsschritte auf potenzielle Fehler. Die analogen Daten der dreidimensionalen physikalischen Vorlage werden mit Hilfe von Sensoren aufgenommen und in einem zweidimensionalen Prüfbild zum Abgleich mit der fehlerfreien Produktionsvorlage digitalisiert. Das von der Vorlage reflektierte Licht wird dabei über Spiegel und Linsen auf dem Sensor gebündelt.

Bei konventionellen Linsensystemen entstehen üblicherweise Verzerrungen durch die Zentral- bzw. Fluchtpunktperspektive. Bei Baugruppen mit höheren Elementen, zum Beispiel PCI-Steckplätzen, kann deren Umfeld durch die Schrägsicht verdeckt sein (je schräger der Projektionswinkel, desto höher der potenzielle Verdeckungsgrad). Diese Darstellungsfehler sorgen für Ungenauigkeiten bei den zu verarbeitenden Prüfbildern, am gravierendsten in deren Randbereichen.

Das gebrauchsmustergeschützte telezentrische Linsensystem von modus hingegen ermöglicht eine senkrechte Aufsicht auf die gesamte Fläche des Prüflings - auch bei übergroßen Baugruppen mit einem Scanformat bis DIN A2 und unterschiedlichen Höhenkonturen. Diese Parallelprojektion ist das Ergebnis intensiver Forschungsarbeit an der Beschaffenheit der Speziallinse. Sie bricht das von der Vorlage reflektierte Licht so, dass der Strahlengang parallelisiert wird. Auf diese Weise lassen sich jegliche Bildverzerrungen und scheinbare Positionsveränderungen in der Abbildung verhindern. Durch das aus aufeinander abgestimmten Optik-Komponenten bestehende System wird sie als durchgehend senkrechte Aufsicht an die CCD-Zeile und somit ein parallaxenfreies Bild in die Inspektions- bzw. Bildverarbeitungssoftware gegeben und dort geprüft. Diese ist ebenfalls eine Spezialentwicklung von modus.

Direkte Draufsicht an jeder Stelle des gesamten Prüflings: Die modus-Speziallinse gibt eine maßstabsgetreue Parallelprojektion von zu inspizierenden Objekten an die CCD-Zeile

Das Prüfbild mit der modus-Speziallinse wird ohne perspektivische Verzerrungen oder Verdeckungen durch höhere Baugruppenelemente - wie in dem Prüfling links durch die Zentralperspektive - erstellt

Ideal für Null-Fehler-Strategie

Durch die Kombination aus Linse, Beleuchtung und AOI-Software ist die Prüfung auf diverse Produktionsfehler deutlich umfangreicher und vor allem präziser möglich als mit konventionellen Lösungen. Damit trägt der Anbieter dem Bedarf seiner Kunden mit einer Null-Fehler-Strategie Rechnung, die insbesondere im Automotive-Bereich tätige Unternehmen verfolgen. In der Produktion in Willich werden alle Scanner-Systeme mit dieser leistungsstarken Produktkombination ausgestattet. Aber auch bestehende Systeme lassen sich nach dem Stand der Technik umrüsten.

www.modus-hightech.de