Thickfilm-Pastendruck inline in Echtzeit inspizieren

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Wickon Hightech GmbH

Mit Hilfe einer von Wickon Hightech patentierten Technik wird nun eine Bildauflösung von 9,5 μm erreicht. (Inline-Anwendungen schaffen sogar eine Auflösung von 6,5 μm.) Ein Sensor nimmt drei identische Bilder mit unterschiedlicher Beleuchtung (Ober – und Unterlicht mit verschiedenen Farben) auf. In 4,5 Sekunden lassen sich so Bildgrößen von 450 Mbyte und mehr erzeugen. Die Korrektur jedes Layers erfolgt anschließend anhand der Fiducials. Mit Hilfe der Gerber-Daten wird für jede einzelne Schicht die Position der Struktur, sowie Form und Versatz und Homogenität des Pastendepots berechnet und anhand von programmierbaren Grenzen geprüft. Auch Siebverzüge werden innerhalb der vorgegebenen Toleranzen korrigiert. In einem Durchlauf lassen sich damit die Position, Fläche und die Homogenität der aufgetragenen Dickschichtpaste kontrollieren. Selbstverständlich erkennt das System die unterschiedlich eingesetzten Materialien.

Diffuses fokussiertes Licht gegen Reflexionen

Eine besondere Herausforderung stellte die Beleuchtung dar: Nasse Pasten wie etwa Silber reflektieren sehr stark nach dem Druck, silberhaltige Materialien oder Gold dagegen sind im nassen Zustand dunkel mit stark reflektierenden Außenkanten. Da bis zu 26 Schichten übereinander gedruckt werden, müssen die unterschiedlichen Lagen klar abgrenzbar sein. Dies konnte mit einer fokussierten diffusen Beleuchtung sichergestellt werden.

Pseudofehler durch intelligente Software vermeiden

Ein Problem stellten die sogenannten Pseudofehler dar: Das sind Ungenauigkeiten im Druck, die keinen Einfluss auf die Funktion des elektronischen Bauteils haben, vom System jedoch als Fehler erkannt werden. Das Team von Uwe Schiller forderte, dass maximal jedes 25. Board einen Pseudofehler melden dürfe. Die Fachleute von Wickon Hightech konnten das System zuverlässig so modifizieren, dass nur jedes 75. Board einen Toleranzfehler meldet. „Dies ist das erste Inspektionssystem, das Pseudofehler durch intelligente Software-Algorithmen vermeidet“, versichert Uwe Schiller, „bisher haben dies ausschließlich Mitarbeiter mittels optischer Kontrolle mit einem Mikroskop überprüfen können.“

Eine weitere Herausforderung an Wickon Hightech war der Einbau der PI-Lösung in die bestehende Anlage. Nicht nur, dass für das Transportsystem eine geeignete Integration in die bestehende Linie entwickelt werden musste, auch der verfügbare Platz von 370 x 650 x 650 Millimetern forderte die Konstrukteure heraus – und stellte letztendlich kein Problem dar.

Wickon Hightech ist es gelungen, innerhalb weniger Monate ein einfach zu bedienendes Inspektionssystem zu installieren, das anhand sehr hoher Bildinformationen nicht nur deutlich schneller ist als der Mitbewerb, sondern den nassen Pastendruck in Echtzeit kontrolliert. Wickon hat jüngst ein weiteres System in China für vergleichbare Produkte erfolgreich integriert.

* Roman Wieser ist Geschäftsführer der Wickon Hightech. Das Unternehmen unterstützt Elektronikfertiger bei der Optimierung von Fertigungsprozessen.

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