Optisches 3D-Scannen mit mehreren Kameras in jeder entscheidenden Prozessphase – so werden fehlende Bauteile, Lötfehler und Bestückungsfehler erkannt, bevor die Produkte die Fertigungslinie verlassen.
Jedes Board wird mit einer Referenzbibliothek aus „Golden Boards“ verglichen. Fahre mit der Maus darüber, um mehr zu erfahren.
Prüfung der Bauteilanwesenheit auf der Leiterplatte anhand der montierten Stückliste – jede Bestückungsposition wird anhand des Referenzbildes überprüft.
Erkennt Chip-Bauteile, die sich während des Reflow-Lötvorgangs an einem Ende abheben – ein häufiger Defekt bei passiven Bauteilen der Baugrößen 0201/01005 mit kleiner Grundfläche, der durch thermische Ungleichgewichte verursacht wird.
Erkennt unerwünschte Lötverbindungen zwischen benachbarten Pads oder Anschlüssen bei QFP-, SOIC- und Steckverbinder-Gehäusen mit feinem Rasterabstand.
Überprüft die Ausrichtung von Dioden, Elektrolytkondensatoren und polarisierten ICs anhand der Markierungen und der Erkennung des Pins 1 an jedem Bauteil.
Die Volumen- und Profilanalyse der sichtbaren Lötstellen deckt nach dem Reflow-Löten unzureichend verlötete Stellen auf, noch bevor diese der elektrischen Prüfung unterzogen werden.
Durch die Mehrwinkelbildgebung lassen sich Anschlüsse erkennen, die nicht bündig am Kontaktfeld anliegen – eine der Hauptursachen für zeitweise auftretende Ausfälle im Feld.
Beim Auslesen von 2D-Barcodes und mittels OCR wurden die auf den Bauteilen angegebenen Werte sowie Datums- und Chargencodes mit der Stückliste abgeglichen, sofern dort entsprechende Angaben vorhanden waren.
Die AOI-Prüfung der blanken Leiterplatte erkennt Kratzer und Kerben im Kupfer, Unterbrechungen und Kurzschlüsse im Ätzbereich sowie Defekte in der Lötmaske, noch bevor Bauteile bestückt werden.
Eine wiederholbare, programmierbare Abfolge von Schritten, die an mehreren Stellen im Fertigungsstrang durchgeführt wird – und nicht nur eine einzige Endkontrolle.
Die Platine wird in die AOI-Station eingespannt, und es wird ein hochauflösendes Referenzbild aufgenommen. Eine von einem Ingenieur verifizierte "Golden Board"-Platine aus der Erstserie dient als Grundlage für die Prüfbibliothek dieser Revision.
Fixture-Last · Golden-Board-Referenz · revisionsgesperrte BibliothekEine Reihe hochauflösender Kameras erfasst die Leiterplatte aus verschiedenen Blickwinkeln unter strukturierter und koaxialer Beleuchtung und erstellt so ein 3D-Oberflächenprofil, das abstehende Anschlüsse und das Lötvolumen sichtbar macht, die auf einem einzelnen Bild von oben nicht erkennbar wären.
Mehrkamera-Array · Strukturiertes Licht · 3D-OberflächenprofilierungDie aufgenommenen Bilder werden Pixel für Pixel und Merkmal für Merkmal mit der „Golden-Board“-Bibliothek abgeglichen, wobei programmierbare Fehlererkennungsalgorithmen zum Einsatz kommen, die für jede Komponentenklasse individuell abgestimmt sind – so werden Fehlalarme minimiert, ohne dass echte Fehler übersehen werden.
Vergleich mit Golden-Board · Algorithmen der Komponentenklasse · abgestimmte SchwellenwerteMarkierte Leiterplatten werden an einen Prüfplatz weitergeleitet, an dem jeder vermutete Fehler bestätigt oder verworfen wird. Die Entscheidungen über „bestanden“ oder „ausgemustert“, die Fehlerbilder und die Prüfdaten werden unter der Seriennummer der Leiterplatte protokolliert, um eine lückenlose Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
Bedienerüberprüfung · Gut-/Aussortierung · Bildprotokollierung auf serieller EbeneAlle Prüfungen werden intern auf Anlagen in Serienqualität durchgeführt – nichts wird ausgelagert.
Hochauflösende Mehrwinkel-Kamera-Arrays in Kombination mit 3D-Höhenkartierung mittels strukturiertem Licht erfassen sowohl die 2D-Grundfläche als auch das physikalische Lötprofil jeder Lötstelle – und erkennen so abstehende Anschlüsse und Probleme mit dem Lötvolumen, die bei der flachen 2D-Bildgebung nicht sichtbar sind.
Spezielle Stationen sind nach dem Bestückungs- und Druckvorgang, nach der Bestückung und nach dem Reflow-Löten positioniert – so werden Fehler so früh wie möglich erkannt, anstatt auf eine einzige Endkontrolle zu warten, was die Nacharbeitskosten und die Durchlaufzeit senkt.
Jede Leiterplattenrevision verfügt über eine eigene Prüfbibliothek, die auf der Grundlage einer Referenzplatine (Golden Board) erstellt und im Laufe der Serienfertigung verfeinert wird. Durch das Auslesen von 2D-Barcodes und OCR-Daten werden die sichtbaren Bauteilkennzeichnungen gegengeprüft, und jedes Bild eines Defekts wird unter der eindeutigen Seriennummer der Leiterplatte protokolliert.
Jeder der unten aufgeführten Parameter entspricht unserer AOI-Produktionslinie, die anhand der Abnahmekriterien der Norm IPC-A-610 überprüft wurde. Prüfberichte und Bilder der Fehler werden mit jeder Baugruppenbestellung mitgeliefert.
| Parameter | AOI-Fähigkeit | Status |
|---|---|---|
| Erkennungsauflösung | Bis auf 15 Mikrometer | Verfügbar |
| Prüfgeschwindigkeit | Bis zu 800 Platten pro Stunde | Verfügbar |
| Größenbereich der Bretter | 50 × 50 mm – 460 × 610 mm | Verfügbar |
| Kamera / Anzahl der Kamerawinkel | Mehrere Kameras, 6+ Blickwinkel | Verfügbar |
| Größenbereich der Bauteile | 01005 und größer | Verfügbar |
| Falschalarmquote | < 0,51 TP3T in der optimierten Bibliothek | Verfügbar |
| Programmierbare Bibliothek | Je nach Leiterplattenrevision, auf Basis der „Golden Board“-Leiterplatte | Verfügbar |
| Inline-Stufen | Nach dem Auftragen, nach dem Platzieren, nach dem Reflow | Verfügbar |
| Daten- und Bildaufzeichnung | Vollständiges Archiv der Fehlerbilder nach Seriennummer | Verfügbar |
AOI ist eine Komponente einer mehrstufigen Prüfstrategie. Unsere nach IPC-A-610 geschulten Bediener und unsere dokumentierten Verfahren zur Anpassung der Prüfbibliotheken stehen auf Anfrage für Kundenaudits zur Verfügung.
Echte Herausforderungen bei der Montage – und wie sie durch programmierbare AOI vor dem Versand erkannt wurden.
Bei einer Produktionsserie von 20.000 Automobil-Steuergeräten schlüpfte das „0201 Passive Tombstoning“-Phänomen durch die visuelle Endkontrolle. Um diesen Fehler bereits an der Quelle zu erkennen, wurde eine Inline-AOI-Prüfung nach dem Reflow-Lötvorgang eingeführt.
Die nach dem Reflow durchgeführte AOI, die auf die 0201-Bauteilbibliothek abgestimmt war, erkannte jedes Bauteil mit „Tombstone“-Effekt noch vor dem Funktionstest – wodurch Nacharbeiten an der Produktionslinie des Kunden vermieden wurden.
Für eine medizinische Sensorplatine der Klasse 2 war eine 100%-Prüfung der Ausrichtung polarisierter Bauteile in einer gemischten Charge aus Dioden- und Elektrolytkondensator-Gehäusen erforderlich.
Durch Orientierungsprüfungen anhand von Pin-1 und Markierungen konnten zwei falsch ausgerichtete Diodenchargen bereits vor dem Funktionstest erkannt werden, wodurch dem Kunden ein kostspieliger Rückruf im Feld erspart blieb.
Bei einer QFP-Netzwerk-Switch-Platine mit 0,4 mm Rasterabstand traten bei der standardmäßigen 2D-AOI-Prüfung zeitweise Lötbrücken auf. Zur Behebung des Problems wurde eine 3D-Mehrwinkel-Bildgebung eingesetzt.
Durch 3D-Höhenkartierung wurden echte Brücken von Schattenartefakten unterschieden, die zu Fehlmeldungen führten, wodurch sich die Überprüfungszeit für die Bediener halbierte und gleichzeitig jeder echte Defekt erkannt wurde.
Die Qualität einer optischen Prüfung hängt ganz von der zugrunde liegenden Bibliothek ab. Unsere Ingenieure erstellen und optimieren jede Prüfbibliothek von Hand, gestützt auf einen dokumentierten, überprüfbaren Prozess.
Unsere Bibliotheken werden von geschulten Ingenieuren für jede Revision individuell angepasst und nicht auf den Werkseinstellungen belassen – so erzielen wir hohe Erkennungsraten, ohne die Bediener mit Fehlalarmen zu überhäufen.
AOI-Prüfungen nach dem Bestücken, nach der Platzierung und nach dem Reflow erkennen Probleme bereits im frühestmöglichen Stadium – wodurch Nacharbeitskosten gesenkt und die Ausbreitung von Fehlern in nachfolgenden Prozessschritten verhindert werden.
Die Fehlerbilder, die Entscheidung über „bestanden“ oder „ausgemustert“ sowie die Prüfdaten jeder Platine werden unter ihrer Seriennummer archiviert – und können für jedes Kundenaudit oder jede Untersuchung vor Ort abgerufen werden.
Wir optimieren kontinuierlich die Fehlererkennungsalgorithmen für die einzelnen Komponentenklassen und senken so die Fehlalarmquote, die andernfalls die Produktion verlangsamen und echte Fehler im Rauschen überdecken würde.
Häufig gestellte Fragen zur AOI-Prüfung und dazu, wie sie sich in Ihren Montageprozess einfügt.
Bei der automatisierten optischen Inspektion werden hochauflösende Kameras eingesetzt, um unbestückte Leiterplatten und bestückte Leiterplatten zu scannen. Dabei wird das von der Kamera erfasste Bild mit einer Referenzplatine („Golden Board“) verglichen, um Fehler zu erkennen. Wir führen diese Inspektion in mehreren Phasen durch: nach dem Pastendruck, nach der Bestückung und nach dem Reflow-Löten, damit Probleme so früh wie möglich erkannt werden und nicht erst bei der Endkontrolle.
Nein. Die AOI erkennt nur das, was für eine Kamera sichtbar ist – sie kann keine Lötstellen prüfen, die unter BGA-, CSP- oder QFN-Gehäusen verborgen sind. Für diese führen wir zusätzlich zur AOI eine spezielle Röntgenprüfung durch. Die beiden Verfahren ergänzen sich, sind jedoch nicht austauschbar, und beide gehören standardmäßig zu unserem BGA-Bestückungsprozess.
AOI prüft den sichtbaren Teil einer Lötstelle – Form, Volumen und Oberflächenbeschaffenheit der Lötstelle bei durchkontaktierten und Chip-Bauteilen. Es kann nicht unter ein Gehäuse oder in das Innere eines Zylinders hineinsehen. Hohlräume, „Head-in-Pillow“-Effekte und versteckte Brücken unter BGA-/QFN-Gehäusen erfordern eine Röntgenprüfung, die wir bei entsprechenden Designs als ergänzenden Schritt durchführen.
Unsere optimierten Bibliotheken weisen in der Regel weniger als 0,51 TP3T-Fehlmeldungen auf, sobald sich ein Programm nach den ersten Serienfertigungen stabilisiert hat. Wir reduzieren Fehlmeldungen, indem wir revisionsspezifische „Golden-Board“-Bibliotheken erstellen, die Schwellenwerte der Algorithmen pro Komponentenklasse optimieren und gemeldete Fehler an einer Prüfstraße durch Bediener überprüfen, bevor eine Platine aussortiert wird.
Ja. Die Bilder jeder geprüften Leiterplatte sowie die Entscheidung „bestanden“ oder „nicht bestanden“ werden unter der jeweiligen Seriennummer archiviert. Auf Anfrage stellen wir für jede Charge vollständige Fehlerbildprotokolle, Prüfzusammenfassungen und Rückverfolgbarkeitsdaten zur Verfügung, was insbesondere für Ursachenanalysen und Kundenaudits von großem Nutzen ist.
Ja – die Inline-AOI-Prüfung mit dem Modell 100% ist bei jedem SMT-Bestückungsauftrag standardmäßig und ohne Aufpreis enthalten. Die Einrichtung der Bauteilbibliothek und die Qualifizierung der ersten „Golden-Board“-Leiterplatte sind in Ihrem ersten Produktionslauf enthalten. Je nach Bauteilzusammensetzung Ihrer Leiterplatte und den Anforderungen an die Zuverlässigkeit können zusätzliche Röntgen- oder ICT-Prüfungen hinzugefügt werden.
Unser Ingenieurteam wird Ihre Stückliste und Ihre Konstruktionsdateien prüfen und Ihnen innerhalb von 8 Arbeitsstunden ein vollständiges Angebot einschließlich Ihres Prüfplans zukommen lassen.
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