Prüfung auf Materialebene in der Elektronikfertigung
Erkennen Sie das Vorhandensein und die Art einer Beschichtung in einem einzigen berührungslosen Durchgang, einschließlich transparenter Beschichtungen, die unter normalem Licht identisch aussehen. Keine Probenvorbereitung, keine zerstörende Prüfung.
Die Herausforderung
Mit herkömmlichen Bildverarbeitungsverfahren lassen sich Unterschiede, die für die Qualität entscheidend sind, nicht erkennen. Abweichungen bei Beschichtungen, Harzen und Lötlegierungen oder Verunreinigungen sind zwar möglicherweise unsichtbar, können jedoch zu Fehlern führen oder die Zuverlässigkeit beeinträchtigen.
Dünne oder ungleichmäßige Beschichtungen sind für das bloße Auge nicht erkennbar, beeinflussen jedoch die Beständigkeit der Baugruppe gegenüber Feuchtigkeit, Staub und Temperatur.
Verschiedene Kunststoffe und Polymere sehen unter normalem Licht gleich aus, verhalten sich jedoch über die gesamte Lebensdauer des Produkts hinweg sehr unterschiedlich.
Flussmittelrückstände, Öle und Partikel sind schwer zu erkennen und können zu einer Verschiebung der Widerstandswerte oder zu Ausfällen im Feld führen.
Eine Tafel, eine Messung, zwei Ansichten. Ziehen Sie die Elemente, um die Ergebnisse der optischen Prüfung mit den Werten des Materialsignals zu vergleichen.
Beide Rahmen basieren auf derselben Messung, sodass alle Elemente beim Verschieben in der richtigen Position bleiben.
Trennt ähnliche Polymere, Harze und Schutzbeschichtungen anhand ihrer spektralen Signatur.
Erkennt geringfügige Unterschiede in der Rezeptur oder zwischen den Chargen, bevor diese in den Einsatz gelangen.
Wandelt die Beschichtungs- und Materialqualität in ein klares, aufgezeichnetes Signal um, anstatt sie als subjektive Einschätzung zu betrachten.
Flussmittelrückstände, Öle und Partikel, die bei einer Standardprüfung nicht erkennbar sind.
Erkennt dünne, ungleichmäßige oder fehlende Beschichtungen, einschließlich Beschichtungen ohne UV-Tracer.
Beleg
Zwei separate Tests an PCB-Proben, die jeweils mit zwei Klassen trainiert wurden, wurden in einer Laborumgebung durchgeführt.
Eine Acrylbeschichtung auf Kohlenwasserstoffbasis wurde auf ein Drittel der Platte aufgetragen; die Platten wurden in zwei Gruppen unterteilt: beschichtete und unbeschichtete Platten.
Acryl-Schutzbeschichtung auf der oberen Hälfte, Polyurethan-Alkydharz auf der unteren Hälfte, jeweils als eigene Klasse behandelt.
Zwei Tests an Leiterplattenproben. Erstens: Eine Acrylbeschichtung auf Kohlenwasserstoffbasis, die auf ein Drittel einer Leiterplatte aufgetragen wurde; diese wurde als zwei Klassen trainiert: beschichtet und unbeschichtet. Zweitens: Eine Acryl-Schutzbeschichtung auf der oberen Hälfte und eine Beschichtung aus Polyurethan-Alkydharz auf der unteren Hälfte; diese wurden jeweils als eine Klasse trainiert. Alle drei Beschichtungen sind transparent.
Echtzeit-Hyperspektral-Zeilenkamera HELIOS EC64 auf einer EVK LabStation: vier Halogen-Beleuchtungseinheiten, die im NIR-Bereich von 930–1700 nm strahlen, ein Linearantrieb, der die Probe unter der Kamera bewegt, und 256 Wellenlängenpixel pro räumlichem Punkt. Auf den beschichteten und unbeschichteten Bereichen wurden Trainingspunkte markiert, und die Klassifikationsmodelle wurden in EVK SQALAR erstellt.
Das Erkennen einer Klarlackschicht ist möglich, und zwei Beschichtungen lassen sich auf einer Leiterplatte voneinander unterscheiden. Die klassifizierten Bilder weisen leichte Fehlklassifizierungen auf, vor allem in Bereichen, die heller oder dunkler sind, oder bei Bauteilen, die selbst ein starkes Spektralsignal abgeben.
Wo das hingehört
Die konforme Beschichtung wird gemäß IPC-CC-830 qualifiziert und anhand der Abnahmekriterien nach IPC-A-610 geprüft, in der Regel visuell oder unter UV-Licht. Die hyperspektrale Bildgebung liefert zusätzliche Informationen, die diese Prüfungen nicht bestätigen können: welches Material tatsächlich vorhanden ist, einschließlich Beschichtungen, die keinen UV-Tracer enthalten.
Anwendungen
Eine Anwendung wurde in unserem Labor validiert. Die anderen sind plausibel und durchlaufen zunächst eine Machbarkeitsprüfung.
Überprüfen Sie das Vorhandensein, die Abdeckung und die Art der Beschichtung.
In unserem Labor validiertHohlräume, Einschlüsse oder falsches Material erkennen.
Machbarkeit auf AnfrageBestimmen Sie dielektrische Materialien und Oberflächenverbindungen.
Machbarkeit auf AnfrageUnterscheiden Sie Harze und Polymere, um eine einheitliche Qualität zu gewährleisten.
Machbarkeit auf AnfrageErkennen Sie Rückstände, Öle, Partikel und Fremdkörper.
Machbarkeit auf AnfrageVerfolgen Sie Abweichungen im Zeitverlauf, um die Linienqualität zu verbessern.
Machbarkeit auf AnfrageVersuchsaufbau, Spektren und klassifizierte Ergebnisse für zwei Versuche mit transparenten Beschichtungen auf einer Leiterplatte, einschließlich der Bereiche, in denen die Methode an ihre Grenzen stößt.
Laden Sie die Machbarkeitsstudie herunterIn der Elektronikfertigung gehören einige der schwerwiegendsten Probleme bei der Beschichtung zugleich zu den am schwersten erkennbaren.
Blogbeitrag lesenDie bei der Messung verwendete NIR-Zeilenkamera: 930–1700 nm, 256 Wellenlängenpixel pro räumlichem Punkt, Klassifizierung in Echtzeit.
Datenblatt herunterladenZur eigenen Beurteilung
Prüfung der Leiterplattenbeschichtung mittels hyperspektraler Bildgebung: Aufbau, Spektren, klassifizierte Ergebnisse und die Bedingungen, unter denen die Erkennung an ihre Grenzen stößt.
Machbarkeitsstudie zur Beschichtung von Leiterplatten
PDF · 9 Seiten · HELIOS EC64-Laboraufbau, zwei Tests mit jeweils zwei Klassen.