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2 Was ist Onboard PCB Inspection? 2.3 Die verschiedenen Inspektionsmethoden 10 User Manual / Bedienungsanleitung Onboard PCB Inspection 06/2018 2.3 Die verschiedenen Inspektionsmethoden 2.3.1 Inspektion der Lotpaste (SPI…
2 Was ist Onboard PCB Inspection?
2.1 Kundenvorteile
User Manual / Bedienungsanleitung Onboard PCB Inspection 06/2018 9
2 Was ist Onboard PCB Inspection?
Bei der Bestückung von Leiterplatten mit Bauteilen dient Onboard PCB Inspection dazu, bereits
während eine Leiterplatte noch in der Bestückmaschine ist, kritische Bereiche zu inspizieren.
Onboard PCB Inspection kommt vor allem bei der Bestückung von BGA Bauteilen oder für Ab-
schirmbleche zum Einsatz. Bei BGA Bauteilen und Abschirmblechen macht es am meisten Sinn,
durchführbar ist die Inspektion aber bei allen Bauteiltypen.
Falls kleinere Bauteile unterhalb dieser BGAs oder einem Abschirmblech angeordnet sind, können
Fehler die bei der Bestückung der kleinen Bauteile gemacht wurden, in einem nach der Bestück-
maschine angeordneten AOI-System nicht mehr oder nur noch mit sehr großem Aufwand entdeckt
oder auch repariert werden.
Die Inspektion erfolgt mit der bereits in der Bestückmaschine vorhandenen Leiterplattenkamera mit
der z.B. auch die Passmarken vermessen werden, oder ein Barcode auf der Leiterplatte gelesen
werden kann. Es muss also keine zusätzliche Hardware installiert werden.
Die Inspektion ist ein 3D-Verfahren bei dem Höheninformationen miteinander verglichen werden.
Die Höhenkarten werden durch wiederholte Bildaufnahmen bei spezieller Beleuchtung berechnet.
Die Messung erfolgt durch einen Bildvergleich zwischen einer korrekt bestückten Leiterplatte und
der aktuell zu bestückenden Leiterplatte. Werden Unterschiede gefunden, stoppt die Maschine. Die
Unterschiede werden klassifiziert, wie z.B. ein fehlendes Bauteil oder ein zusätzliches Bauteil. Die-
ses wird dann dem Bediener am Bildschirm der Station angezeigt. Der Bediener entscheidet dann
anhand der Bilder ob es sich um einen tatsächlichen Fehler handelt oder ob weiter bestückt wer-
den soll.
Nach der gleichen Methode kann auch überprüft werden ob bei noch nicht bestückten Leiterplatten
das Lotvolumen, und die Lotpastenhöhe in ausgewählten Bereichen weitgehend der korrekt be-
druckten Leiterplatte entspricht.
2.1 Kundenvorteile
●
Geringe dpm-Rate. Die Inspektionen werden innerhalb der SIPLACE Bestückmaschine und
ohne zusätzlichem Gerät durchgeführt.
●
Schnelleres Erkennen von Fehlern
●
Geringere Nacharbeiten
●
Geringe Investition, wenn nur bestimmte Teile einer Leiterplatte überprüft werden müssen.
2.2 Systemanforderungen
●
SIPLACE Pro ab 15.1
●
Stationssoftware ab 711.1
●
Maschinenlizenz:
– Artikelnummer: 00117262-01
●
SIPLACE Vision ab 5.5
●
Alle SIPLACE SX mit Leiterplattenkamera Typ 34 Q
– SIPLACE SX mit Hotlink-Kameras müssen auf Typ 34 Q (Artikel Nr.: 03075363-02) umge-
rüstet werden.
●
Alle SIPLACE SX mit hohem Portal, VHF-Kopf und mit Leiterplattenkamera Typ 34 HU
●
SIPLACE TX oder X-Serie S mit Leiterplattenkamera Typ 34 G (GigE)
●
Bei Maschinen mit High Force Head nur mit Leiterplattenkamera Typ 34 H (ggf. Nachrüsten)
HINWEIS
SIPLACE X-Serie S ab Seriennummer Hxxxx
Alle SIPLACE X-Serie S ab der Seriennummer Hxxxx oder höher sind bereits mit GigE aus-
gerüstet.
2 Was ist Onboard PCB Inspection?
2.3 Die verschiedenen Inspektionsmethoden
10 User Manual / Bedienungsanleitung Onboard PCB Inspection 06/2018
2.3 Die verschiedenen Inspektionsmethoden
2.3.1 Inspektion der Lotpaste (SPI)
Bei dieser Inspektionsmethode wird die Qualität der aufgebrachten Lotpaste überprüft. Die Lotpas-
te im Bestückbereich des Bauelementes wird vor dem Bestücken inspiziert.
●
Es wird das Lotvolumen und die mittlere Lothöhe überprüft.
●
Deutlich erkennbare Lotbrücken werden erkannt
●
Die Inspektion wird in der ersten Maschine der Linie durchgeführt.
2.3.2 Inspektion vor dem Bestücken (BPI)
Bei dieser Inspektionsmethode wird geprüft, ob Vorgänger-Bauelemente an der Betückposition feh-
len, oder ob sich dort verlorene Bauelemente befinden. Dieses ist besonders für BGA,- LGA-, oder
QFP Bauelemente, sowie für Abschirmbleche sinnvoll
Anwendungsfälle von Bauelemente-Typen
●
Der hauptsächliche Anwendungsfall ist, dass überprüft wird, ob alle Bauelemente vorhanden
sind. Sind Bauelemente versetzt bestückt, wird dies nur bei grobem Bestück-Versatz erkannt
(diese Inspektionsmethode ist jedoch kein Messmittel zur Überprüfung der Bestückgenauig-
keit).
●
Bevor ein BGA, ein LGA oder QFP Bauelement bestückt wird, kann überprüft werden, dass
sich kein anderes Bauelement, oder andere Fremdkörper auf oder neben den Lotdepots
befinden. Dadurch wird sichergestellt, dass die BGA Ballanschlüsse beim Bestücken auf Lot-
pads gesetzt werden.
●
Bevor ein Abschirmblech über Bauelemente bestückt werden soll, wird überprüft, ob sich
diese Vorgänger-Bauelemente bereits an der entsprechenden Stelle (unter dem Abschirm-
blech) befinden.
2.3.3 Inspektion nach dem Bestücken (API)
Bei dieser Inspektionsmethode wird geprüft, ob das Bauelement korrekt bestückt wurde.
●
Bauelemente die bereits bestückt wurden, werden überprüft, ob sie sich an der entsprechen-
den Position befinden und korrekt bestückt wurden.
2.4 Voraussetzungen und Grenzen
2.4.1 Generelle Hinweise
●
Das Teachen muss in Ausnahmefällen wiederholt werden, wenn sich das Aussehen der be-
stückten Leiterplatten, der Lotpastendruck, etc. im Vergleich zum ursprünglichen Teachergeb-
nis signifikant geändert haben. Je besser das geteachte Referenzbild ist, umso besser ist das
spätere Ergebnis.
●
Pseudo-Fehler können in Ausnahmefällen auftreten. Das ist insbesondere der Fall, wenn Ab-
schattungseffekte auftreten, d.h. wenn Bauelemente sehr eng zu bestücken sind oder relativ
hohe Bauteile bereits bestückt wurden.
HINWEIS
Erkennungsleistung ist von der konkreten Anwendung abhängig
Die Erkennungsleistung ist von der konkreten Anwendung abhängig. D.h. man muss immer
für den konkreten Fall prüfen und entscheiden, wie gut das Verfahren funktioniert. In un-
günstigen Fällen ist z.B. mit einer erhöhten "Fehler-Alarm"-Rate oder auch mit einzelnen
nicht erkannten "verlorenen Bauteilen" zu rechnen. Eine 100%-Sicherheit wird nicht garan-
tiert.
●
Die zu inspizierenden Bestückpositionen müssen als Winkel ein Vielfaches von 90° haben.
2 Was ist Onboard PCB Inspection?
2.4 Voraussetzungen und Grenzen
User Manual / Bedienungsanleitung Onboard PCB Inspection 06/2018 11
2.4.2 Bei der Inspektion der Lotpaste (SPI)
HINWEIS
Kein vollwertiger SPI-AOI-Ersatz
Die Inspektion der Lotpaste ist kein vollwertiger SPI-AOI-Ersatz. Es wird lediglich eine Gut/
Schlecht-Aussage getroffen.
Einschränkungen
●
Es wird kein Versatz oder nur deutliche Lotbrücken erkannt.
Voraussetzungen bei BGA:
●
Der Durchmesser der Lotpads muss ≥ 0,15 mm betragen.
Voraussetzungen bei „Nicht“ BGAs:
●
Die Lotpads müssen einen Pitch von ≥ 0.4mm haben.
2.4.3 Bei der Inspektion vor Bestücken (BPI)
HINWEIS
Die Versatz-Prüfung erlaubt nur Gut/Schlecht –Aussagen
Die Versatz-Prüfung erlaubt nur Gut/Schlecht –Aussagen. Dieses ist kein Genauigkeits-
nachweis der Bestückung.
Allgemeine Voraussetzungen
●
Je kleiner die Prozess-Variationen beim Lotpastendruck sind, desto geringer ist die Pseudo-
Fehlerrate. Bei großen Prozess-Variationen kann die Pseudo-Fehlerrate ansteigen.
Voraussetzungen bei BGA, LGA oder QFP Bauelementen
●
Verlorene Bauteile können nur bis zu einer MINIMALEN Größe
von 0201 sicher erkannt werden.