Innovative Technologien in AOI-Systemen: Grundlage für die Leistungsfähigkeit. Jens Kokott, Bereichsleiter AOI-Systeme. GÖPEL electronic GmbH

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1 Innovative Technologien in AOI-Systemen: Grundlage für die Leistungsfähigkeit Jens Kokott, Bereichsleiter AOI-Systeme GÖPEL electronic GmbH

2 Inhalt Vorstellung GÖPEL electronic Komponenten in AOI-Systemen Kamera/Objektiv-Kombination Auflösung und Abbildung Betrachtungsrichtungen / Betrachtungsfeld (FOV) Beleuchtungsmodule Variierbare Parameter Auswirkungen auf Inspektionsqualität Zusammenfassung 08/02/ Elektronik-Technologieforum Nord 2

3 Qualitätssicherung für die Fertigung elektronischer Baugruppen Unsere Kunden fertigen hochwertige Produkte. Moderne Produkte arbeiten mit elektronischen Baugruppen. Deren Qualität gilt es sicher zu stellen

4 Get the total Coverage! Geschäftsbereiche: JTAG/Boundary Scan (BScan) Automotive Test Solutions (ATS) Funktionstest (FT) Industrial Vision Solutions (IVS) Automatische Röntgen Inspektion (AXI) Automatische Optische Inspektion (AOI) 4

5 Steckbrief Firmengründung: 1991 Ausgründung aus Werk Carl Zeiss Hauptsitz: Jena Niederlassungen: USA Austin France Rennes UK Cambridge China Hong Kong Indien Bangalore Distributoren und Support-Stützpunkte in über 50 Ländern 5

6 Komponenten von AOI Systemen Hardware: Bildaufnahmemodul (Kamera und Objektiv) Beleuchtungssystem Positioniersystem für Kameramodul Leiterplatten-Handlingsystem Software: Prüffunktionen Optimierungstools für Prüfprogramme Externe Softwaremodule (z.b. Reparaturplatz-Software, Statistik) Datenimport/-export, Traceability 6

7 Komponenten von AOI Systemen Hardware: Bildaufnahmemodul (Kamera und Objektiv) Beleuchtungssystem Positioniersystem für Kameramodul Leiterplatten-Handlingsystem Software: Prüffunktionen Optimierungstools für Prüfprogramme Externe Softwaremodule (z.b. Reparaturplatz-Software, Statistik) Datenimport/-export, Traceability 7

8 Schlüsselkomponente Nr. 1: Kamera und Objektiv Verantwortlich für: Fehlererkennung / Pseudofehler Inspektionsgeschwindigkeit Kompatibilität zwischen den Systemen Debug-Aufwände 8

9 Kamera-Objektiv Kombination: Mehr als nur zwei Einzelkomponenten! Pixelanzahl einer Kamera Beschreibt die Größe des Bildfiles Enthält keine Informationen über die reale optische Bildauflösung und Bildqualität Ist oftmals nur ein Marketingund Vertriebsargument 9

10 Kamera-Objektiv Kombination: Mehr als nur zwei Einzelkomponenten! Konventionelles Objektiv Lichtpunkt Intensität vor dem Objektiv Objektiv Intensität nach dem Objektiv Lichtpunkt auf der CCD-Matrix Pixeladaptiertes Objektiv 10

11 Kamera-Objektiv Kombination: Mehr als nur zwei Einzelkomponenten! Bauform 01005, aufgenommen mit konventionellem Objektiv 0.5mm Bauform 01005, aufgenommen mit pixeladaptiertem Objektiv 0.5mm Identische Pixelanzahl in beiden Bildern! 11

12 Kamera-Objektiv Kombination: Mehr als nur zwei Einzelkomponenten! Telezentrische Optik - fehlerfreie Abbildung von Bauelementen und Lötstellen - unabhängig von der Lage im Betrachtungsfeld oder Höhenausdehnung - 100% Kompatibilität zwischen Systemen mit unterschiedlichem Betrachtungsfeld 12

13 Herausforderung für Kameramodule: Variantenvielfalt auf Baugruppen Verborgende Bauteile und Lötstellen Verschiedene Winkellagen von Bauteilen und Lötstellen Unterschiedliche Padgeometrien 13

14 Unterschiedliche Betrachtungsrichtungen- Sichere Erkennung versteckter Fehler! 14

15 Leistungsmerkmal für den Schrägblick: Betrachtungsfeld (FOV) und Bildqualität! Typische Schärfentiefe bei optimierter Auflösung Kameramodul mit Objektiv und optischen Komponenten, optimierte Auflösung für Prüfaufgabe Resultierender Inspektionsbereich Leiterplatte 15

16 Leistungsmerkmal für den Schrägblick: Betrachtungsfeld (FOV) und Bildqualität! Kameramodul mit Objektiv und optischen Komponenten, optimierte Auflösung für Prüfaufgabe Kippung der Schärfeebene auf Leiterplattenebene Resultierender Inspektionsbereich Leiterplatte 16

17 Leistungsmerkmal für den Schrägblick: Betrachtungsfeld (FOV) und Bildqualität! 17

18 Schlüsselkomponente Nr. 2: Beleuchtung Verantwortlich für: Maximale Fehlererkennung Pseudofehlerrate Wichtige Parameter: Parametrierbare Intensität Wählbare Wellenlänge (von Infrarot bis Ultraviolett) Variierbare Beleuchtungsrichtungen 18

19 Flexible Beleuchtung: Schlüssel für maximale Fehlererkennung! 19

20 Flexible Beleuchtung: Schlüssel für maximale Fehlererkennung! Ultraviolett-Beleuchtung, z.b. für Passmarken-Erkennung Infrarot-Beleuchtung, z.b. für Bauteile mit geringem Kontrast 20

21 Zusammenfassung Auswahl und Kombination von Kamera-/Objektivkomponenten: Schlüssel für die Leistungsfähigkeit des gesamten AOI-Systems Flexible Beleuchtung garantiert eine optimale Fehlererkennung 21

22 OptiCon-Familie: Flexible AOI-Systeme höchster Leistungsfähigkeit 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Jens Kokott, GÖPEL electronic 23