Qualitätssicherung von Elektronikkomponenten: 2D-Videoinspektion von Leadframes

Zur Überwachung ihrer Fertigungsqualität eignet sich das Koordinatenmessgerät Optiv Classic 443 von Hexagon Manufacturing Intelligence. Mit seinem bildverarbeitenden Vision-Sensor ermöglicht es die automatisierte, schnelle und hochgenaue optische Messung von Leadframes von der Bemusterungsphase bis hin zur Serienprüfung großer Stückzahlen.

Ausrichtung mit dem Vision-Sensor

Zunächst erfolgt die Definition der Lage des Leadframes im Arbeitsvolumen der Messmaschine. Nach wenigen Mausklicks errechnet die PC-DMIS Funktion „QuickAlign“ automatisch eine optimale Werkstückausrichtung anhand der selektierten Geometrieelemente.

Optische Messung und Vergleich gegen CAD-Daten

Zur Gewährleistung der Kontakt- und Verbindungsfunktion von Leadframes müssen zahlreiche Maß-, Form- und Lagetoleranzen geprüft werden. Dazu gehören die Breite von Kontaktstegen, deren Abstände und Winkel zueinander sowie 2D-Profilformen.

Dank „QuickFeature“ erkennt die Messsoftware PC-DMIS CAD bei der Messablauferstellung automatisch den Elementtyp, während der Anwender den Mauszeiger über das CAD-Modell bewegt. Mit einem Klick wird das erkannte Element in die Messroutine übernommen. Alternativ können durch Ziehen mit der Maus in der CAD-Ansicht mehrere gleichartige Elemente gleichzeitig ausgewählt und im Messablauf angelegt werden („MultiSelect“). Bei der anschließenden Ausführung der Messroutine misst „MultiCapture“ gleichzeitig alle Geometrien, die innerhalb eines Kamera-Bildfeldes liegen, optimiert den gesamten Messablauf und beschleunigt ihn damit deutlich. Mit PC-DMIS können Messabläufe auch offline, d.h. ohne Messgerät mit CAD-Daten erstellt werden. Dabei simuliert „CADCamera“ alle Aspekte der optischen Messung. Beim ersten Programmablauf an der Zielmaschine erlaubt „AutoTune“ die iterative Anpassung von Beleuchtungs-, Vergrößerungs- und Bildverarbeitungsparametern.

Mit einer hochauflösenden CMOS-Kamera in Verbindung mit einem 10x CNC-Motorzoom erfasst die Optiv Classic 443 die zu prüfenden 2D-Geometrien der Leadframes mit Subpixel-Genauigkeit. Feine oder eng tolerierte Strukturen werden mit hoher Auflösung (kleines Bildfeld) gemessen. Soll die Kamera größere Konturabschnitte in nur einem Bild verarbeiten, wählt man eine geringere Auflösung (großes Bildfeld). Das spart wertvolle Messzeit bei palettisierten Messungen.

Die Beurteilung der Leadframes erfolgt durch einen Vergleich der Messpunkte mit CAD-Daten. Dazu stehen Bestfit-Routinen zur Verfügung, mit denen die gemessenen Punkte gegen das CAD-Modell eingepasst werden. Der Bereich für die Besteinpassung kann beliebig definiert werden (lokales Bestfit). Die Ausgabe der Messergebnisse erfolgt mit frei konfigurierbaren Prüfberichten.

Die Optiv Classic 443 vereint alle Funktionen für die Qualitätssicherung von Leadframes in einem nutzerfreundlichen Gerät: Messen, Auswerten und Protokollieren lassen sich weitgehend automatisieren und erfolgen schnell, reproduzierbar und ohne bedienerbedingte Abweichungen. Damit ist die Optiv Classic 443 eine ideale Alternative zu Messmikroskopen und Profilprojektoren.