Messsensoren für die Elektronikindustrie

Die enorme Entwicklung der Elektronikindustrie seit der Erfindung des Transistors hat die Größe vieler Komponenten verringert und gleichzeitig ihre Effektivität erhöht. So entstanden mehrere neue Technologien, die das Wort „Mikro“ in ihrem Namen tragen, darunter auch Mikrokomponenten in verschiedenen elektronischen Systemen.

Diese Komponenten sind unglaublich klein (einige kleiner als ein Mohnsamen), und in der Elektronikindustrie werden sie meist von Robotern gehandhabt und inspiziert. Diese Roboter sind auf zahlreiche Sensoren angewiesen, um sicherzustellen, dass sich jedes Bauteil an der richtigen Stelle befindet. Diese Komponenten werden in der Regel von Pick-and-Place-Robotern auf Platinen platziert, die sie mit hoher Geschwindigkeit auf Pads anordnen und ausrichten, oft mehrere auf einmal.

Nach dem Platzieren der Komponenten verwenden Maschinen präzise Messsensoren, um mögliche Fehlstellungen zu überprüfen. Dies geschieht, bevor die Komponenten verlötet werden, und stellt sicher, dass alles korrekt positioniert ist.

Die exakte Positionierung und Ausrichtung der Bauteile sowie die Erkennung fehlerhafter Bauteile sind von entscheidender Bedeutung, da sie die Qualität des elektronischen Systems sicherstellen. Zudem steigern sie die Effizienz des gesamten Produktionsprozesses, da sie menschliche Fehler minimieren und die Notwendigkeit manueller Eingriffe verringern.

3D Laser-Snapshot-Sensoren unterstützen die Qualitätssicherung und Produktivität bei Anwendungen in der Elektronikindustrie. Da Leiterplatten (PCBs) immer kleiner werden und ihre Entwicklungszyklen immer kürzer ausfallen, ermöglichen diese Sensoren eine präzise Inspektion. So können Hersteller Defekte und Unregelmäßigkeiten erkennen und sicherstellen, dass die auf der Platine verbauten Elektronikkomponenten die Leistungsanforderungen erfüllen.

3D Laser-Snapshot-Sensoren lassen sich problemlos in Roboter integrieren und für verschiedene Automatisierungsanforderungen nutzen. Anstelle manueller Arbeit oder ineffizienter herkömmlicher Systeme bieten sie schnelle und präzise Lösungen. Sie gehören zu den wichtigsten Messsensoren zur Qualitätssicherung in der modernen Fertigung.

Als laserbasierte Systeme bieten 3D Laser-Snapshot-Sensoren ähnliche Vorteile wie Bildverarbeitungssysteme, jedoch mit der zusätzlichen Möglichkeit zur Erfassung von Höhen- oder Tiefeninformationen. Dies erhöht die Genauigkeit bei der Oberflächeninspektion.

Zur Qualitätskontrolle von Leiterplatten werden die Sensoren so montiert, dass sie die Platinen von oben messen können. Dank ihrer Fähigkeit, verschiedene Materialien wie Kunststoff und Metall zu erfassen, eignen sie sich auch für die Inspektion integrierter Bauteile.

Größere Bauteile wie ICs und verschiedene Chips mit SON- und TSOP-Geometrien können während des Greifens und Platzierens fehlerhaft ausgerichtet werden. Um Produktfehler durch fehlerhafte Positionierung zu vermeiden, setzt die Elektronikindustrie häufig auf 2D Laser-Profilsensoren wie die Modellreihe LJ-X8000, um Fehlstellungen zu erkennen und eine Warnung oder andere geeignete automatisierte Maßnahmen auszulösen.

Nachdem die Bauteile positioniert und die Ausrichtung überprüft wurden, werden sie in den Reflow-Ofen überführt, wo das Lötmittel geschmolzen wird. Dieser entscheidende Schritt erfordert, dass alle Bauteile auf der Leiterplatte des elektronischen Systems präzise ausgerichtet sind.

Nachdem das Lötmittel geschmolzen ist, wird die Ausrichtung der Bauteile und die Qualität der Lötverbindungen erneut mit 2D/3D Laser-Profilsensoren überprüft. Dank ihrer Genauigkeit im einstelligen µm-Bereich können Fehlpositionierungen oder Risse in den Lötverbindungen erkannt werden. Diese könnten sich bei Erwärmung des elektronischen Systems während des Betriebs ausweiten und die Verbindung verlieren.

Diese Art der Inspektion nutzt typischerweise Sensoren wie den zuvor erwähnten Laser-Profilsensor der Modellreihe LJ-X8000 in Kombination mit einem System zur Datenerfassung. Dies ermöglicht eine präzise Messung und Datenspeicherung, was zu einer effektiveren Qualitätskontrolle führt.

Wie bereits erklärt, setzt die Elektronikindustrie auf verschiedene Messsensoren. Diese Sensoren werden verwendet, um die Positionierung von Bauteilen und die Lötqualität zu prüfen, wobei Defekte in einem beeindruckenden µm-Bereich erkannt werden. Laser-Profilsensoren sind besonders nützlich in automatisierten Montagen, da sie auch eine präzise Bauteilpositionierung gewährleisten.

• Inspektion der Koplanarität von Steckverbindungen

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Für fortschrittliche Inline-Prüfungen nutzen Sie den Laser-Snapshot-Sensor der Modellreihe LJ-S8000 von KEYENCE. Die Modellreihe LJ-S8000 verfügt über ein einzigartiges, motorgetriebenes Design zur Objekterfassung. Der integrierte Scan-Mechanismus in Kombination mit der Laserlichtquelle macht Linsen, zusätzliche Beleuchtung, Verfahreinheiten und Encoder überflüssig.

Dank der einfachen Installation des Produkts können Hersteller Erscheinungsbild, Dimensions- und Formprüfungen sowie andere Inspektionsarten durchführen. Mit einer Bildaufnahmegeschwindigkeit von 0,2 Sekunden und einer Wiederholgenauigkeit von 0,3 µm ermöglicht das Produkt hohe Inspektionsgeschwindigkeiten und präzise Messungen.