3D-Rekonstruktion

Röntgeninspektion für einen kontinuierlichen Produktionsablauf

| Autor / Redakteur: Lothar Geppert * / Dr. Anna-Lena Gutberlet

3D-Röntgeninspektion: Mit dem X-Line 3D von Göpel möchte Leesys den stetig wachsenden Qualitätsansprüchen seiner Kunden gerecht werden und eine bestmögliche Fertigungsqualität garantieren.
3D-Röntgeninspektion: Mit dem X-Line 3D von Göpel möchte Leesys den stetig wachsenden Qualitätsansprüchen seiner Kunden gerecht werden und eine bestmögliche Fertigungsqualität garantieren. (Bilder: Leesys)

Leesys hat sein Portfolio um die 3D-Röntgeninspektion erweitert, um eine höhere Prozesssicherheit zu gewährleisten und somit die Kundenzufriedenzeit zu erhöhen.

Um einen kontinuierlichen Produktionsablauf zu sichern, war es nötig, ein zweites Inline-Röntgen-System anzuschaffen. Da Leesys schon mehrere AOI-Systeme von Göpel electronic im Einsatz hat, fiel die Wahl auf ein weiteres System des Herstellers, nämlich auf das Röntgeninspektionssystem X-Line 3D. Grund hierfür war unter anderem das zukunftsweisende Softwarepaket von Göpel, das die Vernetzung der verschiedenen bereits vorhandenen Inspektionssysteme (Lotpasten- bzw. Bauelementeinspektion) mit dem neuen Röntgensystem ermöglicht. Diese Verkettung der einzelnen Prozessschritte ermöglicht kurze Qualitäts-Regelkreise in der SMD-Bestückung.

Welche Vorteile bringt die dritte Dimension?

Gerade im Bereich Automotive sind die Anforderungen hoch. Die Kunden verlangen eine 100 Prozent Kontrolle der Lötstellen, was mit 2D-Röntgeninspektion nicht immer möglich ist, da Überlagerungen von Bauteilen oder eventuelle Lufteinschlüssen nicht eindeutig erkennbar sind. Bei 3D-Röntgen ist die Trennung der Bestückebenen möglich und somit wird das Bauteil prüfbar. Das bringt folgende Vorteile:

  • Schnelle und komfortable Prüfprogrammerstellung
  • Keine präparierten Baugruppen für die Programmerstellung nötig
  • Nutzung einer einheitlichen Bibliothek
  • Durch offline Optimierung keine Störungen des Fertigungsprozesses

Hohe Inspektionsgeschwindigkeit für die 3D-Rekonstruktion

Nur wenige 3D-Röntgen-Systeme sind derzeit schnell genug, um im heutigen Linientakt eine vollständige Inspektion zu ermöglichen. Für die 3D-Rekonstruktion einer Leiterplatte werden viele Schrägdurchstrahlungen benötigt. Die damit einhergehende hohe Anzahl an Bildaufnahmen und die dadurch entstehende Datenflut, schränken die Inspektionsgeschwindigkeit in der Regel dramatisch ein. Nicht so beim Röntgenin-
spektionssystem X-Line 3D.

3D-Röntgeninspektion: Lothar Geppert, Mitarbeiter im Bereich Produktionstechnologie, betreut federführend das Röntgeninspektionssystem X-Line 3D bei Leesys.
3D-Röntgeninspektion: Lothar Geppert, Mitarbeiter im Bereich Produktionstechnologie, betreut federführend das Röntgeninspektionssystem X-Line 3D bei Leesys. (Bild: Leesys)

Hier ermöglicht die GigaPixel-Technologie eine vollständige 3D-Röntgeninspektion auf der gesamten Baugruppe mit bis zu 40 cm²/s. Kernstück dieser Technologie ist ein schnelles und hochsensitives Detektormodul, welches eine simultane Erfassung von Bildaufnahmen aus verschiedenen Richtungen ermöglicht.

Dieser 3D-Röntgendetektor ermöglicht die Erfassung von Bildern aus minimal neun verschiedenen Richtungen bei 12 Bit Grauwertumfang und einer Objektauflösung von maximal 6 µm pro Pixel.

Die Detektor-Hardware erreicht dabei eine kontinuierliche Datenrate von bis zu 40 Gigapixeln pro Sekunde. Eine zeitneutrale Bildintegration und Vorverarbeitung wird durch die integrierte Rechenhardware realisiert. Nach der hardwarebasierenden Bildintegration und Vorverarbeitung stehen, verteilt auf die neun Betrachtungsrichtungen, 360 Megapixel pro Sekunde zur weiteren Verarbeitung im PC zur Verfügung. Diese Bilddaten werden in einem Rekonstruktionsverfahren in eine theoretische 3D-Flächenleistung von bis zu 48 Megapixeln pro Sekunde überführt.

Es besteht die Möglichkeit, verschiedene Schichten für die Lötstellenbegutachtung zu durchfahren.

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