Was den AT Laserprofiler dabei von Standardlösungen unterscheidet, ist die spezifische Auslegung für die Anforderungen der BGA-Inspektion. Mit 3.072 Messpunkten pro Profil liefert er eine sehr feine Auflösung über das gesamte Messfeld. Die Profilrate liegt bei 12,5kHz und ermöglicht damit eine vollständige 3D-Erfassung der BGA-Oberfläche auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten in der Fertigungslinie, die der Inline-Betrieb erfordert. Weiter ist der C6-3070CS so konzipiert, dass er auch bei spiegelnden Lötbällen stabile und reproduzierbare Messdaten liefert, was ihn von Standardsensoren unterscheidet, die bei diesen Oberflächeneigenschaften häufig mit Sättigungseffekten oder Messartefakten zu kämpfen haben. Das Messfeld des Sensors deckt zudem Module bis 180×180mm vollständig ab. Für besonders großformatige Bauteile, deren Abmessungen das Sichtfeld einzelner Sensoraufnahmen überschreiten, kommt ein Stitching-Verfahren zum Einsatz: Mehrere Profilaufnahmen werden zu einem zusammenhängenden 3D-Datensatz kombiniert, der die gesamte BGA-Fläche repräsentiert. „Individuelle Lösungen für unsere Kunden zu entwickeln, gehört nicht nur zu unseren Leitprinzipien. Dadurch, dass wir früher selbst einmal Integrator waren und mehr als 25 Jahre Applikationserfahrung mitbringen, können wir auch die Anforderungen unserer Kunden sehr gut nachvollziehen und technisch optimal übersetzen“, erklärt Dr.-Ing. André Kasper, CTO von AT Sensors.
Inline-BGA-Inspektion in der Praxis
Für den Maschinenbediener an der Fertigungslinie bleibt der Prüfprozess denkbar einfach: Die KI-Power-Module durchlaufen den Siplace Bestückautomaten von ASMPT im normalen Produktionstakt. Während des Transports erfasst der Coplan-Sensor kontinuierlich hochauflösende 3D-Profile der BGA-Unterseite. Die integrierte Auswertesoftware analysiert die gewonnenen 3D-Daten in Echtzeit und berechnet für jeden einzelnen Lötball die relevanten Qualitätsparameter: Ballhöhe, Durchmesser, Geometrie und die Koplanarität, also die Gleichmäßigkeit der Höhenverteilung über die gesamte Kontaktfläche, die als zentrales Qualitätsmerkmal bei dieser BGA-Inspektion gilt. Abweichungen vom definierten Toleranzbereich werden sofort erkannt und die betroffenen Bauteile automatisch ausgeschleust, bevor sie kostspielige Folgeprobleme verursachen können. Gleichzeitig liefert das System wertvolle Prozessdaten. Die erfassten Messwerte bilden eine belastbare Basis für statistische Auswertungen, ermöglichen die Erkennung von Trends und schaffen die Grundlage für eine datengestützte Optimierung des gesamten Fertigungsprozesses. „Eine verlässliche Qualitätskontrolle bildet für moderne KI-Hardware in der Elektronikfertigung die entscheidende Grundlage, damit diese Hardware in der notwendigen Qualität und Stückzahl produziert werden kann“, so Kasper.
Fazit
Die Zusammenarbeit zwischen ASMPT und AT Sensors zeigt, wie nah moderne Elektronikfertigung und präzise Messtechnik heute bereits zusammenrücken müssen. Der kundenspezifische Coplan-Sensor C6-3070CS liefert genau das, was die Anwendung braucht: ein großes Messfeld für Module bis 180x180mm, eine hohe Auflösung für präzise Koplanaritätsmessungen, Profilraten im kHz-Bereich für den Inline-Betrieb und eine optische Auslegung, die auch mit hochreflektierenden Lötballoberflächen zuverlässig umgeht. Dabei denkt diese BGA-Applikationslösung bereits weiter als der heutige Produktionstag. Der Coplan-Laserprofiler ist bereits auf Bauteilgenerationen ausgelegt, die heute noch in der Entwicklung sind und fügt sich als direkter Ersatz bereits in bestehende Anlagen ein, ohne aufwendige Umbauten. Was bleibt, ist die gewohnte Infrastruktur. Was hinzukommt, ist eine neue Inspektionslösung, die nicht nur die Anforderungen von heute erfüllt, sondern auch die von übermorgen. In einem Markt, der sich so schnell dreht wie der der KI-Hardware, ist das vielleicht der wichtigste Vorteil von allen: Wer heute investiert, muss morgen nicht neu anfangen.
www.smt.asmpt.com
www.at-sensors.com
