Spezialist für SMD-Schablonen investiert in 3-D-Mikroskop

Mit fortschreitender Miniaturisierung von technischen Bauteilen werden auch moderne SMD-Schablonen immer kleiner und detailreicher. Hochpräzise Schablonen, so genannte Hightech Stencils, haben mehr als 10.000 Öffnungen und müssen besonders sauber gearbeitet werden, weshalb ihre Produktion fortwährend kontrolliert werden muss. Dies erfordert auch eine hochwertige Qualitätssicherung. Daher hat die photocad GmbH & Co. KG jetzt 50.000 Euro in ein 3-D-Mikroskop von Keyence investiert. Das Digitalmikroskop VHX 700 ermöglicht präzise Messungen und eine umfangreiche, sichere Dokumentation der Ergebnisse. Um den steigenden Herausforderungen an SMD-Schablonen gerecht zu werden, arbeitet photocad mit einer hochmodernen Laseranlage von LPKF, die mit einer Genauigkeit von ± 0,002 mm produziert. Trotzdem wird während und nach dem Schneidvorgang die Qualität ständig überprüft: „Fehlende oder unsaubere Durchbrüche führen bei unseren Kunden in der Produktion unweigerlich zu Lötfehlern und müssen oft aufwendig nachgearbeitet werden“, erklärt Ulf Jepsen, Geschäftsführer von photocad. „Qualitätsmanagement spielt daher für uns eine sehr große Rolle. Wir wollen schnell und effizient auf eventuelle Fehler reagieren.“ Der Laser selbst prüft während der Bearbeitung mit einem Real-Time Process Control-System jede Öffnung und passt bei Abweichungen von den Produktionsdaten die Schneidparameter umgehend und ohne Stillstandzeiten an. Auch wird im Nachgang mit dem LPKF Stencil Check von jeder Schablone ein optischer Scan erstellt, der ebenfalls mit den Produktionsdaten verglichen wird. Tiefenscharfe 3-D-Abbildungen durch D.F.D-Verfahren Neben den Maßnamen durch die Anlage selbst werden zusätzlich täglich Messcoupons mit genau definierter Geometrie geschnitten und per Mikroskop nachgemessen, um die Genauigkeit des Lasers zu kontrollieren. Zuvor geschah dies mit einem 2-D-Messsystem. Das nun in Betrieb genommene Keyence Digitalmikroskop VHX 700 bietet dem gegenüber jedoch wesentlichen Vorteile: Beispielsweise können neben herkömmlichen 3-D-Messungen mit dem Depth from Defocus (D.F.D.) Verfahren 3-D-Messungen und Visualisierungen durchgeführt werden. Mit einem Stereogramm-Algorithmus werden kleinste Texturveränderungen erfasst und so die Messobjekthöhe berechnet. Das funktioniert auch bei nicht perfekt scharf gestellten Bildern und ohne die Abbildung sämtlicher Fokuspositionen – die Analyse erfolgt somit wesentlich schneller und effizienter als bei anderen Methoden. Vor allem bei Objekten wie SMD-Schablonen, auf deren Oberfläche die Höhenverteilung unterschiedlich ist, zeichnet das Mikroskop ein omnifokales, hoch auflösendes Bild, indem die Ablichtungen verschiedener Fokusebenen zu einer zusammengesetzt werden. „Anstatt nur eine zweidimensionale Oberfläche zu sehen, können wir direkt in die Innenwandungen der Öffnungen hineinschauen und Schneidfehler der Laseranlage so frühzeitig erkennen“, sagt Jepsen.