Kolbenlötmaschine mit integriertem AOI-System

Kleinste Leiterplatten und Hybride sind heute in Sensoren und anderen intelligenten Baugruppen zu finden. Hier sind immer mehr Lötverbindungen zwischen Steckern, Sensoren, Sonderbauelementen und vielen anderen mehr durchzuführen. Hierfür haben sich inzwischen automatische Lötverfahren, wie z.B. Laserlöten, Löten mit Miniwelle und Induktionslöten etabliert.

Die gestiegenen Qualitätsanforderungen führen dazu, dass diese typischen Restlötaufgaben 100 % visuell geprüft werden müssen. Bei Restlötaufgaben erfolgt die Inspektion nach wie vor weitgehend manuell. Hier liegt in vielen Fertigungen noch ein erhebliches Rationalisierungspotential. Zudem hat eine Inspektion durch den Menschen immer einen Schlupf an Fehlern, der nicht mehr akzeptabel ist.

So hat Wolf Produktionssysteme, Hersteller von Speziallötmaschinen, ein automatisches optisches Inspektionssystem entwickelt, mit dem typische Restlötaufgaben zuverlässig und kostengünstig geprüft werden können. Als wichtige Ergänzung zu den angebotenen Speziallötsystemen ist es direkt als nächster Schritt nach dem automatischen Löten angeordnet (Bild 13). So kann das Know-how beim Löten und der Bildverarbeitung miteinander kombiniert werden.

Der Lötprozess wird so justiert, das bei der optischen Prüfung eine optimale Trennschärfe erreicht wird. Trotzdem muss je nach Lötaufgabe in Extremfällen mit Pseudo-Fehlerraten von bis zu 5 % gerechnet werden. Dafür können jedoch ungelötete und schlecht benetzte Lötstellen sicher erkannt werden.

Die Optische Lötstellenprüfung erfordert eine ausgeklügelte, der Lötaufgabe angepasste, Beleuchtung mit verschiedene Lichtquellen und programmierbaren Beleuchtungsstärken. Deshalb werden hierfür ausschließlich langlebige und langzeitstabile Hochleistungs-LEDs verwendet.

Für die Überprüfung der Benetzung der Lötstellen und der ausreichenden Lotmenge wird mit senkrecht auftreffendem Licht gearbeitet. Hier muss sich eine optimale Lötstelle überwiegend dunkel darstellen. Bei der Prüfung von Lotbrücken und Lotkugeln wir die Beleuchtung so variiert, dass das aufgebrachte Lot hell erscheint.

Mit einem Preis von 15 bis 20 T EUR können sich die AOI-Systeme von Wolf im Großserienbereich schnell amortisieren. (Dr.-Ing. Ernst Wolf, Wolf Produktionssysteme GmbH, Freudenstadt)