Zuverlässigkeit von Baugruppen unter allen

Zuverlässigkeit von Baugruppen unter allen
Bedingungen? Die optische Inspektion von
fluoreszierenden Schutzlacken wird zur Pflicht.
Dr. Jörg Schambach
GÖPEL electronic GmbH
Agenda
• Warum Schutzlackbeschichtungen?
• Schutzlacke / Lackierautomaten
• Schutzlackkontrolle: Verfahren / Anforderungen
• In-Line Schutzlackprüfsysteme: Hardware /
Software
• Zusammenfassung
Warum Schutzlackbeschichtungen?
Schlagzeile:
Feuerwehr kommt nicht zum Einsatz. Der Regen war
schuld.
Bildquelle: dpa
Warum Schutzlackbeschichtungen?
Besondere Anforderungen an elektronische Baugruppen:
• Sicherheitsrelevant
Quelle: Robert Bosch
GmbH
• Betrieb bei aggressiven
Umweltbedingungen
Warum Schutzlackbeschichtungen?
• Automotive
• Luftfahrt
• Militär
Langzeitstabilität sichern!
Warum Schutzlackbeschichtungen?
• Wachsende Anzahl von elektronischen
Baugruppen mit sicherheitsrelevanter Funktion
• Schutzlackierungen werden zunehmend
gefordert!
Einteilung von Schutzlacken
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Acrylate
Alkyde
Epoxide
Polyester
Polyurethane
Silicone
Acrylhybride
Fluorpolymere
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• physikalisch
trocknend
• oxidativ härtend
• chemisch härtend
• strahlenhärtend
• Unterteilung nach dem Bindemittel
• Unterteilung nach dem Lösemittel
• Unterteilung nach dem Trocknungsoder Härtungsmechanismus
• Unterteilung nach der Schichtdicke
Lackierautomaten
• Rasante Entwicklung im Bereich
der Lackiermaschinen
• Lackierung von Teilbereichen;
ohne Abdecken der nicht zu
lackierenden Bereiche möglich
• Schnelle UV-Aushärtung oder
Trocknung im IR-Ofen
Quelle: Asymtek
• In-Line-Fähigkeit auch bei
komplexen Leiterplatten!
Quelle: Werner Wirth Systems GmbH
Schutzlacke
• Eingefärbter Lack
• Nichttransparenter
Lack
Prüfen auf Grundlage
der Farbeigenschaften
Quelle: inno-coat
Schutzlacke
• Transparenter und nicht eingefärbter Lack
Aber: Wie
prüfen?
Quelle: Karlsruher Institut für Technologie
Schutzlackkontrolle - Verfahren
Lichtspektrum
100 nm
400 nm
1 cm
700 nm
Schutzlackkontrolle - Verfahren
Anregung (UV-A)
• Die Lackauswahl
entscheidet über
Prüfbarkeit!
• Fluoreszenzeffekt wird
ausgenutzt!
Emission (violett)
Schutzlackkontrolle - Verfahren
Emissionsspektrum UV-LED
Absorption UV-A / Emission Lack
Schutzlackkontrolle - Verfahren
Absorption UV-A / Emission Lack
Empfindlichkeit CCD-Kamera
UV-Sperrfilter
Schutzlackkontrolle - Anforderungen
Vollständige Lackierung
Partielle Lackierung
Schutzlackkontrolle - Anforderungen
Lackauftrag:
• Fließfähigkeit
verursacht KonturStreuungen
• Gräben sollen die
Kontur begrenzen!
Schutzlackkontrolle - Anforderungen
• Pixelauflösung > 50 µm
• In-Line-Fähigkeit
• Spezielle Prüffunktionen
- Lack vorhanden
- kein Lack
• Flexible
Prüfprogrammanpassung
In-Line Schutzlackprüfsystem
• 1 – x SW-Kameras mit 5 / 10
Megapixel
• Moderate Auflösung
• LED: weiß, UV
• maximale Baugruppengröße 460 mm
x 400 mm
• In-Line-Schnittstelle: SMEMA,
Siemens
• Modularer Aufbau
In-Line Schutzlackprüfsystem - Software
In-Line Schutzlackprüfsystem - Software
In-Line Schutzlackprüfsystem - Software
• Intuitive Prüfprogrammerstellung
• einfache Parametrisierung
• Leistungsfähige Algorithmik
• Einlesen von Lackierplänen möglich
In-Line Schutzlackprüfsystem
• Konfigurations-Beispiel 1: 3 x 5 Megapixel-Kamera
In-Line Schutzlackprüfsystem
• Konfigurations-Beispiel 1: 3 x 5 Megapixel-Kamera
In-Line Schutzlackprüfsystem
• Konfigurations-Beispiel 2: 6 x 5 Megapixel-Kamera
Modul zur visuellen Schutzlackkontrolle
Was tun, wenn:
• geringe Stückzahlen
• Lackierprozess zu instabil
Visuelle Prüfung oft einzige
Möglichkeit.
Aber: Arbeitsschutz!
Bestrahlungsstärke beachten
Quelle: Asys Group
Modul zur visuellen Schutzlackkontrolle
•
Livebild-Anzeige
Modul zur visuellen Schutzlackkontrolle
•
Vergrößerung von Einzelbereichen
Zusammenfassung
Zunehmende Anzahl der Baugruppen mit Schutzlackierungen
Fluoreszierende Schutzlacke lassen eine effektive Prüfung zu
Flexible, modulare Prüfsysteme mit moderater Pixelauflösung und InLine-Fähigkeit werden benötigt
Automatisierte Prüfung von Schutzlackbeschichtungen ist möglich
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!