Planaritäts-Check
Fehlererkennung garantiert: Wie AT die Leiterplattenherstellung in Asien auf ein neues Niveau hebt
Die moderne Elektronikindustrie ist auf extrem präzise und zuverlässige Bauteile angewiesen. Insbesondere bei der Herstellung von Leiterplatten (PCB) und flexiblen Leiterplatten (FPC) spielt die Qualität der Komponenten eine entscheidende Rolle, um die Funktionalität der Endprodukte sicherzustellen. Eine der wichtigsten Eigenschaften, die bei der Fertigung überprüft werden muss, ist die Planarität (Ebenheit) des Substrats, auf dem die Leiterbahnen verlaufen. Ein taiwanesischer Spezialist für eben solche Dickschichtsubstrate und kundenspezifische Halbleitermikromodul-Verpackungen war für die Qualitätskontrolle seiner Produkte auf der Suche nach einer Applikation, die trotz wechselnder Materialien stabile und hundertprozentig sichere Messungen der Subtratsplanarität gewährleisten kann. Und genau an dieser Stelle kommt das norddeutsche Technologieunternehmen AT Sensors ins Spiel, das weltweit zu den führenden Herstellern von 3D-Komponenten für Qualitätskontrollen gehört. Gemeinsam mit seinem taiwanesischen Partner Pointcloud Technology Co., LTD hat AT eine innovative Lösung für eben diese Planaritätsprüfung entwickelt, die dann von dem Maschinenbauer Laser Tek aus Taiwan direkt übernommen und in die Systeme des Endkunden implementiert wurde.
Herausforderung
Doch von vorne: Um überhaupt so eine Applikation entwickeln zu können, bedurfte es zunächst einer ausgiebigen Analyse der Materie. Die von dem Endkunden produzierten Leiterplatten werden für den Einsatz in hochkomplexen Technologien wie MEMS, Bildsensoren, Optoelektronik und Automobiltechnik produziert. Während des Fertigungsprozesses kommen unterschiedliche Faktoren zusammen, die das Messen der Planarität der Substrate zu einer enormen Herausforderung werden lassen: Zum einen erfordert die Fertigung extrem hohe Präzisionen im Mikrometerbereich, was bedeutet, dass selbst kleinste Abweichungen in der Planarität den Herstellungsprozess beeinflussen können. Zum anderen variieren die Substrate in ihrer Materialzusammensetzung und reflektieren Licht unterschiedlich stark, was herkömmliche Messtechnologien vor große Probleme stellt. Hinzu kommt, dass auch das extrem genaue Bohren und Schneiden der Substrate eine echte Challenge darstellt. Zwar wird dazu modernste Maschinentechnik eingesetzt, die die Geschwindigkeit und Effizienz dieser Prozesse maximiert, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Allerdings ist auch hier die Genauigkeit trotz wechselnder Materialien von größter Bedeutung.
Lösung
Kurzum, um die hochwertige Qualität der Substrate und Halbleiterkomponenten sicherzustellen, suchte der Maschinenbauer Laser Tek nach einer Option, die nicht nur außergewöhnlich verlässlich, sondern vor allem auch dauerhaft in die Systeme des Endkunden integriert werden konnte. Nach einigen gescheiterten Versuchen mit 3D-Sensoren der Konkurrenz, lieferte schließlich AT Sensors eine maßgeschneiderte Lösung, die all diese Herausforderungen des Kunden adressierte und dem hohen Anspruch des Maschinenbauers nachkommen konnte. Dafür entwickelte AT den Kompaktsensor C6-2040CS14-160 GigE, der speziell für die Planaritätsprüfung in der PCB- und FPC-Fertigung konzipiert wurde. Seine Vorteile: sein besonderer Laser, seine herausragende Präzision sowie seine enorme Geschwindigkeit. Der C6-2040CS nutzt einen Laser mit einer Wellenlänge von 405 nm und arbeitet in der Laserklasse 3R, was ihn für industrielle Anwendungen besonders geeignet macht. Zudem erfüllt er mit einer X-Auflösung von 78 µm und einer Z-Auflösung von nur 5 µm selbst die höchsten Anforderungen an Genauigkeit und ist zudem in der Lage, die Materialreflektivität intelligent zu handhaben. Dank seiner Fähigkeit, die Laserleistung anzupassen, kann der AT Sensor stabile Messergebnisse liefern, auch wenn das Material der Substrate wechselt oder besonders stark reflektiert. Und auch seine Messungsgeschwindigkeit von 50 mm/s liefert dem Kunden für die Verarbeitung von PCB- und FPC-Substraten einen besonderen Benefit.
„AT konnte bei der Planaritätsprüfung der Subtrate wieder einmal brilliant unter Beweis stellen, dass wir mit unserer Flexibilität hinsichtlich der Kundenanforderungen sowie mit der innovativen Technologie unsere Sensoren ein echtes Alleinstellungsmerkmal in der Bildverarbeitungsbranche haben. Durch unseren Pioniergeist und unseren hohen Anspruch, unseren Kunden eine optimale Lösung zu bieten, sind wir mit unseren Produkten stets einen Schritt voraus und das hat sich auch in diesem Fall wieder bewährt“, erklärt Dr.-Ing. Athinodoros Klipfel, Vertriebsleiter bei AT.
Bisher wurden bereits acht C6-2040CS-Sensoren von AT bei Laser Tek installiert, und ein weiterer Auftrag über 30 Einheiten ist bereits in der Pipeline. Dies zeigt nicht nur das Vertrauen des Kunden in die Lösung von AT, sondern auch, dass die Lösung in der Praxis überzeugt.
„Zusätzlich zu den Leistungen des 3D-Sensors von AT hat uns vor allem auch der Support des Unternehmens die Entscheidungsfindung leicht gemacht. Im Gegensatz zu den Unternehmen, mit denen wir zuvor zusammengearbeitet hatten und die in ihren Reaktionen immer wieder sehr lange auf sich warten ließen, antwortet AT innerhalb von 1 bis 3 Tagen und liefert stets fundierte Lösungen“, so Laser Tek. AT unterstützte Laser Tek in der Findungsphase mehrmals direkt per Fernsteuerung über Anydesk, um Probleme zu identifizieren und zu lösen, und bot gleichzeitig Schulungen für das Team an. Diese proaktive Herangehensweise half Laser Tek vor allem, seine Produktionsprozesse effizienter zu gestalten und Ausfallzeiten zu minimieren. Darüber hinaus war die Lieferzeit von AT mit etwa vier Wochen deutlich kürzer als die der Konkurrenz, was das Prozedere ebenfalls weiter beschleunigte.