Höchste Geschwindigkeiten gepaart mit steigender Komplexität moderner Produkte stellt immer höhere Anforderungen an moderne Inspektionslösungen. Neben exakter 3D-Vermessung ist es immer öfter auch notwendig aus unterschiedlichen Betrachtungs- und Beleuchtungsrichtungen zu inspizieren um 100% der Fehler zuverlässig zu erkennen. Konventionelle Bildverarbeitungslösungen arbeiten mit einer fixen Kamera- und Beleuchtungsposition und stoßen dabei oft an ihre Leistungsgrenzen. Die ICI-Technologie kombiniert Lichtfeld und Photometrie und nutzt die natürliche Transportbewegung des Objektes für dessen simultane Erfassung unter verschiedenen Betrachtungs- und Beleuchtungsrichtungen. Auf diese Weise ahmt ICI die Vorgehensweise eines Menschen nach, der beim Prüfen einer glänzenden Oberfläche die Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel intuitiv variiert um auch kleinste Defekte aufzuspüren. Aus den aufgenommenen Bildern werden neben einer präzisen 3D-Rekonstruktion auch optimierte 2D-Bilder wie HDR-, All-in-focus-, Hellfeld-, Dunkelfeld-, Glanzreduktion- und Schattenreduktionsbilder berechnet. Die Technologie kann zudem an unterschiedlichste Prüfgenauigkeiten und Inspektionsgeschwindigkeiten angepasst werden. Seine Stärke zeigt ICI dort, wo höchste Genauigkeits- und Geschwindigkeitsanforderungen mit der Prüfung von komplexen Geometrien und herausfordernden Oberflächeneigenschaften zusammentreffen, wie z.B. in der Elektronikfertigung, bei metallischen Oberflächen und im Verpackungs- und Sicherheitsdruck.
Inspektion eines Chipsockels
Für die Inspektion eines Chipsockels ist es erforderlich gleichzeitig die korrekte Beschriftung des Etiketts, Kratzer in der Oberfläche und die Anwesenheit und korrekte Höhe aller Pins zu kontrollieren. Bild 2 zeigt die ICI-Technologie im Vergleich zu klassischen Visionverfahren. Der unterste Abschnitt zeigt eine 3D-Rekonstruktion des Chips unter Verwendung von Stereo-Visionalgorithmen, wobei zu sehen ist, dass mit dieser Methode die Pins nicht erkennbar sind. Bessere Ergebnisse liefert die Lichtfeldtechnologie (2. Segment von unten). Die Pins werden zwar erkannt, das Etikett am Gehäuse des Chips ist jedoch nicht erkennbar. Die oberen beiden Segmente zeigen die Ergebnisse der ICI-Technologie. Durch die Kombination von Lichtfeld und Photometrie erreicht sie sowohl korrekte als auch im Detail hoch aufgelöste 3D-Rekonstruktionen. So werden bei dem Chipsockel sowohl das schwarze Gehäuse als auch die feinen metallischen Pins korrekt 3D wiedergegeben. Auch kleinste Details wie das Etikett mit Prägung werden deutlich erkannt und sogar ein Kratzer am Metallteil des Chipsockels detektiert. Gleichzeitig zur 3D-Rekonstruktion liefern die ICI-Algorithmen auch pixelgenau rektifizierte Farbinformationen und ermöglichen zusätzlich die Inspektion der Beschriftung am Etikett.
Inline 3DMikroskopie
In den letzten Jahren haben neue Inline-Verfahren für die mikroskopische 3D-Bildgebung das Interesse sowohl der Wissenschaft als auch der Industrie geweckt. Trotz zahlreicher Entwicklungen gibt es bisher nur wenige inlinefähige Lösungen. Gängige Methoden wie z.B. Fokusvariation, konfokale Mikroskopie und Weißlichtinterferometrie verwenden normalerweise ein scannendes Abtastverfahren bei dem die Abtastrichtung mit der natürlichen Transportrichtung des Objekts nicht übereinstimmt. Das macht die Verfahren ungeeignet für schnelle Inline-Inspektionsaufgaben. Bis vor kurzem war ICI auf die Prüfung von makroskopischen Merkmalen größer 15µm pro Pixel beschränkt. Die aktuellste Weiterentwicklung der Technologie ermöglicht nun den Einsatz für die Inline-3D-Mikroskopie und Auflösungen von 4µm in X/Y/Z-Richtung. Bild 3 zeigt Ergebnisse eines Ball-GridArrays (BGA) aufgenommen mit einem 4µm ICI-System und einer Inspektionsgeschwindigkeit von 27mm/s.
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