Schneller 3D Scanner

Im Elektronikmarkt ist seit Jahren der Trend zu immer grösseren Produktionsgeschwindigkeiten zu verzeichnen. Gleichzeitig werden die Bauteilstrukturen immer kleiner, so dass heute Strukturgrössen von einigen 10 µm Standard sind. Daraus resultieren stetig steigende Anforderungen an die Prüfgeschwindigkeiten im Fertigungsprozess. Gleichzeitig sind viele Strukturen mit 2D-Vision-Techniken nicht mehr zuverlässig prüfbar, so dass eine 3D-Prüftechnik gefordert wird. Heutige 3D-Scanner können aber aus Geschwindigkeitsgründen nur offline produktionsbegleitend eingesetzt werden und erlauben keine Inline-3D-Inspektion.

In diesem Projekt sollen die speziellen Eigenschaften einer intelligenten Kamera genutzt werden, um höchste 3D-Prüfgeschwindigkeit bei gleichzeitig feiner lateraler Auflösung zu realisieren. Die Kamera nimmt 1 Mio Bilder / s auf, die online zu Phaseninformationen verarbeitet werden. Die Messdaten werden anschliessend mit 10kHz Frequenz ausgegeben. Aufbauend auf dieser Kamera soll ein Inline - Scanner für PCB´s und Solarwafer entwickelt werden.

Damit mit einer Flächenkamera kontinuierlich gescannt werden kann, wird das Bild mit einer speziellen Optik so erzeugt, dass zwischen den abgebildeten Spalten Zwischenräume entstehen. Damit kann die Kamera kontinuierlich schräg über das Objekt gefahren werden und es werden trotzdem gleichzeitig alle Pixel der Kamera belichtet.

Im untersten Bild sind erste Testmessungen dargestellt. Beim Messobjekt handelt es sich um eine Platine, die projizierten Streifen zeigen durch ihre Phasenlage die Höhe der Oberfläche, die entsprechend analysiert werden kann.

• KIT-Projekt
• Laufzeit 24 Monate

Projektpartner:

• Essemtec
• Heliotis