Leiterplatteninspektion
Ob Hersteller oder Zulieferer, eine effiziente und zuverlässige Leiterplatteninspektion für die Qualitätskontrolle (QK), Nacharbeit, Fehleranalyse und Forschung und Entwicklung (F&E) ist entscheidend für die Erzielung einer kosteneffizienten Produktion und wettbewerbsfähiger elektronischer Produkte. Die Leistung von Leiterplatten wird durch Löten, Durchlöten, Dioden, IC-Chips und andere Komponenten entscheidend beeinflusst. Alle diese Punkte sind zu prüfen. Um die Einhaltung der definierten Spezifikationen nachzuweisen, ist häufig eine Bildgebungslösung erforderlich, die eine zuverlässige und genaue Dokumentation ermöglicht. Inspektionsmikroskope unterstützen Hersteller und Lieferanten bei der Qualitätskontrolle, Fehleranalyse und F&E.
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Was ist Leiterplattenuntersuchung und warum ist sie wichtig?
Die Inspektion von Leiterplatten ist für die Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung, um die optimale Leistung elektronischer Komponenten und eine kostengünstige, zuverlässige Leiterplattenproduktion zu gewährleisten. Sie wird durch eine Sichtprüfung von Platinen durchgeführt, um potenziell schädigende Mängel in Bezug auf Lötverbindungen, Drähte, Bauteilkontakte, das Vorhandensein von Partikeln und andere Verunreinigungen während der Herstellung und Produktion zu erkennen.
Welche Arten von Mikroskopen werden für die Leiterplatteninspektion verwendet?
Stereo- und Digitalmikroskope eignen sich ideal für die Inspektion von Leiterplatten. Bei der Fehlersuche oder Nacharbeit: Diese Mikroskope ermöglichen die einfache Handhabung von PCS unter der Objektivlinse, die unkomplizierte Verwendung verschiedener Beleuchtungsarten, um Details besser zu erkennen, und die Möglichkeit, schnell von einer Übersicht zu wechseln und Bereiche von Interesse zu vergrößern. Ein Stereomikroskop mit FusionOptics ermöglicht eine 3D-Wahrnehmung der Leiterplatte bei gleichzeitig höherer Auflösung und größerer Schärfentiefe.
Was ist die beste Vergrößerung für die Leiterplatteninspektion?
Ein praktischer Vergrößerungsbereich für die Leiterplatteninspektion mit einem Stereo- oder Digitalmikroskop beträgt 5x bis 30x (einschließlich Objektiv, Zoom und Okulare). Dieser Bereich ermöglicht sowohl einen großen Überblick über einen Leiterplattenbereich bei geringerer Vergrößerung (etwa 5x) als auch die Visualisierung feiner Details bei höherer Vergrößerung (etwa 25–30x).
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Herausforderungen bei der Leiterplatteninspektion
Ihr oberstes Ziel bei der Leiterplatteninspektion ist die Sicherstellung und Optimierung der Produktleistung und -lebensdauer. Hersteller und Zulieferer benötigen eine schnelle und zuverlässige Inspektion auf Mängel und die Überprüfung von Spezifikationen, um eine kosteneffiziente Produktion zu erreichen.
Herausforderungen, die bei der Leiterplatteninspektion mit einem Bildgebungssystem auftreten, können zu Ineffizienz, reduziertem Durchsatz und höheren Fehler-ppm-Raten führen. Beispielsweise, wenn Benutzer nicht in der Lage sind:
- Fehler an Leiterplatten schnell zu finden
- Leiterplatten problemlos auf dem Bildgebungstisch zu handhaben
- Sich aufgrund von Belastung und mangelndem Komfort bei der Beobachtung zu fokussieren.
Die schnelle Erkennung von Defekten an Leiterplatten und die Überprüfung von Spezifikationen erfordern Mikroskoplösungen, die den Benutzern helfen, diese Herausforderungen zu meistern.
Vorteile der Leica Leiterplatten-Inspektionsmikroskope
Effizientes Screening von Leiterplatten und Dokumentation der Ergebnisse
Die Leiterplatteninspektion sollte schnell und zuverlässig sein. Mikroskoplösungen sollten es Benutzern ermöglichen:
- Eine große Übersicht der Probe zu erhalten und einfach in einen Bereich von Interesse hineinzuzoomen
- Mit vielseitiger Beleuchtung mehr Details darzustellen
- Proben unter dem Objektiv dank des großen Arbeitsabstands problemlos zu handhaben oder zu bearbeiten
- Ergebnisse in weniger Zeit zu dokumentieren
- Eine bequeme und anstrengungsfreie Haltung zu bewahren, auch bei ganztägigen Inspektionen.
Bildsimulation des Blicks durch die Okulare mit und ohne FusionOptics-Effekt an einer Leiterplatte.
Schnelle Leiterplatteninspektion in 3D
Wenn eine 3D-Perspektive für die Handhabung und Nacharbeitung von Leiterplatten wichtig ist, ist ein Stereomikroskopbild erforderlich. Häufiges Anpassen eines Mikroskops, z. B. die Neufokussierung und Änderung des Zoomfaktors zur Verbesserung der Auflösung und Schärfentiefe, kann die Inspektion verlangsamen. Dieses Nachstellen kann mit der FusionOptics-Technologie minimiert werden. Während Sie durch die Okulare schauen, können Sie ein 3D-Bild mit hoher Auflösung und großer Schärfentiefe sehen.
B) zwischen Drähten einer Leiterplattenkomponente
C) über den Drähten einer Leiterplatte.
Sauberkeitsanalyse von Leiterplatten
Die Sauberkeit von Leiterplatten ist wichtig, da kleine leitfähige Partikel das Ausfallrisiko erheblich erhöhen können. Wenn diese Partikel während der Herstellung auf Leiterplatten auftreten, können sie leicht kleine Lücken zwischen Kontakten und Drähten überbrücken und einen Kurzschluss verursachen.
Daher ist eine schnelle und zuverlässige Sauberkeitsanalyse von Leiterplatten erforderlich, um Verunreinigungen zu minimieren oder zu beseitigen und die Leistung von Leiterplatten zu gewährleisten. Die Analyse umfasst die genaue Bestimmung der Partikelabmessungen und des Materials gemäß Standards und Richtlinien wie ZVEI. Die Sauberkeitsanalyse kann allein mit einem optischen Mikroskop oder in Kombination mit der Laser-induzierten Breakdown-Spektroskopie (LIBS) durchgeführt werden. Die chemische Analyse mit LIBS hilft dabei, das Potenzial eines Partikels, Kurzschlüsse zu verursachen, genau zu bestimmen und die Verunreinigungsquelle effizient zu finden.
Querschnittsanalyse von Leiterplatten
Zur Beobachtung der inneren Struktur von Leiterplatten, mit dem Ziel, Fehler zu erkennen, ist ein Querschnitt erforderlich, da die Materialien in der Regel undurchsichtig sind. Die Querschnittsanalyse ist eine nützliche Technik für die Qualitätskontrolle von Leiterplatten. Sie wird auch für Fehleranalysen und F&E genutzt. Die Analyse erfolgt durch Durchschneiden einer Leiterplatte und anschließendes Schleifen und Polieren des Querschnitts, um eine glatte Oberfläche zu erhalten. Die Analyse des Querschnitts kann mit hochauflösender optischer oder Elektronenmikroskopie und Spektroskopie durchgeführt werden. Ziel ist es, die innere Struktur und Zusammensetzung von Leiterplattenschichten und deren Komponenten aufzuzeigen, das Vorhandensein oder Fehlen von Beschichtungen, Vias usw. zu bestätigen.
Galvanisierung von Leiterplattenkomponenten
Galvanisieren ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem metallische Schutzschichten, z. B. Kupfer oder Zinn, auf Leiterplattenverbindungen oder -komponenten aufgebracht werden. Defekte und Verunreinigungen, die beim Galvanisieren auftreten, können zu einer schlechten Galvanikqualität oder sogar zu einem Ausfall der Leiterplatte führen. Mit optischen Mikroskopen lassen sich galvanisierte Bauteile schnell und zuverlässig visuell auf Defekte prüfen. Wenn eine Ursachenanalyse von Defekten oder Verunreinigungen erforderlich ist, wird eine Kombination aus optischer Mikroskopie und laser-induzierter Breakdown-Spektroskopie (LIBS) für die gleichzeitige visuelle und chemische Analyse empfohlen.
Häufig gestellte Fragen zur Leiterplatteninspektion
Mit einer Leiterplatte (PCB) werden elektronische Bauteile zu einer kompletten Schaltung zusammengefügt. Sie werden in elektronischen Geräten wie Computern, Tablets, Smartphones oder Messgeräten eingesetzt. Leiterplatten bestehen aus sich abwechselnden Lagen isolierender und leitender Materialien und verfügen über Löcher oder andere Möglichkeiten zur Montage und Verbindung elektrischer Komponenten auf der Platine. Je nach Anwendung gibt es verschiedene Arten von Platten (ein- oder mehrlagig) und Ausführungen (blind, unterirdisch oder mit Durchgangsbohrung oder Aufputzmontage).
Wenn elektronische Komponenten zusammengebaut und, in der Regel durch Löten, auf einer Leiterplatte (PCB) befestigt werden, wird daraus eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA). Es handelt sich dabei um eine Leiterplatte, die tatsächlich in ein elektronisches Gerät wie einen Computer, ein Tablet, ein Smartphone oder ein Messgerät eingesetzt ist.
Eine Leiterplatte ist eine Platine, ein blanker Träger ohne elektronische Komponenten, der einfach verwendet wird, um Komponenten zu einer vollständigen Schaltung zusammenzusetzen. Eine Leiterplattenbaugruppe ist eine Baugruppe, das fertige Produkt mit allen elektronischen Komponenten, die an der Leiterplatte befestigt sind, und bereit für den Einsatz in einem elektronischen Gerät.
Leiterplatten werden in vielen elektronischen Geräten verwendet. Eine Leiterplatte dient als Träger, auf dem elektronische Komponenten montiert sind, um eine komplette Schaltung zu bilden. Sobald die Komponenten installiert sind und eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA) fertig ist, kann sie in elektronische Geräte eingebaut werden, um spezifische Aufgaben wie die Datenverarbeitung auszuführen.
