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Europe | ENLEITERPLATTEN (PCB)
Metallographische Präparationsmethoden nach Material
In diesem Leitfaden finden Sie Hinweise, wo Sie bei der metallografischen Präparation und Analyse von Leiterplatten (PCBs) beginnen sollten. Er enthält Tipps, wie Sie die besten Ergebnisse für Ihre metallografische Anwendung erzielen.
Was ist bei der Arbeit mit Leiterplatten zu beachten
Häufig wird ein Mikroquerschnitt erstellt, um sicherzustellen, dass die fertige Leiterplatte den IPC- Spezifikationen entspricht. Diese Normen haben strenge Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit, die eine sorgfältige Prüfung der Verarbeitung rechtfertigen. Durch die Sicherstellung, dass die Proben während des gesamten Vorbereitungsprozesses kratzerfrei, flach und senkrecht zur Schlifffläche sind, werden Fehler bei der Beurteilung der Komponenten minimiert.
Tipps zum Trennen von PCBs
Alle Schnitte sollten stehts unter Kühlung erfolgen, wobei ein Großteil des Kühlmittel in den Schnitt geleitet werden sollte. Trennen mittels einem geeigneten Kühlschmierstoffs ergibt eine wesentlich bessere Oberflächenqualität als ein Trennschnitt ohne Kühlung. Die Verwendung von Kühlschmiermittel schützt auch vor Oberflächenschäden durch Überhitzung und mechanische Beanspruchung. Es ist wichtig, Schäden beim Trennen zu minimieren. Mechanische Schäden, wie z. B. Brüche, können tief in die Struktur eindringen und spätere Präparationsschritte unnötig verlängern. Es werden zwei Arten des Trennens unterschieden: Abrasiv- und Präzisionstrennen.
Aggressives Trennen kann mechanische und thermische Schäden verursachen und sollte vermieden werden. Aus diesem Grund wird das Abrasivtrennen im Allgemeinen nicht empfohlen. Präzises Trennen führt zu einer hervorragenden Probenqualität und kann zum Trennen in der Nähe des Zielbereichs verwendet werden. Das Spalten ist eine weitere Möglichkeit, Siliziumwafer zu trennen.
Einige Produktionsstätten integrieren Prüfbereiche in ihre Leiterplatten. Diese Bereiche werden zur Qualitätsprüfung verwendet. Diese Coupons können aus der Platte herausgedrückt werden, alternativ kann eine Bandsäge verwendet werden, um den allgemeinen Bereich zu entfernen, gefolgt von einem Präzisionstrenngerät, um die Coupons zu entfernen.
Tipps zum Abrasivtrennen
Präzisionstrenngeräte werden verwendet, um Leiterplatten in der Nähe des interessanten Bereichs zu trennen, ohne Schäden zu verursachen, die durch gröbere Trennverfahren entstehen können. Am äußeren Rand der Trennscheibe befindet sich ein Abschnitt, in dem das Abrasivmedium mittels Metalllegierungen verbunden wurde. Bei richtiger Pflege kann eine Präzisionstrennscheibe zum Trennen von Tausenden von Proben verwendet werden, ohne dass sie ersetzt werden muss.
Unser IsoMet® 1000 verfügt über einen optionalen Tischaufsatz, der häufig zum Trennen von Coupons verwendet wird.
| Empfohlene Präzisionstrennscheiben zum Trennen von Leiterplatten auf einem Tisch | |||
|---|---|---|---|
| 127 mm (5in) | 178 mm (7in) | 203 mm (8in) | Abrichtstein |
| 11-4239 0,5 mm [0,020] | 11-4241 0,6 mm [0,025in] | 11-4242 0,9 mm [0,035in] | 30HC-Klingen sollten nicht abgerichtet werden |
Tipps zum Einbetten von Leiterplatten
Hochwertige Epoxidharze wie EpoxiCure®2 oder EpoThin®2 werden empfohlen, wenn eine verbesserte Infiltration und Kantenanbindung gewünscht wird. Bei der Verwendung von Epoxidharz kann ein Vakuumsystem wie das SimpliVac verwendet werden, um den Infiltrationsgrad zu erhöhen.
Schleifen und Polieren von Leiterplatten - Tipps für alle Methoden
Leiterplatten können auf unterschiedliche Weise präpariert werden. Im Folgenden werden zwei Methoden beschrieben, eine konventionelle und eine moderne Methode zur Präparation von Leiterplatten.
Bei der herkömmlichen Art der Probenpräparation können Proben manuell geschliffen werden. Dabei wird eine Probe entnommen und SiC-Papiere mit unterschiedlichen Körnungen verwendet, um den Zielbereich zu erreichen. Manchmal werden bei solchen Methoden Papiere jeder verfügbaren Schleifgröße verwendet. Die manuelle Präparation ist weniger effizient als automatisierte Methoden und die Qualität variiert je nach Anwender. Es ist möglich, automatisierte und manuelle Präparation zu kombinieren, wie in der Smarter Sample Preparation Method to Improve Quality Control Efficiency in Electronic Industry beschrieben.
Buehler bietet spezielles Zubehör für das automatisierte Schleifen in Zielbereichen an. Die PC-Met®– und PWB Met®-Kits werden für das gezielte Schleifen von Standardcoupons von Platten verwendet. Zwei Diamantanschlagsätze werden als Tiefenmessmethode verwendet und an die für die gewünschten Merkmale erforderliche Zielhöhe angepasst. Diamantanschläge verhindern, dass über den Zielbereich hinaus geschliffen wird. Nach dem Schleifen werden mechanische Polierschritte durchgeführt, um eine Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen, die den IPC- Spezifikationen entspricht.
Unsere PC-Met-Kits ermöglichen die automatische Vorbereitung von 18 bis 36 Coupons. Diese Kits können an die Querschnitte von Coupons verschiedener Dimensionen angepasst werden. Weitere Informationen finden Sie in der PC-Met-Broschüre.
Durch den Einsatz des Burst-Dosiersystems von Buehler kann Diamantmittel eingespart und die Gleichmäßigkeit verbessert werden.
Die ideale Einstellung für das Burst-Dosiersystem ändert sich je nach Größe der Arbeitsscheibe und des verwendeten Poliertuchs. Als allgemeine Richtlinie gilt, dass bei einer Arbeitsscheibengröße von 203mm (8″) eine Burst-Einstellung von 3 ein guter Ausgangspunkt ist. Bei Größen von 2554mm (10″) und 305mm (12″) stellen Sie das Burst-System auf 4 ein und passen Sie es nach Bedarf an. Es kann etwas Experimentierfreude erforderlich sein, um die optimalen Einstellungen zu ermitteln und eine ausreichende Abrasivität und Benetzung des Tuchs sicherzustellen. Burst-Dosiersysteme können auf Wunsch auch gleichzeitig mit Diamant-Combo Lösungen genutzt werden.
Die in den Schleif- und Poliermethoden aufgeführten Lasten sind Empfehlungen für eine 30mm (1,25″) große eingebettete Probe. Wenn während der Präparation Zentralandruck verwendet wird, sollte die angegebene Kraft mit der Anzahl der zu polierenden Proben multipliziert werden. Verwenden Sie für unterschiedliche Probengrößen unseren Rechner zur Lastumrechnung, um die richtige Last für Ihre Anwendung zu ermitteln.
| Methode für die moderne Präparation von PCBs | ||||
|---|---|---|---|---|
| Oberfläche | Kraft [N] | Drehzahl Teller [U/min] | Relative Umdrehung | Zeit |
| CarbiMet® 320 grit | 3 [13] | 300 rpm |
 | Hit edge of target/long stops |
| CarbiMet 600 grit | 3 [13] | 150 rpm |
| Hit level of interest/short stops |
| TextMet® C mit 3um MetaDi® Ultra Polycrystalline Paste | 5 [22] | 150 rpm |
| 3:00 |
| MicroCloth® mit 0,05um MasterPrep® Alumina | 4 [18] | 150 rpm |
| 1:30 |
 = Arbeitsscheibe Probenhalter  = Probenhalter *Plus MetaDi Fluid Extender nach Wunsch | ||||
Tipps zur Bildgebung von Leiterplatten
Einige gängige Analyseziele für PCBs sind Hohlraummessungen, Delaminierungsuntersuchungen, Mikrostrukturanalysen und Schichtdickenmessungen. Dimensionsmessungen lassen sich mit unserer Basisversion der OmniMet®-Bildgebungssoftware problemlos durchführen. Für kompliziertere Analysen sind höhere Versionen der OmniMet-Software besser geeignet.
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