Wichtige PCB-Inspektionsmethoden für Qualitätssicherung

23. April 2019

Hochwertige Leiterplatten (PCBs) sind in der davon abhängigen Elektronikindustrie eine Hauptanforderung. Diese PCBs sind integrale Komponenten diverser Elektronik. Versagen sie durch Fertigungsfehler, steht die Funktion diverser Elektronikgeräte auf dem Spiel. Um das zu vermeiden, führen PCB-Hersteller und -Bestückungsservices heute diverse Inspektionen in verschiedenen Fertigungsphasen durch. Dieser Beitrag bespricht PCB-Inspektionstechniken und die von ihnen analysierten Defekttypen.

Wichtige PCB-Inspektionsmethoden im Detail

Heute ist Defektidentifikation bei steigender PCB-Komplexität herausfordernd. PCBs können Defekte haben: Opens/Shorts, falsche Orientierung, Lötinkonsistenzen, Bauteilfehlausrichtung, falsche Platzierung, defekte nicht-elektrische/elektrische Bauteile, fehlende elektrische Bauteile etc. Zur Vermeidung nutzen Hersteller folgende Inspektionsmethoden:

• First Article Inspection (Erstmusterprüfung):

  Produktionsqualität hängt von korrekter SMT-Funktion ab. Vor Volumenfertigung prüfen Hersteller per First Article Inspection, ob SMT-Equipment korrekt eingerichtet ist. Erkannt werden Vakuumdüsen- und Ausrichtungsprobleme, die in der Serienproduktion vermieden werden.

• Sichtprüfung (Visual Inspection):

  Eine der gängigsten Inspektionstechniken in der PCB-Bestückung. Wie der Name sagt: Bauteile per Auge oder Detektor inspizieren. Equipment-Wahl hängt von Inspektionsposition ab. Bauteilplatzierung und Lötpastendruck sind mit bloßem Auge sichtbar. Lötpastedepots und Kupferpads nur mit Z-Hochgrad-Detektor. Gängigste Sichtprüfung: Reflow-Lötstellen per Prisma – reflektierter Lichtstrahl wird aus verschiedenen Perspektiven analysiert.

• Automatisierte Optische Inspektion (AOI):

  Häufigste, doch umfassende Sichtprüfmethode für PCB-Defekte. AOI nutzt multiple Kameras, Lichtquellen, programmierbare LED-Bibliotheken. System fotografiert Lötverbindungen aus verschiedenen Winkeln, vergleicht Bilder mit perfektem PCB – identifiziert Defekte: Flecken, Kratzer, Nodulen u. v. m. Erkennt auch fehlende, falsche, schiefe Bauteile. Viele AOI-Systeme prüfen 30–50 Joints/Sekunde – minimiert Defektidentifikations- und Korrekturzeit. Früher nicht ideal für Lötstellenhöhenmessung. Mit 3D-AOI jetzt möglich. Auch ideal für komplexe Bauteile mit 0,5 mm Pitch.

• Automatisierte Röntgeninspektion (AXI):

  Nachfrage nach dichteren, kompakten Platinen steigt – Nutzung in Miniaturgeräten. Surface Mount Technology (SMT) beliebt für dichte, komplexe PCBs. SMT reduziert Package-Größen, induziert aber Komplexitäten, die bloßem Auge unsichtbar sind. Beispiel: 15.000 Lötverbindungen in kleinem Chip-Package per SMT – nicht mit bloßem Auge verifizierbar. Hier kommt AXI. Es durchdringt Lötverbindungen, identifiziert fehlende Bälle, Lötverteilung, Fehlausrichtung u. v. m. Röntgenstrahlen durchdringen feste Körper, erfassen Bilder. Experten vergleichen Bilder zur Defektidentifikation. Kurz: AXI durchdringt Chip-Packages mit Unterseitenverbindungen, dicht bestückte Platinen, Lötverbindungen.

Alle besprochenen Techniken gewährleisten präzise Inspektion elektronischer Baugruppen und helfen PCB-Bestückern, Qualität vor Verlassen der Fertigung sicherzustellen. Für PCB-Baugruppen in Ihrem nächsten Projekt: Beziehen Sie von vertrauenswürdigen Services wie Creative Hi-Tech. Das Unternehmen liefert seit Gründung PCB-Baugruppen an Kunden in Aerospace/Satellit, Industrieelektronik, Computer/Business Electronics, Medical, Military, Wireless, Telecommunications.

Verwandte Blogbeiträge:

• Wie funktioniert ein PCB-Bestückungsprozess? – Weiterlesen
• PCB-Inspektionstechniken, die Sie kennen sollten – Weiterlesen