Essenzielle PCB-Inspektionstechniken für Qualitätssicherung

12. Februar 2019

Über die Jahre stieg die Nachfrage nach PCB-getriebenen Geräten. Sie werden in jeder Industrie eingesetzt – von Militär/Verteidigung bis Spielzeugindustrie. Das suggeriert wachsende Abhängigkeit von PCBs. Richtige Nutzung nur möglich, wenn Qualitätsstandards erfüllt sind. Daher nutzen PCB-Hersteller diverse Inspektionstechniken für Qualität in verschiedenen Fertigungsphasen. Auch Verluste durch Projektrejects und Reputationsverlust werden reduziert. Möchten Sie wissen, welche PCB-Inspektionstechniken Hersteller anwenden? Lesen Sie den Beitrag.

Kurze Diskussion verschiedener PCB-Inspektionstechniken von PCB-Unternehmen

Nachfrage nach kompakten Elektronikgeräten steigt. Das fordert PCB-Hersteller zu kompakten PCBs heraus. Diese haben viele Lötverbindungen, die nicht mit bloßem Auge sichtbar sind. Bei so hoher Verbindungsdichte: Fehlausrichtungen, falsche Orientierungen, defekte Bauteile etc. Diese Techniken helfen:

Fortgeschrittene 3D-AOI-Geräte ermöglichen Herstellern, die korrekte Bauteilhöhe zu prüfen.

• Manuelle Inspektion:

  Basismethode aller kleinen und großen PCB-Hersteller. Sichtprüfung der Platinen auf grobe PCB-Probleme. Zwar in manchen Kontexten als unvollständig betrachtet, wird sie dennoch praktiziert.

• Automatisierte Optische Inspektion (AOI):

  Häufigste Abkürzung: AOI. PCBs werden mit fortschrittlichen Videokameras gescannt. Platine wird aus verschiedenen Winkeln genau untersucht, Kameras erstellen Bilder. Diese werden mit Designspezifikationen oder Golden Board gemappt – Defekte identifiziert. Effektiver für dimensionsbezogene Defekte: schiefe, fehlende, falsch platzierte Bauteile.

• Röntgeninspektion (X-Ray Inspection):

  Enorme Nachfragesteigerung bei SMT-Geräten (Surface Mount Technology). Warum? Kompakt, dicht bestückt. Wissen Sie: PCBs können >25.000 Lötverbindungen haben! SMT-Fortschritte erhöhten Bedarf an Mikrochip-Packages: QFP, uBGA, kleine Chip-Packages (0,2 mm Pitch) – Lötverbindungen unsichtbar. Diese werden per Röntgen inspiziert, da sie komplexe Lötjoints haben. Röntgen erzeugt digitale Grafiken der Lötverbindungen in 256 Graustufen. Graugrafiken analysieren Eigenschaften: Lötjoint-Dicke, Verteilung, Integrität über die Platine. Kurz: Röntgeninspektion identifiziert Lötfehler – unzureichendes Löten, Risse, Fehlausrichtung etc.

• Automatisierte Laser-Dreiecks-Messung (ALT Measurement):

  Nutzt Laser zur Messung der Höhe von Lötpastedepots oder Lötverbindungen. ALT-Inspektion hauptsächlich für Kontrolle des Lötpastedruckprozesses. Bestimmt: Viskosität des Lötens, Sauberkeit, Leckage-Board-Ausrichtung, Druck beim Lötpaste-Auftragen, Quetschgeschwindigkeit & -fluss etc.

Zusätzlich zu den genannten PCB-Inspektionstechniken gibt es diverse Techniken, die meist in Fertigungsphasen eingesetzt werden. In manchen Produktionsphasen erfolgt Inspektion nach Pick-and-Place. Viele moderne Pick-and-Place-Maschinen haben optische PCB-Inspektionssysteme integriert. Diese minimieren Lötunregelmäßigkeiten und andere Fertigungsfehler.

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