QUALITÄTSKONTROLLE
ELEKTROBAUTEILE

Die Hauptmaterialien auf dem Gebiet der Elektronik sind:
• Metalle mit ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit oder Beschichtungen wie Kupfer, Silber, Nickel und Gold,
• Zinnlegierungen zum Löten,
• Polymere für Leiterplatten und elektronische Module,
• Das Glas und die Keramik (und das Silizium), aus denen die verschiedenen Komponenten bestehen.
Um eine hervorragende Inspektionsfläche zu erhalten, sind verschiedene Schritte im Präparationsvorgang erforderlich, von denen jeder, unabhängig vom Material, genauso wichtig ist, wie der nächste.

Diese Schritte haben folgende Reihenfolge:
• Das Aufschneiden des zu untersuchenden Produkts (falls erforderlich), genannt “TRENNEN”.
• Standardisierung der Geometrie der entnommenen Probe (falls erforderlich), genannt “EINBETTEN”. • Verbesserung des Oberflächenzustands dieser Probe, genannt “SCHLEIFEN & POLIEREN”.
• Charakterisierung der Probe: Sichtbarmachung der Mikrostruktur der Probe durch ein Ätzreagenz (falls erforderlich) namens “ÄTZEN” und mikroskopische Untersuchungen (optisch oder elektronisch).

Das breite Angebot von PRESI an Trenn- und Präzisionstrennmaschinen mit mittlerer und großer Trenn-Kapazität kann an alle Anforderungen hinsichtlich Schnittgenauigkeit, Dimensionierung oder Menge der zu schneidenden Produkte angepasst werden:

Die Wahl des Maschinentyps hängt von der Geometrie der zu schneidenden Werkstücke und ihrer Empfindlichkeit / Zerbrechlichkeit ab, da die Spannmöglichkeiten unterschiedlich sind. Der Vorteil von Drahtsägen besteht darin, dass sie geringe Stützkräfte verwenden, die die Proben schonen. Sie bieten auch sehr gute Oberflächen, haben aber längere Schnittzeiten.

Abbildungen 12 & 13: Beispiele für die Klemmung einer elektronischen Schaltung – FLEXICUT

Drahtsägen werden dagegen mit einer Schneidflüssigkeit verwendet, die als Schmiermittel und “Reiniger” fungiert, die die Lebensdauer des Drahtes verlängert und eine bessere Schnittqualität ermöglicht.

Die für Drahtsägen verfügbaren Verbrauchsmaterialien sind mit Diamanten besetzte Edelstahldrähte. Die Eigenschaften der Drähte variieren je nach Anforderungen und Bedarf. Der Bereich umfasst sieben Drahtdurchmesser von 0,1 bis 0,7 mm und fünf Diamantkorngrößen von 20 bis 64 um.

Es gibt zwei Einbettmöglichkeiten: Warm- oder Kalteinbettung. In der Elektronik ist es gängig immer die Kalteinbettung zu verwenden, da die Teile sehr oft zerbrechlich und daher für hohe Drücke ungeeignet sind und wahrscheinlich auch hitzeempfindlich sind

PRESI bietet eine breite Palette an manuellen und automatischen Schleif- und Poliermaschinen mit einer großen Auswahl an Zubehör für alle Anforderungen an, vom Schleifen bis zum Superfinish und Polieren von Einzel- oder Serienproben.

Das Ziel der metallografischen Vorbereitung von Verbinder- oder mikroelektronischen Proben besteht häufig darin, sehr genaue Bereiche der Teile zu erreichen und zu beobachten. Daher muss das Polieren so kontrolliert wie möglich durchgeführt werden. Manuelles Polieren ist daher ratsamer.

=> Alle ersten Schritte jeder Schleif- und Polieranleitung werden als “Nivellieren” bezeichnet und bestehen darin, Material schnell zu entfernen, um die Oberfläche der Probe (und des Einbettmittels) zu planieren. Die unten angegebenen Parameter sind standardisiert und können daher nach Bedarf geändert werden. In der Praxis besteht das Ziel darin, die Probe bis zur Inspektionsebene runter zu schleifen und polieren. Auf diese Weise wird das Polieren direkt an den zu prüfenden Bauteilen durchgeführt.

Der Probenandruck variiert je nach Probengröße, im Allgemeinen gilt jedoch Folgendes: 1 daN pro 10 mm Einbettdurchmesser für die Schleifschritte (z. B. Ø 40 mm = 4 daN), dann die Kraft bei jedem Polierschritt mit einer Schleifsuspension um 0,5 daN reduzieren.

Allgemeiner besteht eine “Elektronik” -Probe aus einer Vielzahl verschiedener Materialien. Es besteht daher die Gefahr von Unebenheiten zwischen den verschiedenen Komponenten während des Polierens, was zu Schwierigkeiten bei der Untersuchung führt.

Manchmal ist es nicht erforderlich, den Polierprozess bis zum Superfinish durchzuführen, insbesondere bei Crimp-Kontrollen, Bemaßungen oder anderen Inspektionen an großen Steckverbinderproben.

Die Endbearbeitung muss jedoch in der letzten Polierstufe mit kolloidaler Siliziumdioxid durchgeführt werden, um die feinsten Komponenten, Intermetalle, Porositätslötungen usw. zu beobachten.

Mikroskopische Aufnahmen 3 und 4: Polierte Leiterplatte bis SPM – Objektiv x5

Mikroskopische Aufnahmen 11 und 12: Messing mit Kupfer-, Nickel- und Vergoldung, poliert auf SPM – Objektiv x100