Die modernen Fertigungsmethoden machen eine durchdachte Strategie bei der Qualitätssicherung nötig. Mit immer feinerem Pitch, kleineren Bauteilen, den bleifreien Lotpasten mit den einhergehenden Anforderungen an Temperatur, Prozesszeiten Flußmitteln, MSL usw. sowie dem stetigen Kostendruck machen die Qualitätssicherung wichtiger als je zuvor.

Um Bauteile auf ein Substrat wie eine Leiterplatte, Lead Frame oder Keramik zu bringen und elektrisch zu verbinden, ist Löten immer noch das Non plus Ultra. Die möglichen Quellen für defekte Baugruppen kennen wir alle:

•   Die höhere Temperatur kann Bauteile beschädigen und zu Delaminaionen führen.
•   Beim Abkühlen kann thermischer Stress „eingefangen“ werden, der später zu Ausfällen führen kann.
•   Dendrietenwachstum ist bei bleifreien Loten viel wahrscheinlicher.
•   Neue Anforderungen an Flußmittel mit so wenig wie möglich aktiven Zusätzen führen bei alten oder länger gelagerten Bauteilen zu Besetzungsproblemen.
•   Zum Optimieren von Lötprozessen reicht oft nicht mehr die Zeit, oder es wird als zu Aufwändig betrachtet, dies auf der Linie zu tun.

Wir haben uns bei Microtronic darauf spezialisiert, genau bei diesen Punkten anzusetzen. Mit den von uns angebotenen Geräten können Sie die oben genannten Probleme erkennen, messen, darstellen und den Prozess verbessern.

Im einzelnen:

Delaminationen, Risse, Lunker und andere Fehler können mit einem Ultraschallmikroskop erkannt und vermessen werden. Dabei ist die Technik in den letzten Jahre erheblich verbessert worden und die Software auf den Anlagen von Sonix wird als sehr intuitiv und einfach zu bedienen gelobt.
Verwölbungen von Leiterplatten und Bauteilen vor, während und nach dem Löten haben einen großen Einfluss auf die Qualität einer Baugruppe. Wenn die Leiterplatte z.B. im Ofen „durchhängt“ und ein BGA sich dagegen wölbt, sind Probleme vorprogrammiert. Die Ecken des BGA’s werden auf die Leiterplatte gedrückt, während die Mitte so weit abhebt, daß die Balls gar nicht löten können. Erst beim Abkühlen berühren sich die beiden erkaltenden Lote und es kommt zum „Head in Pillow“. Um alle verschiedenen Verformungen während des ganzen Lötprozesses nachzubilden und dabei zu messen, bieten wir die Anlagen der Firma Akrometrix an. Hier kann eine komplette Leiterplatte innerhalb von 3 Sekunden bei verschiedenen Temperaturen immer wieder komplett vermessen werden. Das Ganze mit einer Auflösung von bis zu 1µm in der Z Achse.
Dendriten entstehen gerne an Salzen, die in Flussmitteln enthalten sein können. Die Baugruppen nach der Fertigung oder nach dem Waschen auf Rückstände von Salzen zu testen ist daher sehr ratsam und auch einfach. Zur Anwendung kommt ein sogenannter Ionograph. Also ein Gerät, bei der die Leiterplatte in eine Messflüssigkeit gegeben wird. Während der Messung wird der Leitwert (in µSiemens) gemessen und dann mit der Oberfläche der Baugruppe verglichen. So bekommen Sie einen Wert, der äquivalent zu einer Menge Natriumchlorid (Salz) pro qcm ist. Die gängigen Normen setzen einen Maximalwert, der nicht überschritten werden soll.
Ums Löten an sich geht es beim Microtronic  Lötbarkeitstester LBT210. Das System kann nicht nur mittels Lotbad- und Lotkugeltest die Lötfähigkeit einer Oberfläche oder eines Bauteils messen, sie können mit unserem Pastentestmodul auch Ihren Lötprozess mit Leiterplatte, Paste, Bauteil und Temperaturkurve nachstellen und messen. Wenn Parameter wie Zeit, Temperatur oder Rampen geändert werden, wird festgestellt, ob diese Optimierungen im Prozess zu einem bessern Ergebnis führen. Ohne das Sie an der Linie irgendwas verstellen müssen um „das mal zu probieren“.

Warum können Sie damit Geld sparen?

Fehler die nicht vorkommen, kosten am wenigsten Zeit und Geld. Ein Reel mit Wiederständchen das schlecht lötet, kann so schon im Wareneingang getestet und verweigert werden. Es kommt erst gar nicht in die Fertigung. So kann es auch nicht zu Ausfällen oder Defekten führen.
Wenn das nicht gemacht wird, kommt der Defekt erst später bei der Endkontrolle zu Tage, schlimmstenfalls auch erst im Feld. Dann sind Analysen, Ursachenforschung, Meetings, Sperren von Baugruppen, Nacharbeit, usw. erst richtig teuer. 
Länger gelagert Bauteile können auf Lötbarkeit getestet werden und müssen evtl. nicht gleich entsorgt werden. 
Probleme durch thermische Verformung können vor und während des ganzen Prozesszyklus beobachten und gemessen werden. Wer kann schon in seinen Reflowofen schauen, was da so vor sich geht? 
Und wenn Baugruppen oder Bauteile dann doch mal ausfallen kann eine schnelle Analyse und das Erkennen der Mechanismen die zum Fehler führen viel Geld einsparen. 
Qualitätssicherung ist also eigentlich gar nicht teuer, obwohl „damit nichts produziert wird“. Sondern sie können viel Geld und Zeit damit sparen. Nicht zuletzt ist Qualität nämlich das, was zählt.  

Kernaussage E. Eggelaar, GF Microtronic M. V. GmbH

„Wir sind davon überzeugt, daß mit einer durchdachten Qualitätssicherung viele Fehler vermieden und übers Jahr erhebliche Kosten vermieden werden können. Das haben wir schon oft bewiesen und unseren Kunden auf diesem Gebiet wiederholt geholfen. Rechenbeispiele sind einfach und der Erfolg bestätigt das. Unsere konsequente Ausrichtung auf Qualitätssicherung und Löten, sowie unser hoher Anspruch an den Geräten haben sich bezahlt gemacht. Das angebotene Portfolio spricht hier eine deutliche Sprache. Abgerundet wird das Ganze mit Schulungen und Beratungen. Wir sind uns sicher, daß in jeder Fertigung noch einiges an Potenzial zu Kostenreduzierung steckt, daß bisher keiner sieht.“