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Schichtdicken- und Volumenmeßgerät
Mit der immer weiter steigenden Komplexität von Leiterplatten
in der SMT werden die Anforderungen an die Fertigungstechnik ebenfalls umfangreicher.
Qualitätssichernde Maßnahmen wie z.B. SPC werden zur Erzielung einer hohen
Produktqualität eingesetzt.
Ein wesentliches Qualitätskriterium für ein perfektes Lötergebnis beim Reflowlöten ist
das Aufbringen des optimalen Lotdepots.
Im allgemeinen wird hierfür der Sieb- oder Schablonendruck eingesetzt. Viele
Einflußfaktoren bestimmen das Druckergebnis. Zu wenig Paste auf der Druckvorlage oder
verstopfte Öffnungen verursachen ein zu geringes Lotdepot. Daraus resultieren offene oder
zu magere Lötstellen. Ebenso kann das Druckergebnis durch falsche Rakelgeschwindigkeit
oder Rakeldruck verfälscht werden.
Eine wichtige Maßnahme zur Qualitätssicherung beim Pastendruck ist
die laufende Überprüfung des Druckprozesses. Einen hohen Stellenwert hat hierbei die
stichprobenartige Kontrolle und Dokumentation der gedruckten Naßschichtdicke an
ausgewählten Stellen auf der Leiterplatte. Mit dem Schichtdickenmeßgerät steht nun ein
preiswertes Kontrollinstrument für diesen Zweck zur Verfügung.
Einfache und schnell durchzuführende Messungen lassen Abweichungen beim Druckprozeß
unverzüglich erkennen.
Weitere Anwendungen
Die Messung von Höhenunterschieden funktioniert bei allen Meßobjekten
die eine "Kante" (Differenzmessung) aufweisen. Der Vorteil gegenüber
mechanischen Methoden ist die berührungslose optische Messung. Beispiele für die
Anwendung sind die Überprüfung der Dicke von Lötstopmasken auf Leiterplatten oder auch
die Kupferschichtdicke von Leiterbahnen. Das optional erhältliche Meßokular mit
Mikrometerschraube ermöglicht seitliche Ausdehnungen zu messen. Beispielsweise den
Druckversatz beim Lotpastendruck, den Versatz der Lötstopmaske oder Leiterbahnbreiten und
Restringe.
Gerätebeschreibung
| Grundlage des Meßgerätes ist ein monokulares Mikroskop mit einer
10-fachen Okularvergrößerung. In Verbindung mit den Objektiven (4x, 10x, 20x) am 3-fach
Revolver werden Vergrößerungen von 40x, 100x und 200x erreicht. Die Voreinstellung
abhängig von der Höhe des Meßobjektes erfolgt über einen Grobtrieb mit insgesamt 60 mm
Verstellweg. Die Focussierung für die Messung erfolgt über einen Feintrieb mit 2mm
Verstellweg, dieser entspricht dem maximalen Meßbereich. Die Differenz der beiden
Meßpunkte wird mit Hilfe einer Digital-Meßuhr angezeigt. Die Meßwerte können über die
eingebaute Datenschnittstelle erfaßt und weiterverarbeitet werden. Ein massives und
schwingungsarmes Stativ in Verbindung mit einer Niedervolt-Auflichtbeleuchtung garantiert
eine sichere Messung bei jeder Vergrößerung. Eine Ausladung von 180 mm erlaubt die
Durchführung der Messung auch an größeren Leiterplatten. |
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Arbeitsweise
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Mit dem Grobtrieb wird zuerst auf die Leiterplattenoberfläche scharfgestellt. Im Blickfeld sollten die Metalloberfläche des Pads und die Paste zu
erkennen sein. Es ist nicht zweckmäßig, die Leiterplatte während der Messung zu bewegen. Mit der Feinfocussierung wird auf dem Pad scharf eingestellt. Dieser Vorgang wird
durch kalibrieren der Meßuhr mit der CLEAR-Taste bestätigt (1.Messung, Nullstellung). Sodann wird die Feinfokussierung auf der Oberfläche der Lotpaste durchgeführt (2.
Messung). Die ermittelte Höhendifferenz entspricht der Schichtdicke an der gewählten Stelle und wird auf der Meßuhr angezeigt.
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Technische Daten:
- Vergrößerung: 40x / 100x / 200x
- Beleuchtung: LED-Lenser
- Ausladung: 180 mm
- Verstellweg: 60 mm
- Meßbereich: 2 mm
- Auflösung: 0,001 mm
- max. Abweichung: +- 0,002 mm
- Wiederholbarkeit: +- 0,001 mm
- Datenausgang: 4-Bit BCD-seriell
- Gewicht: 8 kg
Optionen:
- Meßokular mit Schraubenmikrometer, Meßbereich 10 mm, Teilung in 0,01 mm.
- Kreuztisch mit Kugelbahnenführung und Triebknöpfe für die x- und y- Richtung. Tischgröße 145 x 115 mm, Bewegungsbereich 75 x 50 mm.
- Manueller Kreuztisch mit Kugelbahnenführung. Tischgröße 170 x 155 mm, Bewegungsbereich 100 x 105 mm.
- Datenkabel für Anschluß an XT/AT-PC
- C-Mountadapter für Videokamera
- T2-Adapter für Fotokamera
- Erweiterung zum Volumenmeßgerät mit Kamera und speziell entwickelter Software (Windows) zur Messung und Protokollierung bzw. Auswertung der Lotpastenvolumen.
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Beispiel für eine Volumenmessung an einem CSP-Pad
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