Qualitätskontrollen von Wareneingangskontrollen bis zur fertigungsbegleitenden Kontrolle sind ein zentrales Element in jedem Wertschöpfungsprozess. Qualitätsabweichungen, schon in den kleinsten und günstigsten Bauteilen, können verbaut in einem komplexen System für extrem hohe Folgekosten sorgen. Auch in Hinblick auf den Wandel hin zu einer CO²-ärmeren Fertigung ist ein genauer Überblick über die Qualität der einzelnen Komponenten unverzichtbar. So können schon eine Handvoll qualitativ schlechter Widerstände mehrere Tonnen Elektroschrott verursachen. Um solchen Szenarien entgegenzuwirken, bietet Ihnen das HTV-Institut für Materialanalyse eine Vielzahl von normgerechten, aber auch speziell auf Kundenwunsch entwickelte, Untersuchungsmethoden an. Hierzu kommen alle unsere Messmethoden zum Einsatz. Beispielsweise wäre genannt:

• Nanoindentation zur Überprüfung der Festigkeitsklasse von Schrauben
• RFA-Analyse zur Bestimmung der Schichtdicke von metallischen Korrosionsschutzschichten
• FTIR-Spektroskopie zur Messung der vergleichenden Zusammensetzung von Kunststoffen
• Lötbarkeitstest zur Bestimmung der Lötbarkeit von elektronischen Bauteilen
• Bauteilöffnung zur Überprüfung, ob in dem elektronischen Bauteil der richtige Chip verbaut ist

Die inneren Merkmale von Bauteilen haben einen maßgeblichen Einfluss auf Funktionalität und Zuverlässigkeit eines jeden Produktes. Um diese zu bewerten und eventuelle Fehler aufzudecken kommen hier hauptsächlich unsere zerstörungsfreien Messmethoden wie die Röntgenuntersuchung und akustische Mikroskopie zum Einsatz mit denen Fehlstellen wie Risse, Hohlräume oder Delaminationen nachgewiesen werden können. Ob Bonddrähte in einem Bauteil verbaut sind, kann ebenfalls mit einer Röntgenuntersuchung nachgewiesen werden.

Häufig ist es aber auch sinnvoll, diese zerstörungsfreien Messmethoden mit zerstörenden Methoden wie der Schliffbilduntersuchung zu verbinden, um beispielsweise Risse in Schweißnähten, Bindefehler, Lunker oder Hohlräume im Detail zu charakterisiert bzw. mit der Bauteilöffnung den verbauten Chip zu identifizieren.

Die Oberfläche steht im direkten Kontakt mit dem umgebenden Medium. Aus diesem Grund sind von dieser eine Vielzahl von Funktionalitäten und Verwendungseigenschaften abhängig. Vom Korrosionsschutz bis hin zur Lötbarkeit von verzinnten Kontakten sind Parameter der Oberflächenbeschichtung wie Schichtstärke, Zusammensetzung und Homogenität maßgeblich.

Die Schichtstärke kann zerstörungsfrei mit einer RFA-Analyse oder zerstörend mit einer Schliffbilduntersuchung bestimmt werden. Die Zusammensetzung von Schichten kann in bestimmten Maße ebenfalls mit einer RFA-Analyse bestimmt werden, meist ist jedoch eine REM/EDX-Analyse zielführender. Die Homogenität von Oberflächenbeschichtungen wird mittels lichtmikroskopischen Untersuchungen analysiert.

In Zeiten der Halbleiterkrise besteht ein deutlich erhöhtes Risiko, gefälschte Bauteile geliefert zu bekommen. Durch intransparente Lieferwege kann nicht nachgewiesen werden, ob die gelieferte Ware wirklich vom angegebenen Hersteller stammt. Neben der im Markt steigenden Zahl von manipulierten Bauteilen, werden auch die Methoden der Bauteilfälscher besser und sind somit schwerer aufzuspüren. Zur Ermittlung von Bauteilfälschungen, kommen nahezu alle verfügbaren Analysemethoden im HTV-Institut für Materialanalyse zum Einsatz. Hierbei wird nach JEDEC, Aerospace Standards (AS) aber auch Militärstandards geprüft. Um nur einige Beispiele zu nennen:

• Die Anwesenheit und Größe des Chips werden mit der Röntgenuntersuchung bestimmt
• Delaminationen (welche auf einen bereits durchlaufenen Lötprozess hindeuten) und verdeckte Beschriftungen werden mithilfe der akustischen Mikroskopie untersucht
• Ob der verbaute Chip zur Bauteilbezeichnung passt, wird mit der Bauteilöffnung untersucht
• Sowohl die Verfälschung von Beschriftungen als auch Neuverzinnungen werden mithilfe unserer Lichtmikroskopie untersucht

Die Bewertung des Zustandes von Bauteilen und damit einhergehend die Verarbeitbarkeit dieser, spielt eine wichtige Rolle in der täglichen Laborarbeit der HTV Conservation.

Ob eine Oxidation oder Korrosion von Oberflächen eingetreten ist, wird mit einer lichtmikroskopischen Untersuchung bestimmt. Sollten sich Korrosions-/Reaktionsprodukte finden lassen (auch im Rahmen von Fehleranalysen), werden diese auf ihre chemische Zusammensetzung mithilfe von REM/EDX-Analysen untersucht. Im Falle von unverarbeiteten elektronischen Bauteilen spielt im Rahmen einer Bauteilbewertung ebenfalls die Lötbarkeit eine wichtige Rolle, welche mithilfe von Lötbarkeitstests untersucht werden kann. Mithilfe der FTIR-Spektroskopie wird die individuelle Zusammensetzung von organischen Materialien, wie Kunststoffen, gemessen, die alle so einzigartig sind wie ein Fingerabdruck. Diese Fingerabdrücke unterschiedlicher Proben können miteinander verglichen und so Verwechslungen oder Alterungseffekte erkannt werden.

Stellt die Bauteilbewertung den einwandfreien Zustand der Ware sicher, können wir diese mit unserem Langzeitlagerungsverfahren bis zu 50 Jahre konservieren.

Nicht nur einzelne Bauteile stehen im Mittelpunkt unseres Engagements, sondern auch Baugruppen und ganze Produktsysteme.  Hierbei unterstützen wir unsere Auftraggeber mit Bewertungen der Verarbeitungsqualität gemäß IPC-A-600 und IPC-A-610, aber auch nach vielen anderen Normen. In unserer Analytik werden neben neu produzierten Baugruppen/Geräten auch Baugruppen aus dem Feldeinsatz auf Schäden geprüft. Hierbei versorgen wir Auftraggeber mit detaillierten Analysen und unsere Ingenieure interpretieren diese Ergebnisse für sie.

Um die Qualität von Lötstellen zu bewerten, wird im HTV-Labor häufig die Röntgeninspektion verwendet. Neben dieser zerstörungsfreien Methode, werden häufig zusätzlich zerstörende Verfahren wie eine Schliffbildanalyse oder Dye & Pull Tests angewandt.