Analyse von Rissen und Delaminationen mittels akustischer Mikroskopie
Angewandte Normen
- IPC/JEDEC J-STD-035
- JEDEC J-STD-020
- AEC-Q100
- AS6081
- IDEA-STD-1010
- DIN EN 60749-35
- MIL-STD-883
- ESCC 25200
- PEM-INST-001
Mögliche Anwendungsbereiche:
- Untersuchung von Leiterplatten und Bauteilen hinsichtlich Delamination oder Rissbildung
- Qualifikation von Bauteilgehäusen (IPC/JEDEC J-STD-020)
- Zerstörungsfreie Analyse vergossener Baugruppen
- Untersuchung mechanischer Bauteile oder Werkstücke auf Lunker bzw. Hohlräume
Die akustische Mikroskopie (engl. „Scanning Acoustic Microscopy“, kurz SAM) ist eine zerstörungsfreie Untersuchungsmethode, bei der eine Probe mittels Ultraschall geprüft und analysiert wird. Dabei werden hochfrequente Schallwellen in die Probe eingekoppelt und – je nach Messaufbau – die reflektierten oder transmittierten Signale detektiert und ausgewertet.
Auf Basis der im Messsignal enthaltenen Informationen wie beispielsweise Laufzeit, Amplitude und Polarität können Grenzflächen untersucht und, falls die Schallgeschwindigkeit im Material bekannt ist, Schichtdicken vermessen werden. Da an einer Grenzfläche zu Luft eine totale Reflexion der Schallwellen erfolgt, ist die akustische Mikroskopie insbesondere zur Untersuchung und Darstellung von Hohlräumen, z. B. Blasen in Vergussmassen oder auch Delaminationen im Leiterplatten-Basismaterial und in Bauteilgehäusen, geeignet.
Die akustische Mikroskopie ist quasi zerstörungsfrei, einzige Anforderung an die Probe ist, dass sie unempfindlich gegenüber Eintauchen in Wasser ist, da dieses als Übertragungsmedium für die Schallwellen benötigt wird. Dank der äußerst flexiblen Konzeption und umfangreichen Ausstattung des HTV-Ultraschallmikroskops können folgende Scanarten durchgeführt werden:
- A-Scans: Darstellung der Signalamplitude über die Zeit an einer bestimmten Position
- B-Scans: Tiefenprofil/vertikaler Schnitt
- C-Scans: Horizontaler Schnitt
- G-/X-Scans: Mehrere C-Scans in einer Messung/Ebenenschar
- Z-Scans: Tomographische 3D-Dokumentation/beliebige Schnitte rekonstruierbar
- Through-Scans: Transmission
Durch eine vielfältige Auswahl an Transducern (vergleichbar mit akustischen Objektiven) ist es im HTV-Institut für Materialanalyse möglich, Messungen für die unterschiedlichsten Materialien und Strukturen individuell anzupassen.
Neue Techniken der Fälscher sind immer schwerer nachweisbar. Sie schleifen die alte Beschriftung ab und verwenden anschließend das abgeschliffene Material, um dieses mit Epoxidharz erneut auf die Bauteiloberfläche aufzubringen. Somit wird das ursprüngliche Erscheinungsbild des Gehäuses erhalten. Anschließend werden die Teile neu beschriftet.
Das Problem: ein Wischtest ist in diesem Fall unauffällig (links). Eine Untersuchung solcher Bauteile mit einem Scanning-Acoustic-Microscop (SAM) hingegen bringt die originale Schrift, und somit die Wahrheit, ans Tageslicht.
