Kontrolle der Lötstopplack-Dicke bei der Leiterplattenfertigung

Um zu verhindern, dass beim Benetzen von Leiterplatten Lötbrücken entstehen, welche zu Kurzschlüssen führen, werden Leiterplatten während des Lötvorgangs mit einem nichtleitenden Lötstopplack beschichtet. Dieser Lötstopplack schützt die Leiterplatte zudem vor Korrosion und verbessert die elektrischen Eigenschaften wie z. B. die Durchschlagsfestigkeit. Bei diesen vielschichtigen Anforderungen ist der Bedarf zur Qualitätsüberwachung der Lackdicke naheliegend.

Als Material für Lötstopplacke kommt zum Beispiel Epoxidharz in Frage, oftmals in grüner Farbe aufgebracht, dem typischen Farbton von Leiterplatten. Entwickelt wurde der Lack insbesondere für Wellenlötanlagen, um die flächige Benetzung und damit Lötbrücken zu vermeiden und letztendlich auch den Lötzinnverbrauch zu senken. Die Dicke dieser Lackschicht ist ein wesentliches Merkmal ihrer Funktionsfähigkeit und muss daher kontrolliert werden.

Die Überprüfung der Lötstopplack-Dicke bedeutet messtechnisch, dass eine elektrisch nicht leitende Schicht über Kupfer gemessen wird. Diese Anforderung wird optimal vom amplitudensensitiven Wirbelstromverfahren erfüllt. Da die Dicke der verdeckten Kupferschicht sehr unterschiedlich ausfallen kann, sollte hierzu eine Sonde mit sehr hoher Messfrequenz eingesetzt werden, welche sich durch eine geringe Eindringtiefe in Kupfer auszeichnet.

Für diese Anforderungen optimiert ist die Wirbelstrom-Sonde FTA3.3-5.6HF mit einer Frequenz von 20 MHz. Eine Kupferschicht von 30 µm ist für diese Sonde bereits sättigungsdick. Kann man eine Messunsicherheit von 10-15 % akzeptieren, lassen sich Lackdicken bereits auf einer Kupferbasisdicke von 18 µm bestimmen.

Abb.1: Die Wirbelstrom-Sonde FTA3.3-5.6HF ist mit ihrer hohen Messfrequenz von 20 MHz für die Vermessung der Dicke des Lötstopplacks optimal geeignet

Aufgrund der lateralen Ausdehnung des Wirbelstromfeldes der Sonde FTA3.3-5.6HF muss eine Messfläche mit einer Ausdehnung von etwa 5-6 mm gegeben sein, um eine Beeinflussung durch Randeinflüsse zu vermeiden.

Zur Überprüfung der Dicke von Lötstopplack-Schichten über Kupferkaschierungen ist die Sonde FTA3.3-5.6HF von Fischer mit ihrer hohen Messfrequenz hervorragend geeignet. Die Sonde kann mit den ISOSCOPE®- oder DUALSCOPE®-Geräten der FMP-Familie oder dem Tischgerät FISCHERSCOPE® MMS® PC2 betrieben werden. Für mehr Informationen steht Ihnen Ihr Fischer-Ansprechpartner gerne zur Verfügung.

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