Schutzlacke werden bei elektronischen Schaltkreisen zum Schutz gegen Feuchtigkeit, Staub, Chemikalien und extreme Temperaturen angewandt. Zu dünn beschichtete Baugruppen oder vollkommen unbeschichtete und daher nicht geschützte Teile der Leiterplatte könnten zu Schäden oder zu Fehlfunktionen der Elektronik führen.
Helmut Fischer, Sindelfingen
Wenn die Elektronik rauen Umgebungsbedingungen widerstehen muss und ein zusätzlicher Schutz notwendig ist, dann beschichten die meisten Leiterplattenhersteller die Baugruppen mit einem transparenten Schutzlack. Das Beschichtungsmaterial kann dabei auf verschiedene Arten, wie Bürsten, Sprühen und Tauchen, oder durch selektives Beschichten mittels Roboter aufgetragen werden. Je nach Schutzlackmaterial stehen verschiede- ne Härtungs-/Trocknungsverfahren zur Verfü-gung.
Sichere Messmethoden
Die Schichtdickenmessung ist dabei wichtig, um den notwendigen Schutzgrad zu überprüfen. Die Messung kann mittels Wirbelstromverfahren (DIN EN ISO 2360) durchgeführt werden, wobei die Kupferschicht als leitfähiger Untergrund dient. Die Sonde erkennt bei der Messung, wie groß der Abstand des Sondenpols zur metallischen Basis (Kupfer) ist, in der sich die Wirbelströme ausbilden. Deshalb ist auch zu beachten, die Messung dort vorzunehmen, wo Kupfer nur vom Schutzlack und nicht anderweitig verdeckt ist. Das Funktionsprinzip des Wirbelstromverfahrens ist im technischen Einschub beschrieben.
Besondere Rahmenbedingungen wie die Dicke der Kupferschicht, das Lot, die Strukturgröße (Pad) und die Beschichtungsart können die Messungen beeinflussen. Werden diese Einflussfaktoren nicht in geeigneter Weise berücksichtigt, entstehen schnell Messfehler, welche sogar die Größe des eigentlichen Messsignals übertreffen können.
Fischer hat daher ein spezielles Sondenmodell FTA3.3–5.6 HF mit der für das Unternehmen typischen Richtigkeit und Wiederholbarkeit zur Messung solcher Schichten entwickelt. Die besonderen Anforderungen dieser Messaufgabe sind bereits in der Konstruktion dieser Sonde berücksichtigt, so dass die oben genannten Einflussfaktoren wie etwa die Kupferschichtdicke nicht mehr zum Tragen kommen. Für eine korrekte Messung ist eine Messfläche von mindestens 5 mm erforderlich. Die besten Messergebnisse werden erzielt, wenn eigens dafür vorgesehene Messpositionen im Design der Leiterplatte integriert werden. Entsprechende Werte für die Wiederholpräzision der Sonde FTA3.3– 5.6 HF sind anhand von 3 verschiedenen Messpositionen aufgeführt.
Messprozess leicht gemacht
Besondere Leistungsmerkmale für das Messen der Schichtdicke von Schutzlacken mit der Sonde FTA3.3–5.6 HF:
- Die hohe Messfrequenz verhindert Messfehler durch Variationen in der Kupferdicke
- Großer, flacher Sondenpol verhindert das Eindringen in weiche Beschichtungsmaterialien
- Automatische Kompensation der Leitfähigkeitsunterschiede von Grundmaterialien
- Messen auf Sn, Ag oder unbeschichtetem Kupfer
- Hohe Richtigkeit und Wiederholpräzision
Die Wirbelstromsonde FTA3.3–5.6 HF kann an mobile Handgeräte der FMP-Familie oder an das Tischgerät Fischerscope MMS PC2 angeschlossen werden. Durch die einfache, menügeführte Gerätebedienung und integrierte Möglichkeiten zur statistischen Datenauswertung wird dem Anwender der Messbetrieb leicht gemacht.
Die Kontrolle von Schutzlacken ist ein kritischer Faktor in der Bestimmung der langfristigen Zuverlässigkeit von Leiterplatten. Die Sonde FTA3.3–5.6 HF wurde speziell für diese Anwendung entwickelt und kann an alle Dualscope oder Isoscope FMP Handgeräten oder am Fischerscope MMS PC Tischgerät angeschlossen werden.
Wirbelstrom-Messmethode (Norm: DIN EN ISO 2360)
Funktionsprinzip
Das Wirbelstromverfahren ist eine berührende, aber zerstörungsfreie Messmethode zur Schichtdickenmessung. Durch den Erregerstrom wird ein hochfrequentes Magnetfeld erzeugt, welches im Grundwerkstoff Wirbelströme induziert. Deren Stärke ist abhängig vom Abstand (Schichtdicke) zwischen Messsonde und Grundwerkstoff. Das von den Wirbelströmen beeinflusste Messsignal wird im Messgerät mittels der Sondenkennlinie – dem funktionalen Zusammenhang zwischen Messsignal und Schichtdicke – in den Schichtdickenwert umgerechnet.
Prinzipielle Darstellung der amplitudensensitiven Wirbelstrom-Messmethode. Die Eindringtiefe des Feldes ist abhängig von der verwendeten Frequenz und der Leitfähigkeit des Grundwerkstoffs
Hauptanwendungsbereiche
Elektrisch nicht leitfähiges und nicht magne- tisierbares Schichtmaterial auf elektrisch leitfähigen Nichteisenmetallen.
- Farb-, Lack- oder Kunststoffschichten auf Aluminium, Kupfer, Messing, Zink
- Anodisierte Schichten auf Aluminium
Unsere Webinar-Empfehlung
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