Mikrochips und Leiterplatten, Handys und Tablets oder Batterien für Elektrofahrzeuge – die Laminografie bietet sich immer dann an, wenn es um die Prüfung von flachen Objekten geht.
Laminografie: die Vorteile des 2D- und 3D-Prüfens kombiniert.
Die Computerlaminografie wird manchmal auch als „2,5D-Prüfung“ bezeichnet, da sie sich technologisch zwischen der 2D-Röntgendurchleuchtung und der 3D-Computertomografie (CT) einordnen lässt. Die Laminografie eignet sich für die besonderen Herausforderungen beim Prüfen von flachen Bauteilen wie Leiterplatten (PCB), Mikrochips (IC), kompletten Handys, Tablets, Laptops – oder auch Schriften auf Papyrus. Während eine 2D-Röntgenprüfung zwar eine hohe Auflösung, aber keine räumlichen Informationen liefert, bietet das 3D-CT zwar gute räumliche Informationen, aber möglicherweise eine zu geringe Auflösung. Ein Fall für die Laminografie: Sie fügt den hochauflösenden 2D-Bildern Tiefeninformationen hinzu, so dass Defekte in einem flachen Objekt zuverlässig erkannt und räumlich lokalisiert werden können.
Wie unterscheiden sich Laminografie und CT bei der Erzeugung ihrer Bilddaten?
Anders als bei der Computertomografie werden bei der Laminografie keine 360-Grad-Projektionen benötigt, um räumliche Informationen zu erzeugen. Stattdessen werden die Objekte aus einem begrenzten Winkelbereich gescannt. Dadurch kann die Röntgenröhre viel näher an das flache Prüfobjekt herangeführt werden, um eine höhere Auflösung zu erzielen. So erzeugt das Prüfsystem hochaufgelöste Schichtbilder in den Ebenen planparallel zur Detektor- bzw. Objektauflageebene.
Diese Comet Yxlon Systeme bieten Computerlaminografie
- Cougar EVO
- Cheetah EVO
- FF20 CT
- FF35 CT
- FF85 CT
Elektronik: Prüfung von Leiterplatten (PCB) mit Laminografie.
Die Laminografie ist die ideale Technologie für die Qualitätssicherung von Lötstellen, z. B. bei Ball Grid Arrays (BGA), die im Reflow-Verfahren auf Leiterplatten gelötet werden. Die Prüfung der Lötstellen stellt sicher, dass die Kontaktflächen groß genug sind, um Strom oder Wärme auf vorgeschriebene Weise zu leiten. Außerdem ermittelt sie das Vorhandensein von Voids und deren Größe und Verteilung. Bei der Prüfung dicht gepackter doppelseitiger Leiterplatten verwenden Systeme wie Cheetah EVO und Cougar EVO die Laminografie, um Schichtbilder des Kontaktbereichs zu erstellen – und zwar ohne, dass Überlagerungen von Bauteilen auf der anderen Seite der Leiterplatte die Sicht behindern wie bei 2D-Röntgenbildern. Die abschließende Bewertung der Lötstellen wird durch den Software-Workflow VoidInspect CL unterstützt.
Halbleiter: Qualitätskontrolle von Mikrochips.
Bei ICs und Wafern sind es nicht die Verbindungen zwischen einer Leiterplatte und einem Chip, die geprüft werden müssen, sondern die Verbindungen zwischen verschiedenen Lagen innerhalb eines Chips – zum Beispiel zwischen Silizium-Dies oder zwischen Silizium-Dies und einer Substrat- oder Verteilungsschicht. Da integrierte Schaltkreise des Advanced Packaging aus mehreren Lagen bestehen, ist ein 2D-Röntgenbild für die Analyse in der Regel unzureichend, da es keine räumlichen Informationen liefert und die verschiedenen inneren Strukturen sich überlagern. Systeme wie Cheetah EVO und Cougar EVO verwenden Laminografie, um qualitativ hochwertige Bilder der Verbindungsebenen zu erzeugen.
Montagekontrolle von flachen elektronischen Geräten
Da kritische Komponenten in Tablets, Mobiltelefonen oder Laptops typischerweise in einer Ebene angeordnet sind, ist die Laminografie hier eine besonders geeignete Prüfmethode. Bei der Qualitätssicherung und Fehleranalyse zeigen die Laminografie-Systeme von Comet Yxlon, ob alle Teile montiert und korrekt positioniert sind oder ob mechanische Defekte wie Brüche in Verbindungen, Steckern oder Leiterplatten vorliegen. Mit Hilfe der hochauflösenden Laminografie ist es auch möglich, Kurzschlüsse zwischen Drähten zu erkennen oder festzustellen, ob der Klebstoff an der richtigen Stelle ist, z.B. bei Handy-Displays.
Zerstörungsfreie Prüfung von EV-Batteriezellen und -modulen
In der hoch dynamischen Elektromobilitätsbranche ändern sich Batteriekonfigurationen für Elektroautos schnell. Um Sicherheit und Qualität in der Massenproduktion zu gewährleisten, müssen Lithium-Ionen-Batterien in großen Mengen geprüft werden. Dabei erfordert die Prüfung in der Produktion neben einem hohen Durchsatz auch eine hohe Auflösung im Vergleich zur Batteriegröße. Im Gegensatz zur klassischen 2D-Prüfung ermöglicht die Laminografie eine zuverlässigere und genauere Inspektion der inneren Strukturen von Batterien, indem sie z. B. die Geometrie von gepackten Elektroden mit Wandabständen und Winkeln, Anoden-Überlappungen oder Einschlüsse von Fremdkörpern oder Hohlräume sichtbar macht.
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