Schliffbilderstellung und Ionenstrahl-Ätzen

Schliffbilderstellung und Ionenstrahl-Ätzen zur Sichtbarmachung feinster Details auf der Probenoberfläche

Angewandte Normen

  • DIN EN ISO 1463
  • IPC-TM-650 Method 2.1.1

Mögliche Anwendungsbereiche:

  • Sichtbarmachung von Oberflächenstrukturen, auch im Nanometerbereich
  • Metallographische Untersuchung der Gefügestruktur
  • Ermittlung von Schichtdicken (beispielsweise an Bauteilanschlüssen und Leiterplatteninnenlagen)
  • Untersuchung und Bewertung von Lötungen, Durchkontaktierungen und Bondstellen
  • Bestimmung von Ausfallmechanismen an elektronischen Bauteilen
  • Untersuchung im Hinblick auf Einschlüsse, Risse und andere Beschädigungen
  • Erkennung von Leiterplatten-Delamination
  • Analyse von Alterungsprozessen
  • Überprüfung der Kontaktflächen von Einpressstiften in Durchkontaktierungen
  • Analyse von Schweißnähten
  • Zur Präparation schwieriger Materialkombinationen bieten wir das MetaFinePrep® an
Schliffbildpräparation für klassische Werkstoffprüfung

Um das Innere von elektronischen Bauteilen, Baugruppen, Leiterplatten sowie beliebige metallische Werkstoffe analysieren zu können, bietet die Schliffbilderstellung eine sinnvolle Erweiterung der lichtmikroskopischen Untersuchung.

Entlang einer definierten Linie wird hierbei der Prüfling durch einen hochpräzisen Schnitt an gewünschter Stelle geteilt und, nach anschließender Einbettung in Spezialharz, durch Schleif- und Polierschritte mit probenspezifischen Rezepten auf weiterführende Analysen vorbereitet.

Mittels Schliffbilderstellung können Rissbildungen entlang vorliegender Fließ- bzw. Bindenähte verifiziert werden, sowie fraktographische Untersuchung im Defektbereich eines Gehäuses durchgeführt werden. Zusätzlich lassen sich bei den Glasfasern eines Kunststoffmaterials Glasfaserumorientierung analysieren.

Beispiele von Metallografie-Bildern

Ferritisches Gefüge eines niedriglegierten Stahls, geätzt nach Klemm unter polarisiertem Licht.
Messing in Spritzguss mit abnormalem Kornwachstum (großes Korn in der Mitte), geätzt nach Heyn.
Ferritisches Gefüge mit Kugelgraphit eines ferritischen Gusseiesens, geätzt nach Klemm. Der Kugelgraphit wird durch die Farbätzung nicht angefärbt.

Beispiele von Schliffbildern bei LEDs

Schliffbild LED – Schliffebene durch Chip + Bondung
Schliffbild weiße LED – blauer Chip ist von einem Leuchtmittel umgeben.
Schliff bei roter LED 1000 fach vergrößert.

Ergänzend kann mithilfe des Ionenstrahl-Ätzens Material einer Schliffprobe auf Atomebene abgetragen werden. Mögliche Verwischungen werden so entfernt und kleinste Details wieder sichtbar. Anschließend können die so präparierten Proben weitergehend auch im Nanometerbereich, beispielsweise im Rasterelektronenmikroskop (REM), analysiert werden.

Ansicht einer fehlerhaften Bond-Verbindung
Defekte BGA-Lötverbindung mit Rissen
SMD-Anschluss mit Holräumen bzw. Voids

Beispiele von Schäden an elektronischen Komponenten

Separation von Leiterbahnen an Hülsen
Lötstopplack in Hülse, Lotblase
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