Leiterplatten (PCBs) sind das Fundament aller modernen elektronischen Geräte. Mit der zunehmenden Miniaturisierung, höheren Geschwindigkeit und steigenden Komplexität wird eine präzise PCB-Inspektion immer wichtiger. Ein besonders kritischer Bereich ist die Messung von Durchkontaktierungen (Vias), die verschiedene Lagen einer Multilayer-Leiterplatte verbinden.
Traditionelle manuelle Inspektionsmethoden können die heutigen Anforderungen an Geschwindigkeit und Präzision nicht mehr erfüllen. Hier kommen die 3D-Linienkonfokalsensoren von Hypersen ins Spiel.
Anwendungsübersicht
Ziel:
Genaue Messung von Tiefe und Durchmesser der Vias auf hochdichten Leiterplatten.
Herausforderungen:
Kleine Lochdurchmesser und enge Abstände
Komplexe Via-Strukturen (Blind Vias, Buried Vias usw.)
Bedarf an berührungsloser, hochauflösender Erfassung
Sensorauswahl
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzte Hypersen folgende Produkte ein:
🔹 3D-Linienkonfokalsensor: HPS-LCX1000
🔹 Controller: HPS-NB3200
Der Sensor verwendet einen koaxialen Lichtweg, wodurch tote Winkel durch schräge Oberflächen oder Schatten vermieden werden — ideal zur genauen Inspektion dicht gepackter kleiner Löcher.
Testaufbau
Das System wurde in einer Laborumgebung unter folgenden Parametern getestet:
Abtastfrequenz: 4000 Hz
Punktabstand: 1,1 µm
Linienabstand: 4 µm
Scangeschwindigkeit: 16 mm/s
Der Sensor scannte eine PCB-Probe und erfasste eine 3D-Punktwolke der Oberfläche einschließlich der Vias.
Ergebnisse
Basierend auf den 3D-Daten:
Tiefe und Durchmesser von Blind Vias waren klar messbar
Position und Form jedes Vias waren sichtbar
Farbkarten halfen dabei, Höhenunterschiede auf der Oberfläche darzustellen
Auch kleinste Variationen (z.B. Tintenmarkierungen, Maschinentoleranzen) konnten erkannt werden
Dies zeigt, dass die Sensoren von Hypersen nicht nur Via-Defekte erkennen, sondern auch die feine Oberflächengeometrie mit Mikrometerpräzision analysieren können.
Fazit
Die Inspektion von Durchkontaktierungen ist nur eine von vielen Herausforderungen bei der Qualitätskontrolle von Leiterplatten. Weitere Anwendungen umfassen:
Inspektion von Lötstopplacken
Messung der Leiterbahnbreite
Analyse von BGA-Lötstellen
Die 3D-Linienkonfokalsensoren von Hypersen bieten berührungslose, schnelle und hochpräzise Messungen für reflektierende, absorbierende und transparente Materialien – und sind damit ein leistungsstarkes Werkzeug in der modernen PCB-Fertigung.
