Elektronik

Qualitätssicherung

in der Elektronikbranche

Ob es um den Übergang zur Elektromobilität, die durch die Kommerzialisierung der 5G-Technologie vorangetriebene Erweiterung von Dienstleistungen oder die verstärkten Investitionen in Rechenzentren geht – all diese Entwicklungen deuten auf ein starkes Wachstum des Halbleitermarktes hin.

Für diesen Sektor wird ein kontinuierliches Wachstum erwartet, und Mitutoyo ist als Lösungsanbieter mit umfassender Messtechnik-Expertise bestens aufgestellt, um präzise Messlösungen für die Fertigungsprozesse von Elektronikkomponenten bereitzustellen.

Bauteile, die in der Elektronikbranche die Qualitätskontrolle durchlaufen

Halbleiter/Wafer

Halbleiter sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Elektronik und werden in vielen Geräten des täglichen Lebens verwendet. Die Fertigung von Halbleitern ist ein komplexer Prozess, bei dem Materialien auf eine Siliziumscheibe (Wafer) geschichtet werden, bevor daraus durch Präzisionsschneiden und -formen einzelne Chips hergestellt werden.

Einer der schwierigsten Schritte bei der Fertigung von Halbleitern ist der Zuschnitt der besagten Wafer, da er die Grösse und Form der einzelnen Chips bestimmt. Für das Schneiden der Wafer werden verschiedene Techniken eingesetzt, darunter mechanisches Sägen, Laser- und Plasmaschneiden. Dieser Prozess erfordert äusserste Präzision, damit alle Chips identisch und funktionsfähig sind.

Methoden der Qualitätskontrolle

Optische Messung

Techniken wie die Interferometrie werden eingesetzt, um die Dicke, den Brechungsindex und andere physikalische Eigenschaften
von Halbleiterschichten zu messen.

Profilprüfung

Diese Technik wird zur Messung des Oberflächenprofils von Halbleiterproben verwendet und dient der Untersuchung von Merkmalen wie Stufenhöhen, Rauheit und Ebenheit der Oberfläche.

Oberflächenrauheitsmessung

Eine der wichtigsten Qualitätskontrollmassnahmen bei Siliziumwafern ist die Messung der Oberflächenrauheit. Um eine optimale Elektronenbeweglichkeit zu erreichen, ist ein Oberflächenrauheitsprofil mit einer bestimmten niedrigen Wellenlänge erforderlich.

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Leiterplatten/Lötstifte/Draht-Bonden

Leiterplatten (Printed Circuit Boards – PCBs) sind ein unerlässlicher Bestandteil elektronischer Geräte, worin sie eine Plattform für die Verbindung verschiedener Komponenten bilden.

Die auf die Leiterplatten gelöteten Stifte sorgen für elektrische Verbindungen und fungieren als Kanal, über den die Kommunikation erfolgt. Damit stabile und zuverlässige Verbindungen gewährleistet werden können, sind beim Löten dieser Stifte Temperatur, Zusammensetzung des Lots und andere Faktoren sorgfältig zu beachten.

Das Draht-Bonden ist ein weiteres bekanntes Verfahren in der Elektronikbranche, das zur Verbindung von Halbleiterbauelementen untereinander sowie mit den Drähten eines integrierten Schaltkreises angewendet wird. Die Qualität der daraus entstehenden Verbindungen spielt eine wichtige Rolle bei der Erfüllung von deren jeweiligem Funktionszweck.

Methoden der Qualitätskontrolle

Berührungslose Messung

Beim Messen der Höhe und Form von Leiterplattenmerkmalen und Lötstellen verhindert der Einsatz eines Bildverarbeitungsmessgeräts Beschädigungen empfindlicher Werkstücke. Weitere optische Prüfmethoden, die häufig für die Messung dieser Komponenten verwendet werden, sind die Weisslichtinterferometrie und die konfokale Mikroskopie.

Leitungen/Steckverbinder

Es gibt verschiedene Arten von Leitungen, darunter Koaxial-, Twisted-Pair- und Glasfaserleitungen, die der Daten- und Stromübertragung zwischen Geräten dienen. Die Steckverbinder werden verwendet, um diese Leitungen miteinander zu verbinden oder direkt an Geräte anzuschliessen. Es gibt sie in vielen Formen, die gängigsten sind USB, HDMI und RJ45. Da Leitungen und Steckverbinder festgesetzten Spezifikationen und Normen unterliegen, die ihre Funktionstüchtigkeit sicherstellen, ist die Qualitätskontrolle hier von höchster Bedeutung.

Methoden der Qualitätskontrolle

Berührungslose Prüfung

Die Oberflächeninspektion ist eine der ersten Aufgaben, die durchgeführt wird, um die Oberfläche von Leitungen und Steckverbindern z. B. auf etwaige Mikrorisse oder Defekte hin zu überprüfen, die im Laufe der Zeit Probleme verursachen könnten. Für diese Art der Prüfung sind optische Inspektionssysteme führend, da sich erforderliche Messaufgaben mit ihnen automatisieren lassen, wodurch die Inspektionszeit in Smart Factories in ganz Europa verkürzt wird.

Dimensionsmessung

Dank fortschrittlicher berührungsloser Messtechnik von Mitutoyo ist die Überprüfung der Abmessungen von Leitungen und Steckverbindern extrem schnell und einfach. Die Messung von Steckverbindern kann mit Programmen zur automatischen Messung auf Bildverarbeitungsmessgeräten schnell durchgeführt werden, wodurch Tausende von Messungen in nur wenigen Minuten möglich sind.

BESTSELLER FÜR DIE ELEKTRONIKBRANCHE

Unsere fortschrittlichen KMG-Systeme, optische Laserscanning-Messtechnik und Softwareanalysemethoden eignen sich perfekt für die 3D-Messung, welche für

die komplexen Elektronikanwendungen notwendig ist.

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