Steigende mechanische Anforderungen an LeiterplattenBei Becker & Müller werden die Prozesse laufend optimiert und weiterentwickelt. Technologie und Qualität stehen seit jeher im Fokus. Beispielsweise durch Investitionen in neue Fräs- und Bohranlagen, Einführung der Direktbelichtung und Entwicklung spezieller Kunden-Werkzeuge wurde über die Zeit das Portfolio erweitert und die Fertigung weiter optimiert. Durch die Integration eines Videomessmikroskops der Firma Garant und entsprechender Messprotokolle für die Kunden werden die Resultate dokumentiert – messbare mechanische Präzision.Verbesserungen gab es jedoch nicht nur durch neue CNC-Maschinen. Neben speziellen Parametern für die nasschemischen Prozesse wurde auch der Gesamtprozess optimiert. Alle Verbesserungsmaßnahmen haben einen positiven Qualitätseinfluss auf die Leiterplatten. Darüber hinaus werden die Leiterplatten bei präzisenmechanischen Anforderungen nicht nur manuell vermessen, sondern die Einhaltung derSpezifikationen auch mit einem Videomessmikroskop sichergestellt.Gemessen wird mit einem CNC-Videomessmikroskop von Garant. Garant gehört zur Hoffmann Groupund diese ist mit seinen Entwicklungsteams auf Anwendungsgebiete wie Zerspanung,Spanntechnik, Handwerkzeuge, Betriebseinrichtung und mehr spezialisiert. Das Mikroskop kannauf der Z-Achse mit Messtaster und auf der X- und Y-Achse mit Optik und Messtaster (z. B. fürKonturen) in einem Messbereich für bis zu X=300 mm und Y und Z=200 mm messen.Das Videomessmikroskop wird bei Becker & Müller für präzise Messungen im Prozess und in derEndkontrolle eingesetzt. So werden Toleranzen im μm-Bereich mit einer hochauflösendenFarbkamera in Verbindung mit einem telezentrischen Objektiv gemessen. Für jede Leiterplattewird eigens ein Messprogramm erstellt. Dieses kann anschließend beliebig oft mit hoherWiederholgenauigkeit abgespielt werden ein anwenderfreundliches Verfahren, bei demVermessung, Bewertung und Dokumentation automatisiert abläuft.Die ausgegebenen Messprotokolle werden standardisiert elektronisch in einen Kundenreport übertragen. Mit einem Ampelsystem wird für die Mitarbeiter und Kunden optisch gleich aufgezeigt, wie das Messergebnis einzuordnen ist. Die einzelnen Leiterplatten können dem jeweiligen Messergebnis mittels Nummerierung exakt zugeordnet werden. Die Datenübertragung kann, je nach Kundenwunsch, elektronisch über die Cloud oder in Papierform erfolgen.Die Leiterplatten-spezifischen Messprogramme werden vom Becker & Müller-Team selbst anhandvon technischen Zeichnungen entwickelt. Ein Programm wird einmal für eine bestimmte Leiterplatteerstellt und kann dann beliebig oft, automatisiert, wiederholt werden. Die Referenzpunkte auf derLeiterplatte werden manuell angefahren. Ganz egal, wie die Leiterplatte dabei auf dem Messtischliegt, das Programm wird auf die Position entsprechend angepasst.Das Basismaterial spielt bei der mechanischen Genauigkeit ebenfalls eine große Rolle. Da diephysikalischen Eigenschaften des Leiterplatten-Trägermaterials keinesfalls mit denen von z. B.Metall wo die Einhaltung enger Toleranzen einfacher wäre gleichzusetzen sind, wurden beiBecker & Müller spezielle Bohrparameter für die jeweils verwendeten Materialien entwickelt.Ein Kunde aus dem Bereich Messgeräte für ICs hat beispielsweise sehr hohe Anforderungen an die mechanische Genauigkeit. Es werden Prüfvorrichtungen hergestellt, nicht eingehaltene Toleranzen bei den Leiterplatten würden dann entweder keinen oder schlechten Kontakt in seinem Messsystem bedingen und sind daher nicht akzeptabel. Die hergestellten Leiterplatten werden beim Kunden später mittels Passstifte montiert, daher müssen auch die Bohrungen exakt und genau positioniert sein. In der Kundenanwendung werden Prüfspitzen auf die Kontaktpads gefahren. Das Leiterbild muss also genau zu den Bohrungen passen. NDK-Bohren (nicht durchkontaktierte Bohrungen) ist einer der letzten Schritte vor dem Ausfräsen der Leiterplatte. Durch die hohe mechanische Genauigkeit bzw. durch die Einhaltung vorgegebener Toleranzen, wird einer erhöhten Ausfallrate und damit verbundenen hohen Kosten entgegengewirkt.Die Anforderungen in diesem Kundenprojekt gehen daher an die Grenzen der mechanischenRealisierbarkeit. Die Toleranzen wurden im speziellen Kundenprojekt z.B. mit einemBohrdurchmesser +-10 μm und einer Positionsgenauigkeit +-20 μm bei Leiterbild zu Bohrungen festgelegt.Durch die Nutzung des Videomessmikroskops wird der Fertigungsprozess kontrolliert, höchsteQualität sichergestellt und dies für jede einzelne Leiterplatte lückenlos dokumentiert.Der Produktbereich mit sehr hohen Anforderungen an die mechanische Genauigkeit wächst beiBecker & Müller. Mit dem Trend im Markt, dass die Leiterplatte immer öfter als Träger fürmechanische Komponenten verwendet wird, ist die Optimierung und Weiterentwicklung derProzesse stetig notwendig. Messbare mechanische Genauigkeit ist die logische Ergänzung zu den elektronischen Anforderungen an die Leiterplatten.Mechanische Eigenschaften gewinnen auch an Bedeutung, wenn beispielsweise Komponenten imspäteren Endprodukt direkt auf die Leiterplatte geschraubt oder diese mit Passstiften exaktausgerichtet werden soll. Der Einfluss der Leiterplattenqualität auf die Produkte der Kunden steigtauch aus dieser Richtung weiter.Wir investieren kontinuierlich in unsere Prototypenfertigung und entwickeln diese permanentweiter. Unter anderem solche Projektanforderungen sind es, die uns im Sinne der Qualitätvorantreiben. Für Janik Becker, einer der Geschäftsführer von Becker & Müller, ist die Auswahldes hochpräzisen Equipments und die Weiterentwicklung der Prozesse für die eigene Produktiongoldrichtig. Da heißt es, auch für die Zukunft, nicht stehen bleiben. Der Beitrag Messbare mechanische Präzision erschien zuerst auf Becker & Müller - Leiterplatten.
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