Verfahren für die prozessbegleitende Prüfung von verdeckten Lötstellen

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Reichte es viele Jahre aus, für die Prüfung von neuen und damit meist kleineren SMD-Bauformen ein Sichtgerät mit einer stärkeren Vergrößerung zu wählen, mussten spätestens mit der Einführung der Ball Grid Arrays (BGA) gänzlich neue Konstruktionen die optische Prüfung unterstützen - die eigentlichen Lötanschlüsse waren nun nicht mehr sichtbar.

Im Gegensatz zu den bislang bekannten Bauformen werden die Lötanschlüsse nicht an den Stirnseiten herausgeführt, sondern flächig unter dem Gehäusekörper des Bauelementes platziert.

Auch mit einer Schrägbetrachtung unter extrem flachen Winkel konnten nur die äußeren Lötstellen beurteilt werden. Häufig war selbst das nur mit Einschränkungen möglich, da benachbarte Bauelemente die Sicht versperrten oder aber die mechanischen Abmessungen des Prüflings den erforderlichen kleinen Betrachtungswinkel nicht zuließen.

Der Verbreitung dieser Bauform taten derlei Einschränkungen keinen Abbruch.

Trotz der unbestrittenen Nachteile:

• Lötverbindungen nicht mehr sichtbar (mit herkömmlichen Methoden),
• keine Kontaktierung mittels Prüfnadeln an den Pins möglich (z.B. für eine In-circuit-Prüfung oder der elektrischen Fehlersuche),
• spezielle Rework-Stationen als zwingende Voraussetzung für einen fachgerechten Bauteilwechsel,

überwiegen die Vorteile:

• in Serie sehr prozesssicher verarbeitbar;
• höchstmögliche Integration;
• kurze Signalwege zur Leiterplatte;
• mechanisch stabile Anschlüsse.

Die bislang eingesetzten Prüfgeräte wurden ergänzt durch BGA-Inspektionssysteme und Röntgenprüfsysteme. BGA-Inspektionssysteme „schauen“ zwischen Leiterplattenoberfläche und Bauteilunterkante. Da Kameras selbst in ihren kompaktesten Ausführungen zu groß für diese Anwendung wären, wird die Endoskoparbeitsweise eingesetzt. Die Bildinformation gelangt über einen Miniaturspiegel, der den Strahlengang um 90° umlenkt und einem Lichtleiter zur Kamera. Zusätzliche Lichtquellen unterstützen die Ausleuchtung des Zwischenraumes.

Im Unterschied zu BGA-Inspektionssystemen wird bei der Röntgeninspektion der Prüfling nicht in der Seitenansicht, sondern in der Drauf- bzw. Schrägansicht inspiziert. Als Strahlenquelle dient eine unter dem Prüfling platzierte Röntgenröhre, die das Prüfobjekt durchstrahlt. Der nicht absorbierte Strahlenanteil wird von einem schwenkbaren Detektor erfasst, aufbereitet und als Grauwertbild dargestellt.

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