Damit finden wir jeden Fehler

Seit Juli sorgt ein neues Röntgenprüfsystem an der Hochschule Landshut für den perfekten Durchblick. Das zirka zwei Tonnen schwere Gerät dient zur Materialforschung und zur Kontrolle von Elektronikkomponenten, z.B. von bestückten Leiterplatten, und macht Fehler sichtbar, die von außen nicht zu erkennen sind.

Möglich wird dies durch die Röntgenstrahlen, die Materialien und Metalle durchdringen und so Informationen über das Innere eines Bauteils liefern. An der Hochschule Landshut lernen Studierende mithilfe des neuen Geräts die manuelle Echtzeitprüfung solcher Bauteile, wie sie auch in Fertigungsstraßen oder Analyselaboren durchgeführt wird.

Zudem nutzt die Hochschule das Röntgensystem für interne Forschungsprojekte. Auch Unternehmen, die selbst kein solches Gerät besitzen, können das Röntgenmikroskop zur Fehleranalyse einsetzen. Die Kosten für das Gerät belaufen sich auf 195.000 Euro.

Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst bezuschusste die Anschaffung mit 50 Prozent. Voraussetzung dafür ist die Bewilligung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Förderprogramms Großgeräte der Länder.

Bilder im Mikrometerbereich

„Bei Leistungselektronik ist es beispielsweise wichtig, dass beim Löten keine Lunker, also Gaseinschlüsse entstehen“, erklärt Prof. Dr. Artem Ivanov vom Forschungsschwerpunkt Elektronik und Systemintegration, „mithilfe des neuen Röntgensystems lassen sich solche Mängel im Inneren der bestückten Leiterplatte leicht feststellen.“

Ein weiteres Einsatzbeispiel ist die Kontrolle von Bonddrähten, die dünner als ein menschliches Haar sind. Durch die hohe Bildauflösung und Vergrößerung im Mikrometerbereich werden auch hier Fehler sichtbar, die sonst nicht zu erkennen wären.

Zusätzlich ist es möglich, die Kupferschichten, die bei einer Leiterplatte übereinanderliegen, einzeln hervorzuheben und zu betrachten. „Die Studierenden lernen dadurch die neueste Standardtechnik mit Digitaldetektor kennen“, freut sich Ivanov und ergänzt: „Damit finden sie garantiert jeden Fehler.“

Weitere Geräte zur Werkstoffanalyse

Das neue Röntgenmikroskop ergänzt die bestehende hochwertige Laborausstattung zur Materialforschung, zu der unter anderem auch ein hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop und ein Nanofocus Computertomograf gehören.

Während das Rasterelektronenmikroskop dazu dient, die Oberflächenstruktur von Proben mittels eines Elektronenstrahls zu untersuchen, ermöglicht der Computertomograf eine zerstörungsfreie 3D-Fehleranalyse und Qualitätssicherung, indem Bauteile durchleuchtet werden. Auch diese Geräte können Unternehmen zur industriellen Anwendung nutzen.