Haarrisse in einer Platine finden

(Firma: port29 GmbH) Persönliche Seite #5006932
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Hallo Leute,

ich hatte letztens mal wieder ein interessantes Projekt. Es war eine 
Serie von Fernbedienungen, von denen die Hälfte entweder überhaupt nicht 
funktioniert hat oder die, die funktioniert haben, nach kürzester Zeit 
kaputt waren. Der Fehler war, dass bei der IR-LED nicht genug Strom 
ankam, trotz einer Leiterbahn-Breite von ca. 2mm.

Ich habe dann an einer Stelle etwas komisches gesehen und habe die 
Stelle unterm Mikroskop inspiziert. Doch selbst bei einer 40x 
Vergrößerung konnte ich nicht sagen, ob es tatsächlich eine 
Unterbrechung in den Leiterbahnen war oder nicht. Also habe ich einfach 
mal die Leiterbahnen nachgezogen und schon ging die Fernbedienung 
wieder.

Also anscheinend hatte die Platine beim Fräsen da ein Problem bekommen 
und hatte an der Stelle einen Defekt.

Ich frage mich trotzdem, wie ich solche Fehler künftig schneller finden 
kann. Das Problem war, dass die Leiterbahn nicht unterbrochen war. Ich 
konnte sie problemlos durchklingen. Nur sobald etwas Leistung durch die 
Leiterbahn musste, brach der Strom ein. Auch eine Widerstandsmessung 
(nicht mit eine LCR) brachte da keine Auffälligkeiten.

Habt ihr da einen Tipp für mich?
Gast #5007060
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Ich würde das optisch machen.

Auf eine sehr helle Lichtquelle legen, idealerweise eine mit einer 
Farbe, die sich stark von denen auf der Platine unterscheidet. Zum 
Beispiel ein Tageslichtprojektor mit Farbfolie (falls so ein Ding noch 
bei euch rumsteht).

Von oben mit normaler Kamera fotografieren, ISO-Wert auf Minimum regeln 
und kurze Verschlusszeit und kleine Blende, damit das Bild rattenscharf 
ist.

Dann eine nachweislich defekte Platine drauflegen, Foto machen und dann 
das Innere des Risses (der heller sein müsste) auf die Farbe hin 
analysieren. Kann sogar Paint.

Danach kann man bei zu untersuchenden Platinen bei gleichbleibenden 
Parametern einfach innerhalb des Bereichs der Leiterbahn nach dieser 
Farbe suchen. Geht dann ratzfatz und kann man reihenweise (also im 
Stapeldurchlauf) machen. Das kann man zum Beispiel mit GIMP machen. 
Auswahlfenster treffen, auf neue Ebene und in dieser Ebene "nach Farbe 
auswählen". Wenn irgendwas markiert ist, hast du ein sicheres Indiz 
dafür, dass die Leiterbahn zumindest mal löchrig ist.

Geht natürlich nur, wenn die Platine nur einseitig ist und idealerweise 
vor dem Bestücken, damit die Leiterbahn nicht verdeckt ist.
#5007911
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Bei dem beschriebenen Szenario wird man dem Problem vermutlich am 
ehesten mit einer Wärmebildkamera auf die Spur kommen. Die 
Leitungsverengung wird definitiv deutlich wärmer als die restliche 
Leiterbahn. Das kann man sehr gut erkennen. Ich hab so auch schonmal ein 
Fehlerhaft gesetztes Via gefunden. Der Fehler war einfach nicht 
auszumachen, bis wir dann eine Platine geopfert haben und dort mal 2A 
drauf gegeben haben. So konnten wir das Via leicht ausmachen, obwohl es 
vollflächig in einer Plane angeschlossen war. Wenn es nur ein Leiterzug 
ist werden je nach Verengung vermutlich weniger als 500mA schon 
ausreichen um das detektieren zu können.
Gast #5007985
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Dimitri R. schrieb:
> Also habe ich einfach
> mal die Leiterbahnen nachgezogen und schon ging die Fernbedienung
> wieder.

Was soll man denn unter nachgezogen verstehen? Im Layout geändert?

> Also anscheinend hatte die Platine beim Fräsen da ein Problem bekommen
> und hatte an der Stelle einen Defekt.

Wer fräst denn Serienplatinen oder verläuft die verdächtige Leiterbahn
am Platinenrand? Ein paar Bilder wären nicht das verkehrteste.
Gast #5008063
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Dimitri R. schrieb:
> Ich frage mich trotzdem, wie ich solche Fehler künftig schneller finden
> kann.

Vorne anfangen. Die Design-Rules in deinem CAD-Programm so anpassen, 
dass das problematische Fräsen nicht mehr möglich ist.

Dann bei der Platinenfertigung E-Test und OI (optische Inspektion) 
mitbestellen. Wenn das nicht reicht, Durchlichtaufnahmen oder Röntgen. 
Vielleicht hat den Platinenfertiger noch ein paar andere Techniken auf 
Lager -> Fertiger fragen.

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