No.
01 10
10/09
BENELUX
FISCHER NEWSLETTER Coating Thickness
Material Analysis
Microhardness
Material Testing
«editoriaal»
«nader belicht»
Beste lezers,
Veel nieuws op de SURFACE VAKBEURS
Voor u ligt het nieuwe nummer van onze FISCHERSCOPE Newsletter. De Helmut Fischer groep investeert verder in de toekomst en zet belangrijke stappen in de uitbreiding van haar wereldwijde verkoopnetwerk. Vanuit Bangkok, metropool van Thailand, wordt deze belangrijke markt sinds januari 2014 met een eigen dochteronderneming van Fischer ontwikkeld. In Dubai openen wij dit jaar nog een regionaal Fischer-kantoor waardoor wij nog meer in klantgerichtheid, service en infrastructuur investeren. In deze FISCHERSCOPE is er speciale aandacht voor kwaliteitsmeting in het tijdperk van voortschrijdende miniaturisering. Zo kunnen nu de geringste indrukkingen bij microhardheidsmeting op steeds dunnere lagen met de Atomic Force microscoop met beeld zichtbaar gemaakt worden. Een ander artikel is gewijd aan de nieuwe optie van de software WinFTM. Deze software kan bij het meten van soldeerpads op printplaten dankzij de nieuwe beeldherkenningssoftware ook geautomatiseerd gemeten, betrouwbaar op de markt worden gezet. Dat bespaart tijd en geld. Aarzel niet om contact met ons op te nemen. Wij helpen u graag bij het realiseren van uw meetopdrachten. Veel leesgenoegen!
Met vriendelijke groet,
Walter Mittelholzer
Johan Nieuwlands
CEO
General Manager
Helmut Fischer Holding AG
Helmut Fischer
Helmut Fischer AG
Meettechniek B.V.
Op 7 t/m 9 Oktober staan de Brabanthallen in Den Bosch in het teken van oppervlaktetechnieken. Natuurlijk is FISCHER weer van de partij om de laatste nieuwtjes te presenteren. En nieuws is er voldoende! Voor de draagbare laagdiktemeters uit de FMP serie introduceren we een ‹Corrosie› module. Met deze uitbreiding is het mogelijk om naast laagdikte ook ruwheid, dauwpunt, temperatuur en oppervlaktereinheid te bepalen, en dat allemaal in 1 toestel. Verder demonstreren we de PHASCOPE voor TSA meting op o.a. RVS ondergronden. Ook het FISCHERSCOPE X-RAY aanbod is aanzienlijk uitgebreid. De nieuwe XULMen XDLM –PCB modellen zijn uitgerust met speciale meettafels voor het prettig en betrouwbaar kunnen meten van coating op (grote) printplaten. Voor het meten op extreem kleine meetspots is er zelfs een µ-uitvoering met automatische meettafel en ook voor wafers heeft FISCHER nu een speciaal toestel. Ook XAN modellijn voor metaalanalyse is uitgebreid met een de zeer compacte XAN315. Door de lichte en compacte behuizing is het toestel gemakkelijk verplaatsbaar. Het instrument kan ook probleemloos worden aangestuurd met een compacte laptop die zelfs bovenop het toestel kan worden geplaatst om ruimte te besparen. Ook voor micro-hardheidsmeting is er een vernieuwd model. Naast de PICODENTOR voor het nano-bereik en de nieuwe HM2000 is er ook een volledig vernieuwd compact model voor geïnstrumenteerde microhardheidsmeting. De HM2000-S wordt geleverd met een hand-statief gemonteerd op een speciale granieten voet met optionele ombouw ter voorkoming van trillings- en geluidsinvloeden uit de omgeving. Wij heten u weer van harte welkom op onze stand! Nieuwe diensten voor gebruikers van Röntgentoestellen. Hoewel de FISCHERSCOPE X-RAY uitermate veilig is voor de gebruiker vormen de regels en wetten voor het gebruik van Röntgentoestellen vooral voor kleine bedrijven vaak een barrière. Vooral het verplicht opleiden van een stralingsdeskundige wordt als lastig ervaren, vooral omdat de werknemers niet zomaar een weekje kunnen worden gemist in het bedrijf. Daar komt bij dat de producenten steeds vaker de verantwoordelijkheid van het meten bij de toeleveranciers neerleggen waardoor deze niet meer om het gebruik van dergelijke toestellen heen kunnen. Helmut Fischer Meettechniek kan voor hun Nederlandse klanten nu als stralingsdeskundige optreden en zo zijn klanten volledig ont-zorgen. Als uitbreiding op het reguliere onderhoud kunnen we nu ook lektesten uitvoeren, toestellen aanmelden, veiligheidsinstructies verzorgen en het KEW dossier beheren, volledig onder toezicht van een geregistreerde niveau 3 stralingsdeskundige. Info: www.helmutfischer.nl
Johan Nieuwlands, Helmut Fischer Meettechniek B.V.
«uit de praktijk»
Nieuwe optie van de software WinFTM®: beeldherkenning bij RFA De röntgenfluorescentiemethode is een meetmethode waarbij meestal geen uitgebreide voorbereiding van de monsterobjecten vereist is. Meestal hoeft men alleen maar het monsterobject in de röntgenstraal te plaatsen. Als echter het te onderzoeken object dezelfde afmeting heeft als de meetvlekafmeting, is exact positioneren moeilijk. Dit doet zich bijvoorbeeld voor bij de laagdikteberekening van contacten op printplaten. De beproefde software WinFTM® biedt vanaf versie V 6.30 een optie die hierbij helpt: beeldherkenning. Afbeelding 1 toont een fragment van zo‘n printplaat. De rechthoekige markering toont het beeldfragment dat bij de beeldherkenning weer gevonden moet worden, het kruis binnen de markering duidt de gewenste meetpositie aan. Het verloop van de beeldherkenning wordt in de twee afbeeldingen van afbeelding 2 weergegeven. De afbeelding links toont de positie van het monsterobject vóór de beeldherkenning, rechts na de beeldherkenning. De in afbeelding 1 gedefinieerde meetpositie is aangelopen. De laagdikte kan nu betrouwbaar worden berekend, hoewel de handmatig aangelopen positie naast het contact lag. Op afbeelding 3 is een andere printplaat te zien. De totaal 20 componenten die zich daarop bevinden moeten na elkaar automatisch worden aangelopen, en op voorgedefinieerde posities moeten de laagdikten van het contact worden vastgesteld. Afbeelding 4 toont een dergelijk component met de te meten contactplaatsen die steeds met een rode X zijn gemarkeerd.
Afbeelding 3: Printplaat, in een XDV®-µ gepositioneerd. De 20 componenten (16 zichtbaar) moeten na elkaar met behulp van beeldherkenning gemeten worden.
meerdere fouten bij het positioneren van de kanten met productietoleranties, zodat de posities van de meetplaatsen meerdere tiende millimeters kunnen afwijken. Een dergelijke variatie ligt al binnen het bereik van de ordegrootte van de contacten. Deze
Gewoonlijk worden de printplaten handmatig in het röntgenfluorescentietoestel geplaatst, zodat de buitenkanten ervan evenwijdig een kant van het toestel afsluiten. In dit geval is er sprake van
Afbeelding 1: Definitie van het beeldfragment en de meetpositie voor de latere beeldherkenning.
Afbeelding 4: Detailaanzicht van een component van een printplaat. De te meten contacten zijn met een rode «X» gemarkeerd.
opdracht combineert de al in vroegere versies van WinFTM® beschikbare optie van het programmeren van XY-coördinaten die door de software automatisch na elkaar worden aangelopen, met beeldherkenning. Hiermee wordt voor elk meetpunt gedefinieerd hoe het te meten object er uitziet.
Afbeelding 2: Het verloop van de beeldherkenning. Links: Positie vóór de beeldherkenning, rechts daarna.
FISCHERSCOPE®
Beeldherkenning is echter nog niet voor grote objecten als printplaten bruikbaar. Ook zeer kleine objecten zijn moeilijk te positioneren. SMD-componenten bijvoorbeeld zijn maar een paar 100 µm groot en aan de kanten voorzien van een tin coating. De dikte van deze tinlaag kan onder andere worden bepaald door de componenten, zoals in afbeelding 5 wordt getoond, op de tafel
No. 10
Afbeelding 5: SMD-componenten.
van een meettoestel in een los raster te positioneren en te meten. Daarbij kunnen ze, in tegenstelling tot printplaten, ook verschillend georiënteerd liggen, wat de beeldherkenningsroutine in aanmerking moet nemen. Het is ook mogelijk per component meerdere meetpunten te definiëren, bijvoorbeeld een meetpunt per gecoate kant, of een meetpunt in elke hoek van het component. De nieuwe functionaliteit van beeldherkenning in WinFTM® maakt het voor elke gebruiker van FISCHERSCOPE® RFA-toestellen beslist gemakkelijker om kleine meetobjecten automatisch te positioneren. Video‘s die de functie van beeldherkenning demonstreren, vindt u op onze website onder www.helmut-fischer.de/bilderkennung Dr. Jens Kessler
«nader belicht»
Precisie en verscheidenheid – kalibratiestandaarden op maat voor X-Ray-applicaties Bij het opstellen van individuele referentiestandaarden moeten bijzondere uitdagingen worden overwonnen. De nieuwe materialen vereisen niet alleen toepassing van de actueelste stand van de techniek, maar ze zijn zelf ook vaak een bron van complexe vraagstukken waar de deskundigen van het kalibreerlaboratorium voor gesteld worden.
Afbeelding 1: SMD-componenten op een printplaat.
Kwaliteitsborging en optimale procesvoering spelen in de fabricage een steeds grotere rol. Daaruit komt de noodzaak voort, betrouwbare metingen uit te kunnen voeren die voldoen aan de hoge eisen van een gecertificeerd QM-systeem. Een bijzonder universele meetmethode is de energiedispersieve röntgenfluorescentieanalyse. Deze methode maakt het mogelijk voor een groot aantal toepassingen de laagdikten en de materiaalsamenstelling te bepalen, maar is vaak afhankelijk van referentiematerialen. Het enorm brede scala aan industriële toepassingen en korte innovatiecycli stellen daarbij bijzondere eisen aan de beschikbaarheid van geschikte referentiestandaarden. Het overeenkomstig DIN EN ISO/IEC 17025 geaccrediteerde standaardlaboratorium van het Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik en Helmut Fischer Technologie AG stellen dergelijke referentiestandaarden op. Het standaardportfolio dekt met meer dan 300 referentiestandaarden al talrijke toepassingen voor verschillende branches af. Door de jarenlange expertise van het FISCHER-kalibreerlaboratorium kunnen wij onze klanten echter ook de unieke service bieden om hun eigen producten overeenkomstig het geaccrediteerde proces te laten certificeren – een onschatbaar voordeel zowel voor het kwaliteitsmanagement als ook voor de eindklant.
No. 10
Daartoe behoren onder andere heterogene materialen, zoals het voorbeeld van referentiestandaarden voor SMD (Surface-Mounted Device)-componenten afbeelding 1) laat zien. Een van de grootste voordelen van deze componenten – miniaturisatie – vormt meteen ook de grootste uitdaging. Om de lasbaarheid en de functie te garanderen, moeten tijdens de productie de laagdikten van de contactvlakken, bestaande uit tin- en nikkellagen met een dikte van enkele µm op een zilverpasta, gemeten worden. Met componenten van slechts 125 µm breed is dat voor de RFA een meettechnische topprestatie die pas sinds enkele maanden met de wereldwijd best mogelijke capillaire röntgenoptiek en de uiterst nauwkeurige XY-tafel van de FISCHERSCOPE®-XDV®-µ-serie mogelijk werd. Voor het opstellen van gecertificeerde referentiestandaarden is bovendien de homogeniteit en geometrie van de lagen belangrijk. Een eenvoudig slijpbeeld afbeelding 2 toont al de bijzondere uitdaging bij SMD-componenten. De koepelvormige poreuze zilverpasta en het keramisch substraat bemoeilijken een betrouwbare verwijzing naar de laag die erboven ligt. Afbeelding 2: Slijpbeelden van SMD-componenten in de microscoop. De coating op de kanten is duidelijk herkenbaar, evenals de poreuze structuur van de zilverpasta op de keramiek.
FISCHERSCOPE®
Via fundamentele parameterondersteunde RFA-analyses en toepassing van een microscoop met gefocusseerde ionenstralen (afbeelding 3) konden echter alle laagdikten betrouwbaar worden vastgesteld. Met de partiële coating van de zijvlakken, die bij het meten van de laagdikte op de voorzijde van de componenten een verstorend effect zou kunnen hebben, is rekening gehouden door een speciaal ontwerp voor het opnemen van het monsterobject. Op deze manier konden voor typische componenten referentiestandaarden worden opgesteld waarmee een QM-conforme procescontrole mogelijk is gemaakt. De competentie van het FISCHER-kalibreerlaboratorium maakt een grote bandbreedte aan referentiestandaarden voor klantenmateriaal mogelijk – van legeringslagen op wafers, staalsoorten voor medische apparatuur, soldeerbolletjes tot draad dat gecoat moet worden. Dat garandeert niet alleen de kwaliteit, maar ook het concurrentievermogen op de markt. Afbeelding 3: Laagstructuur in een FIB-doorsnede. Opeenvolgende lagen
Dr. Jörg Leske
van boven naar beneden: Pt/Sn/Ni/Ag-pasta. (Materialprüfungsanstalt MPA Universiteit Stuttgart).
«uit de praktijk»
AFM – een vooruitgang voor de microhardheidsmeting Signaal Verwerking
Fotodiode
Laser
Piëzo Cantilever met tip Oppervlak monsterobject
Afbeelding 1: De rasterkrachtmicroscoop (AFM) verbreedt de inzet van
Afbeelding 2: Principeschema rasterkrachtmicroscoop (AFM). De Cantilever
microhardheidsmeting.
tast het oppervlak van de diamant af.
Een atomaire kracht microscoop (hierna aangeduid als AFM: «atomic force microscope») kan de microhardheidscontrole vooral in geval van dunne lagen en geringe krachten aanvullen. In tegenstelling tot lichtmicroscopen volgt de AFM de contouren van het oppervlak van het monsterobject. Daarbij wordt een kleine arm – de Cantilever – met een zeer fijne siliciumtip gebruikt om hoogteverschillen te meten. Men kan indrukkingen meten en daardoor meer informatie over de vervorming verkrijgen, maar ook materiaaleigenschappen nader bepalen (zie afbeelding 2). Het scannen van een oppervlak met een AFM is daarbij als regel alleen de eerste stap, want daarna moet het resultaat geïnterpreteerd en de meetparameters eventueel aangepast worden om waardevolle resultaten te verkrijgen.
genstelling tot microhardheidsmeting, waarvan men de basisprincipes relatief snel onder de knie kan hebben, de AFM een langere inwerktijd vraagt. Maar als men deze hindernis eenmaal heeft overwonnen, biedt hij ook extra mogelijkheden om monsterobjecten te onderzoeken. Na een overzichtsmeting van het monsterobject begint de eigenlijke analyse met geoptimaliseerde meetparameters en het interpreteren van de resultaten.
Als men zich grondig in de AFM verdiept, neemt de kennis ervan toe, en met toenemende ervaring vindt men gemakkelijker de juiste parameters voor een meetopdracht. Men merkt dat, in te-
FISCHERSCOPE®
Hierna wordt een aantal mogelijkheden getoond om een oppervlak te onderzoeken en om op basis van de meting nadere informatie te verkrijgen. In dit voorbeeld wordt geen indrukking onderzocht maar de diamanten tip van een indentor (afbeelding 3). In de eerste stap wordt de tip gemeten. Het meetvlak van de AFM komt ongeveer overeen met de cirkel in afbeelding 3. Men ziet dat met de AFM, in vergelijk met een lichtmicroscoop, een duidelijk betere resolutie
No. 10
Afbeelding 3: Opname van de tip van een een Berkovich-indentor.
Afbeelding 5: Doorsnede van de tip van de indentor.
mogelijk is. Een oppervlak van enkele vierkante micrometers toont het «interessante» gebied van de indentor dat door de afgeronde tip bij een hardheidsmeting het resultaat het meest beïnvloedt.
heen en weer. Als de tip met een materiaal in contact komt, dan verschuiven de extremen van de beweging naargelang de materiaaleigenschappen.
Afbeelding 4 toont de driezijdige tip van een Berkovich-indentor. Ook de afhelling van de zijvlakken is duidelijk herkenbaar. Om deze afhelling nog beter zichtbaar te maken, werd nog een doorsnede van de tip gemaakt (afbeelding 5). Het onderscheid tussen de hellingen blijkt doordat de lijn eenmaal langs de kant van de zijvlakken van de indentor loopt en eenmaal direct over het zijvlak.
Afbeelding 4: Meting
Afbeelding 6: Resultaat van
Afbeelding 7: Fasemeting aan het zijvlak van
de AFM-meting met schaduw
een indentor.
om details weer te geven.
van een Berkovich-tip met de AFM.
Door de weergave van schaduwen laten fijne structuren zich beter visualiseren. Dit wordt in afbeelding 6 aan de hand van een Vickers-indentor getoond. Ook een geringe vervuiling van de tip, die het resultaat kan beïnvloeden en daarom moet worden verwijderd, kan in deze weergave zichtbaar worden gemaakt. Afbeelding 7 toont een meting aan het zijvlak van een indentor. Hier worden geen hoogteverschillen getoond, maar de fase: De Cantilever met de meettip gaat met een ingestelde frequentie
In afbeelding 7 herkent men bijvoorbeeld aan de hand van het donkere vlak de geringste verschillen in de fasemeting. In geval van een natuurlijke diamant kunnen dit bijvoorbeeld insluitingen van andere mineralen zijn. Dat is typisch voor natuurlijke diamanten, die in verband met een grotere hardheid voor de indentortip worden gebruikt. De in dit artikel besproken metingen tonen een selectie van de mogelijkheden van een AFM. Het toepassen van deze werkwijze vereist een bepaalde ervaring en vraagt een gedifferentieerde interpretatie van de resultaten. Dr. Tanja Haas
«uit de praktijk»
Meting van het ferrietgehalte aan offshore faciliteiten Afbeelding 1: FISCHER kalibreerstandaardenset, herleidbaar op TWI, GrootBrittannië (in de eenheid FN).
No. 10
In de olie- en gasindustrie is het gebruikelijk vloeistoffen en gassen vanaf technologisch goed uitgeruste booreilanden te vervoeren met behulp van pijpleidingen, vaak onder risicovolle omstandigheden. Voor deze geavanceerde productietechnieken moet men gebruik kunnen maken van de modernste metaallegeringen die als grondstof excellente eigenschappen bezitten o.a. ten aanzien van: sterkte, corrosiebestendigheid en bestendigheid tegen spanningsscheurcorrosie in omgevingen die chloride bevatten. Deze metaallegeringen mogen echter evenwel maar relatief gering onderhoud vergen.
FISCHERSCOPE®
een paar gebruikers dat de eigen bedrijfsstandaarden voor het kalibratieproces gebruikt zouden worden, zodat controle van de kalibratie volgens bedrijfsinterne richtlijnen was gewaarborgd. Deze klantenkalibratiestandaarden zijn in de regel delen van roestvaste buizen in de actuele buisdiameters uit het productieprogramma van de klant. De klant heeft het Afbeelding 3: Metingen aan ferrietgehalte van deze buiseen lasnaad op een buis, met delen met behulp van een de meetsonde FGAB 1.3–Fe. destructief, metallografisch proces laten certificeren (bij duplex staalsoorten bedraagt het ferrietgehalte dan tussen 50 en 60%). Bij deze werkwijze heeft de gebruiker het voordeel dat bij het kalibreerproces meteen ook het krommingseffect van de gekozen staalsoorten in aanmerking wordt genomen. Als de gebruiker van het toestel alleen heeft gekalibreerd op de horizontale FISCHERkalibreerstandaardenset, moet hij na metingen aan buizen de verkregen ferrietgehaltes, in overeenstemming met de buisdiameter, corrigeren.
Afbeelding 2: De FERITSCOPE® FMP30.
Twee grote groepen legeringstypen beantwoorden aan al deze eisen. Dat zijn de groepen legeringen austenitisch en duplex roestvaststaal. Hoewel deze staalsoorten bovengenoemde eigenschappen in ruime mate bevatten, worden ze aanzienlijk door het ferrietgehalte beïnvloed. Door een laag ferrietgehalte kunnen zich in lasnaden hittescheuren vormen. Aan de andere kant kan een hoog ferrietgehalte leiden tot een ongewenste verandering van de vervormbaarheid, de belastbaarheid of de corrosiebestendigheid. Helmut Fischer heeft al vroeg herkend dat voor deze sector mobiele meetsystemen nodig zijn. Het toestel FERITSCOPE® FMP30 voldoet aan alle eisen voor deze metingen, zoals statistische evaluatieopties, gegevensopslag, continue meetwaarderegistratie voor lasnaadherkenning en eenvoudige gegevensoverdracht aan computers. Het toestel meet het ferrietgehalte in austenitische en duplex staalsoorten volgens de magnetische inductietechniek. Daarbij worden alle magnetiseerbare texturen in aanmerking genomen, d.w.z. naast delta-ferriet wordt bijvoorbeeld ook vervormingsmartensiet of andere ferritische fasen gemeten.
De metingen van het ferrietgehalte worden zo uitgevoerd dat met intervallen van 90° metingen op de cirkelomtrek van de buis worden uitgevoerd (d.w.z. vier metingen op de lasnaad). De gemiddelde waarde van deze vier meetwaarden wordt in de test als typisch ferrietgehalte van het meetobject vastgelegd. Afbeelding 3 toont de uitvoering van een meting vlak voordat de meetsonde op de lasnaad van de buis wordt geplaatst. Links en rechts van de lasnaad kunnen ook de warmte-invloedszones waargenomen worden, waarin met het identieke meetvoorschrift eveneens aan de cirkelomvang wordt gemeten. Typische gemiddelde ferrietwaarden in een test op een duplex buis waren bijvoorbeeld warmte-invloedszone (links) 55,1%; lasnaad 42,3%; warmte-invloedszone (rechts) 57,1% met een variatiecoëfficiënt van ongeveer 4%. Verschillende kwaliteitsborgingsplannen voor super duplex staalsoorten verlangen een ferrietgehalte tussen 35% en 65% op de lasnaad en in de aangrenzende warmte-invloedszones. Kalibreer- en applicatiegegevens worden in het toestel opgeslagen en kunnen dan gemakkelijk worden opgeroepen. De metingen kunnen binnen enkele seconden worden uitgevoerd. De meetresultaten kunnen als statistiek in het toestel worden bekeken, of naar een computer worden gestuurd voor verdere evaluatie en om de gegevens op te slaan.
Er kan een masterkalibratie met de FISCHER kalibratiestandaardset (afbeelding 2) worden uitgevoerd. Deze standaarden kunnen worden herleid op The Welding Institute (TWI), Groot-Brittannië, in de eenheid FN (ferrietnummers). Standaarden zijn beschikbaar in het bereik van 0,4 tot 110 FN (dit komt ongeveer overeen met een ferrietgehalte van 0,4% tot 80%). Of er worden als klantspecifieke applicatie eigen ferrietstandaarden van klanten opgenomen die precies zijn toegesneden op de behoeften van de klant.
Onze klanten in Groot-Brittannië hebben voor de FISCHER FERITSCOPE® FMP30 gekozen, omdat ze daarmee het ferrietgehalte op lasnaden en in warmte-invloedszones gemakkelijk, snel en nauwkeurig kunnen meten (meetbereik 0,1% tot 80% ferriet). Een ander belangrijk argument voor dit besluit was dat zij hierbij hun eigen specifieke klantenkalibreerstandaarden kunnen gebruiken.
Dit aanpassingsvermogen is aan de hand van meeteisen bij verschillende offshore-exploitanten bewezen. Daarbij verlangden
Alun Lewis BSc Fischer Instrumentation (GB) Ltd
FISCHERSCOPE®
No. 10
«uit de praktijk»
FISCHER-activiteiten bij de ontwikkeling van PCB-industrienormen n
Au 1 [nm]
1 2 3 4 5 6 20 21 22 23 24 25
48.5 48.7 48.6 48.8 49.0 ...
Pd 2 [nm] 97.9 98.6 99.0 100.1 100.1 ...
Ni 3 [nm] 4375 4381 4383 4392 4388 ...
49.1 49.3 48.5 48.4 49.2 49.1
100.4 100.5 100.0 99.0 98.5 98.0
4395 4390 4395 4383 4389 4385
Tabel 1a: Verkregen meetwaarden aan een FISCHER-standaard (gemeten met de FISCHERSCOPE® XDV®-SDD).
Als wereldwijd opererend bedrijf en marktleider op het gebied van laagdiktemeting is FISCHER actief in normeringscommissies van industriële verenigingen en organisaties die normen opstellen. Een van deze industriële verenigingen waar FISCHER adviezen geeft, is de Verband IPC-Association Connecting Electronics Industries®. De IPC ontwikkelt belangrijke normen voor haar meer dan 3.100 leden die wereldwijd in de elektronicabranche actief zijn. Wat wij als bedrijf als partner dagelijks aan onze klanten als belangrijke informatie overdragen, is hoe men in elke productieomgeving op de juiste manier kan meten, met een hoge herhalingsnauwkeurigheid en reproduceerbaar. Dit is niet alleen ons dagelijks werk, maar ook deel van onze bedrijfsfilosofie. Als deskundigen op het gebied van laagdiktemeting in de galvanische sector zijn wij vertrouwd met de uitdagingen die de klanteneisen met zich meebrengen. Wij bezitten de vakkennis om doeltreffende oplossingen te leveren. In de loop der jaren hebben vele klanten van FISCHER als toepassing Au/Ni/Cu-coatings op printplaten als routineopdracht met proportionele telbuistoestellen gemeten. FISCHER was de eerste die een correctiefactor voor Br in printplaatmateriaal heeft ingevoerd, en die toestellen heeft voorzien van een Drift-stabilisator. Omdat steeds weer nieuwe coatingprocessen de trend in de branche zijn, wil men doelen als verbeterde betrouwbaarheid, lasbaarheid en geschiktheid voor draadverbinding bereiken. Ook wil men daardoor kostenbesparingen bereiken. Als fabrikant van meettoestellen kunnen wij bij deze uitdagingen behulpzaam zijn. Een van deze coatingprocessen is chemisch nikkel, chemisch palladium, dunne goudlagen (stroomloos vervaardigd, ENEPIG). Het is een multifunctionele oppervlakteveredeling, geschikt voor solderingen zoals goud-, aluminium- en koperdraadverbindingen. Er wordt voldaan aan de IPC categorie 3-voorwaarde (minimale bruikbaarheidsduur 12 maanden) en geldt voor alle applicaties van SMD, hybride en doorgesoldeerde componenten. FISCHER maakt deel uit van de IPC coatingsubcommissie 4 – 14 die de specificatie voor het gebruik van ENEPIG als oppervlakteveredeling van printplaten uitwerkt. De norm is in januari 2013 gepubliceerd en is in werking onder de benaming IPC 4556.
No. 10
Wat zijn de bijzonderheden ervan? De norm specificeert de dikten van de afzonderlijke lagen als volgt: • Chemisch nikkel: 3 – 6 µm • Chemisch palladium: 50 – 300 nm • Dun, stroomloos afgescheiden goud: 30 nm als minimum In verband met de relatief dunne coatings moet de allergrootste zorgvuldigheid bij de opbouw en de kalibratie van het toestel worden betracht. Voor deze lagen, die zo dun zijn, geldt al een invloed van de printplaat zelf, bijvoorbeeld door verschillende onderlagen van koper. Verder veroorzaken verschillende dikten en samenstellingen van de printplaat zelf ten dele extreem sterke invloeden op de juistheid en de herhalingsnauwkeurigheid van de Au- en Pdmeetwaarden. Dan kan men zich ook goed voorstellen hoe moeilijk het kan zijn een fijnmazig productieproces uit te voeren dat voldoet aan de specificatie IPC 4556 en dat gelijktijdig kostenefficient produceert (door vermindering van materiaalgebruik). Au 1 [nm]
Pd 2 [nm]
Ni 3 [nm]
Gemiddelde waarde
48,92 nm
99,68 nm
4388,0 nm
Standaardafwijking
0,286 nm
0,837 nm
5,112 nm
Variatiecoëff. (%)
0,59
0,84
0,12
Bereik
1,07 nm
3,14 nm
20,2 nm
Aantal metingen
25
25
25
Min. Max. Meettijd
48,4 nm 49,4 nm
97,9 nm 101,0 nm 120 sec.
4375 nm 4396 nm
Tabel 1b: Analyse van de meetwaarden volgens tab. 1a.
Het is dan niet meer mogelijk om met proportionele telbuistoestellen aan de normspecificatie te voldoen. Met de FISCHERSCOPE® XDV®-SDD van FISCHER kan deze speciale meetopdracht worden uitgevoerd. Dit toestel is een combinatie van intelligent hardwaredesign met geavanceerde WinFTM® software. Voor een optimale juistheid heeft FISCHER drielaagse standaarden ontwikkeld: een goudlaag op een palladiumlaag op een nikkelfolie. IPC 4556 vereist het gebruik van drielaagse standaarden die herleidbaar zijn op een nationaal metrologisch laboratorium. Fischer-standaarden (artikelnr. 604-467) voldoen volledig aan de eisen van IPC 4556, en kunnen door een DAkkS-certificaat van FISCHER zoals hiervoor omschreven herleid worden. Verder verklaart de norm in detail de uitdaging van deze meetopdrachten en geeft aanwijzingen hoe men een röntgenfluorescentietoestel inricht en hoe voor een meetmiddel een geschiktheidsanalyse uitgevoerd kan worden om de procesgeschiktheid van toestellen aan te tonen. De volgende typische meetwaarden zijn met een correct gekalibreerde FISCHERSCOPE® XDV®-SDD bereikt: ingestelde waarden van de gemeten standaard, Au49nm/Pd100nm/Ni4387nm. Michael Haller M.Sc. Fischer Technology, Inc., Windsor, VS
FISCHERSCOPE®
«uit de praktijk»
FISCHER breidt zijn wereldwijde verkoopnetwerk continu uit
Het trainen van nieuwe FISCHER-collega’s krijgt eveneens veel aandacht, om service van een hoog niveau te kunnen garanderen. Want meten is weten en gissen is missen!
Afbeelding 1: Opening Fischer India.
Nadat de afgelopen drie jaar dochterondernemingen zijn opgericht in Maleisië, Indonesië en Korea, heeft FISCHER voortvarend een volgende belangrijke stap gezet om zijn verkoopnetwerk in Azië uit te breiden. Fischer Thailand, gevestigd in Bangkok, gaat de ontsluiting van deze reusachtige markt aanpakken. En de expansie wordt doorgezet: Nog dit jaar wordt in Dubai een kantoor geopend en begin 2015 starten de activiteiten van Fischer Taiwan! Wie in een mondiale wereld succesvol wil zijn, moet de uitdagingen en wensen van zijn klanten kennen. FISCHER ziet zichzelf daarom als partner van zijn klanten en hecht grote waarde aan deskundige advisering en nauwe samenwerking. In overeenstemming met de hoge eisen die worden gesteld aan kwaliteit en klantentevredenheid is FISCHER sinds het begin van de jaren negentig van de vorige eeuw, als een van de eerste bedrijven in Zwitserland, gecertificeerd volgens DIN EN ISO 9001. Alle dochterondernemingen zijn eveneens conform deze norm gecertificeerd en worden periodiek geaudit.
FISCHERSCOPE®
Met investeringen in toepassingslaboratoria, verkoop, service en marketing, alsmede met nieuwe, resp. uitbreiding van kantoren in Hünenberg, India, China (Shanghai, Xian, Xiamen en Chengdu), Singapore, Spanje, Frankrijk en Italië, zijn de afgelopen vier jaar belangrijke bakens uitgezet. Vooral in de groeimarkten China en India zijn voortdurend meer verkoop- en servicepun- Afbeelding 2: Opening Fischer Thailand. ten ingericht om in deze geografisch grote markten nog dichter bij de lokale klanten te zijn. De Zwitserse Helmut Fischer AG toont met een groei van 30% in de afgelopen 7 jaar van het aantal medewerkers in de verkooporganisatie van de Fischer-groep wereldwijd, wel aan klaar te zijn voor een succesvolle toekomst. De blik blijft naar voren gericht, om ook in de toekomst optimaal aan de verwachtingen van klanten overal ter wereld te kunnen voldoen, of die zelfs te overtreffen.
Helmut Fischer Meettechniek B.V. Tarasconweg 10 | NL-5627 GB Eindhoven Postbus 1828 | NL-5602 CA Eindhoven Tel: (+31) 40 248 22 55 | Fax: (+31) 40 242 88 85
[email protected]
No. 10
