Metallografische Präparation
Zur Analyse der Fehlerursachen dienten metallographische Schliffe, die zunächst in der
Leiterplatteninnenlage lagen (Flächenschliffe), um Kurzschlüsse zwischen benachbarten
Leiterbahnen unterschiedlichen Potentials zu finden. An der gleichen Probe wurde senkrecht zum
Flächenschliff eine Schnittebene gewählt, um die Kurzschlüsse anzuschneiden. Die qualitative
EDX-Analyse (Energie-dispersive Röntgenanalyse) ermittelte die Bestandteile des Kurzschluss-
Materials.
Bauelementseite
Lage 1 ES WW SS i SS NS a
VORNE NEUN NN nme En 1. Schnittebene
per Umm ep
Lage 4 AS AN LA DN | [N] SAN
| .
Lotseite { 3. Schnittebene (90;)
Bild 1: schematischer Aufbau der 4-lagigen Multilayer-Leiterplatte
Die metallographische Préparation solcher kleinstdimensionierten Schichtaufbauten setzt eine
wohldefinierte Vorgehensweise voraus.
Das Stück Leiterplatte mit dem elektrisch eingegrenzten Kurzschluss wird vorsichtig mittels einer
Laubsäge aus der Platine herausgetrennt. Anschließend wird die Probe mit doppelseitigem
Klebeband auf einem Halter befestigt. Von der Bauelementseite her wird die erste Kupferschicht,
die nachfolgende Schicht bestehend aus RCC-Folienharz und schließlich die zweite Kupferschicht
bis hin zur Mitte des Kerns vorsichtig und gleichmäßig mit feinem SiC-Papier (800) abgeschliffen.
Die Oberfliche wird anschlieBend mit 9pm und 6pm Diamantsuspension poliert. Nach dem
Einbetten in transparentem Epoxidharz wird an der Probe von der Lotseite her die 4. Kupferlage
entfernt. Anschließend wird die Folienoberfläche auf sehr feinem SiC-Papier (1200) geschliffen und
auspoliert (Schnittebenen 1 und 2 siehe Bild 1, Bild 2 zeigt die Leiterplatte im Durchlicht). Dabei
ist vor allem darauf zu achten, daß die verschiedenen Lagen planparallel abgetragen werden um ein
Wegschleifen der fehlerhaften Innenlage zu vermeiden.
Zur REM-Analyse muss die Kurzschlussstelle quer zum Kurzschluss angeschliffen werden (siehe
Bild 1, 3. Schnittebene). Bevor die Probe angeschliffen wird, muß die Position des Kurzschlusses
mit Hilfe der Meßeinrichtung am Mikroskoptisch definiert werden, um für die schnelle und präzise
Lokalisierung die Stelle einzugrenzen, in der der Faden zu suchen ist. Auch hier muß die Probe
wegen der geringen Dimensionierung behutsam bearbeitet werden. Beim Auspolieren muß beachtet
werden, daß man die Probe nicht zu lange poliert: Da es sich bei Kupfer um einen relativ weichen
Werkstoff handelt wird ein Auswaschen oder Verschmieren durch kurze Polierzeiten vermieden.
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