Analytik

Schadensnalytik

Ziel der Analyse ist das Schaffen von technischen Beweismitteln

Die Herangehensweise, Anwendung unterschiedlichster Prüfverfahren und Zusammenfügung von einzelnen Ergebnissen bei der Aufklärung eines technischen Versagensfalls ähneln der Durchführung einer kriminaltechnischen Untersuchung. Die Methodik folgt dabei den Vorgaben der Richtlinie VDI/VDE 3822 Blatt1 Schadensanalyse. Durch optische Inspektion, metallographische Präparation sowie Materialanalytik werden Schwachstellen erkannt und dokumentiert. Die Ergebnisse der Untersuchung werden als Gutachten dargestellt und auch gutachterlich vertreten.

Technische Ausstattung und umfangreiches Know-how gestatten uns, die Untersuchung von fehlerbehafteten oder fehlerverdächtigen Objekten effizient und mit hoher Beweissicherheit durchzuführen. Zusätzlich sind wir in der Lage, eine kritische Beweiskette durch eine Schadenssimulation abzusichern.

Schwerpunkt unserer Tätigkeit sind elektronische Baugruppen, ihr Einsatz und ihre Prozesskette.

Bestandteil einer Schadensfalluntersuchung ist es auch, gemeinsam mit dem Auftraggeber Lösungen und Verbesserungen für den Produktionsprozess zu erarbeiten. Verbunden damit ist der Wunsch känftige Versagensfälle zu vermeiden und die daraus resultierenden Garantie- und Kulanzkosten zu reduzieren.

Faktoren zum Entstehen eines Schadens


Brandschaden
  1. Konstruktionsfehler
    • Dimensionierungsfehler
    • Fehler bei der Materialauswahl
    • Fehler bei der Verfahrensauswahl
    • Fehler bei der Dokumentation
  2. Produktionsfehler
    • Mängel in der Prozesskette
    • Mängel in den Zulieferteilen
    • Mängel in der Abstimmung von Parametern
  3. Lagerung / Transport
  4. Betriebsfehler
    • Bedienungs- und Wartungsfehler
    • Folgeschäden (Verschleiß, Korrosion,...)
    • Handlingfehler
  5. Natur- und höhere Gewalt

Systematischer Ablauf einer Schadensanalyse

Mikroskopische Untersuchung
Schliffbildunterschuchung
Erstellung von Schliffen
Optische Analyse
Dokumentation
Schadenobjekt
• Schadensbeschreibung

Bestandsaufnahme
• Ermittlung des Schadenablaufs und der Vorgeschichte

Schadenhypothese
• Umschreibung möglicher Ursachen

Wahl geeigneter Untersuchungsmethoden
• Zerstörungsfreie Prüfungen, Zerstörende Prüfungen, ... , Simulationsversuche

Untersuchungen
• Bauteil- und Werkstoffuntersuchungen - Bewertung Schadensumfeld

Auswertung der Untersuchungsergebnisse
• Soll - Ist - Vergleich

Schadenursache
• Definition der Schadensart und - ursache

Schadenabhilfe / Schadenverhütung
• Einleitung von entsprechenden Maßnahmen

Schadenbericht

Dokumentation

Schadensanalytik

Analytik

Verfahren der Analytik

  • Optische Inspektion mit Mikroskop und Mikroendoskop
    - Hellfeld, Dunkelfeld, Interferenzkontrast, Polarisation, UV-Licht
  • Lasertopographie
    - optische Oberflächenabtastung, Rauheitsmessung, Probengröße bis 300 x 300 mm, Auflösung bis 10 nm
  • Metallographische Präparationstechniken
    - Probendimension bis 160 x 30 mm Schlifffläche
  • Lichtoptische- und Rasterelektronenmikroskopie (REM)
    - REM-Inspektion + Analyse mittels energie- oder wellenlängendispersiver Röntgenspektroskopie (EDX/WDX)
  • Röntgen- und Ultraschallmikroskopie
    - Objektgröße bis 500 x 500 mm, Auflösung bis 5 µm
  • Röntgenfluoreszenz (RFA/XRF)
    - Qualitative und quantitative Bestimmung der elementaren Zusammensetzung und Schichtdickenbestimmung einer Probe
  • Fourier-Transform-Infrarot Spektroskopie (FTIR)
    - Identifizierung von organischen Substanzen (Polymere, Klebstoffe, Flussmittel...)
  • Messung der ionischen Kontamination (J-STD-0001 / IPC-TM-650)
    - Nachweis von ionogenen Verunreinigungen (z.B. Prozessrückstände der Leiterplattenfertigung, Flussmittelreste usw.) an Baugruppen
    - Anpassung des Verfahrens an kundenspezifische Vorgaben
  • Dye and Pry Test
    - Nachweis von Rissen (Mikrorissen) bei BGA-Lötstellen
  • Härteprüfungen
    - nach Shore, Knoop, Rockwell, Vickers, Brinell

Kombinierte Prüfungen

Kombinierte Prüfung
  • Burn-in und Run-in: z.B. für Keramikkondensatoren nach MIL-STD-202
  • Temperaturwechel mit überlagerter elektrischer Last: bis -50°C und 1,5 kW elektrische Verlustleistung des Prüfobjekts, z.B. Prüfung nach VW 801.01 Life Cycle, Internal Power Cycling
  • Klima- und Klimawechseltest mit überlagerter elektrischer Last zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit und Kriechstromfestigkeit z.B. CAF-Test nach IPC-9691
  • Kontaktprüfung, z.B. Milliohmmessung bis 0,1 µOhm und Isolationsfestigkeit bis 2x1015 Ohm unter Klimaeinwirkung
  • Ableitfähigkeit von ESD-Materialien

Beratung und Schulung in folgenden Bereichen

Schulung
  • Fehlermechanismen von Lötverbindungen
  • Fehlermechanismen von Bauelementen (z.B. Keramikkondensatoren)
  • Fehlermechanismen von Leiterplatten (Stichwort: Black Pad)
  • Beweissicherheit von Prüfverfahren
  • Bewertung von Lieferantenvereinbarungen auf technische Relevanz und Umsetzbarkeit
  • Empirische Ermittlung von MTBF-Daten

Qualifizierung

Leiterplatten

Leiterplatten

  • Regelkonformität nach IPC-A-600, IEC 61288, z.B. thermische Beständigkeit (Lotbad, Ölbad, Sandbad), Lötbarkeit nach J-STD-003
  • Bewertung von Endoberflächen (chemisch Sn, ENIG, Stichwort Black Pad), Isolationsfestigkeit unter Klimaeinwirkung RIS, Neigung zu Conductive Anodic Filament CAF
  • Whiskertest nach DIN EN 60068-2-82/JEDEC-JESD 201
  • thermische Robustheit des Basismaterials
  • Bewertung der inneren Struktur (inner Layer-Separation, Barrel Crack, Corner Crack)
Pull-Test

Bauelemente

  • Lötbarkeit nach DIN EN 60068-2-20, 2-58, 2-69, J-STD 002
  • mechanische Belastbarkeit im Shear Test, Pull Test und Schock Test nach DIN EN 62137
  • Bruchfestigkeit von Keramikkondensatoren nach DIN EN 60068-2-21 Test Ue1 Substrate Bending Test + Burn-in and Voltage Conditioning nach MIL-STD-202
  • Abriebfestigkeit von Steckverbindern
  • Sicherheit der Kontaktgabe von Steckverbindern und Schaltern unter Vibrationsbelastung, Ausfälle von Schmelzsicherungen, Onlinemessungen während laufender Tests
  • Stromversorgung bis 12 kW (1x60V/100A, 2x60V/50A), Hochspannungstest 5 kV~, 6kV~, max. 100mA
  • Life Cycle-Test, Internal Power Cycling
  • Bauteilmessungen R, C, L, XL, XC (Kennlinienaufnahme), Induktivitäten mit DC-Bias
  • Tantal-Elko: Surgetest, Parametertest nach MIL-PRF-55365
  • Whiskertest
Lotball

Hilfsstoffe

  • SMD-Kleber, z.B. Heißschertest nach SN 59651 / IPC SM 817
  • chemische Beständigkeit von Polymeren, Spannungsrisskorrosion z.B. nach DIN EN VDI 3822-2.1.7
  • Gießharze, z.B. Durchschlagfestigkeit nach IEC 243
  • Haftfestigkeit von Klebeetiketten
  • Eigenschaften von Lotpasten, z.B. Slumping, Korrosionsverhalten
  • Flussmittel, z.B. thermische Beständigkeit, Wechselwirkung mit Lötresist