Physikalische Oberflächencharakterisierung - Verfahrensgrundlagen

In der Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik ist die Charakterisierung physikalischer Eigenschaften von Grenz- und Oberflächen von großer Bedeutung für das Verständnis der Einflussfaktoren auf die Verbindungsbildung. Man kann einerseits die entsprechenden Eigenschaften der Fügepartner vor einer Fügung bestimmen, andererseits ist auch die Bewertung der Haftfestigkeit einer Fügestelle wichtig.

Eine interessante physikalische Größe ist die Oberflächenenergie einer Grenzfläche. In Wechselwirkung mit der Oberflächenspannung einer darauf applizierten Flüssigkeit (z.B. des flüssigen Lotes während des Lötens) bestimmt sie das Benetzungsverhalten und damit die Ausprägung einer Verbindungsstelle. Oberflächenenergien von Festkörperoberflächen und Oberflächenspannungen von Flüssigkeiten können mittels eines Kontaktwinkelmessgerätes bestimmt werden.

Ein Beurteilungskriterium für die Qualität einer hergestellten Bond- oder Lötverbindung ist die Messung der Kraft, die notwendig ist, um diese Verbindung durch Zug oder Scherung wieder zu lösen. Diese zerstörende Prüfung wird mittels Zug-Scher-Testern (engl.: Pull Shear Test) an mehreren Verbindungsstellen durchgeführt. Die gemessenen Kraftwerte sowie die entstandenen Schadensbilder werden statistisch ausgewertet.