Wie läuft die Messung ab? Welche Faktoren sind wichtig?
Das Mikrowiderstands-Verfahren eignet sich, um die Dicke von elektrisch leitenden Schichten auf isolierendem Untergrund nach ISO 14571 zu messen. Häufig werden Kupferbeschichtungen auf Leiterplatten und Multi-Layer-PCBs damit kontrolliert. Der Vorteil des Mikrowiderstands-Verfahrens: Die anderen Layer der Platine haben keinen Einfluss auf die Messung, sodass auch bei dünnen Schichten die Dicke präzise bestimmt werden kann.
Physikalische Grundlagen der Messung
Für die Mikrowiderstands-Methode verwendet man Sonden mit 4 Nadeln an der Spitze. Diese Nadeln sind in einer Reihe angeordnet. Wenn die Sonde auf der Oberfläche aufgesetzt wird, fließt ein Strom zwischen den beiden äußeren Nadeln. Die Beschichtung wirkt als elektrischer Widerstand, an dem mit den 2 inneren Nadeln ein Spannungsabfall gemessen wird. Der Widerstand und damit auch der Spannungsabfall ist umgekehrt proportional zur Schichtdicke.
Darauf sollten Sie bei der Messung der Schichtdicke achten
Alle elektro-magnetischen Mess-Verfahren sind vergleichend. Das bedeutet, dass das gemessene Signal mit einer im Gerät gespeicherten Kennlinie verglichen wird. Damit das Ergebnis richtig ist, muss die Kennlinie an die aktuellen Begebenheiten angepasst werden. Das geschieht mit einer Kalibrierung des Messgeräts für die Schichtdickenmessung.
Spezifischer Widerstand
Neben der Schichtdicke beeinflusst auch der spezifische Widerstand des Kupfers den Spannungsabfall zwischen den Messnadeln. Der Widerstand kann sich je nach Legierung und Verarbeitung des Metalls unterscheiden. Zusätzlich variiert er bei verschiedenen Temperaturen. Das macht unter Umständen eine Temperaturkompensation oder eine Kalibrierung unter den Messbedingungen notwendig.
Die Form des Prüfteils
Bei sehr schmalen Proben Verlaufen die Feldlinien anders als in breiten Gegenständen. Diese Abweichung vom theoretischen Feldlinienverlauf führt zu systematischen Fehlern in der Schichtdickenmessung. Deswegen gibt es sondenspezifische Vorgaben für die Mindestgröße der Probe, bzw. den Mindestabstand zum Probenrand.
Bedienung des Schichtdickenmessgeräts
Nicht zuletzt spielt es bei der Bestimmung der Schichtdicke auch eine große Rolle, wie das Schichtdickenmessgerät bedient wird. Achten Sie stets darauf, dass die Sonde gerade und ohne Druck auf die Beschichtung aufgesetzt wird. Für eine bessere Genauigkeit kann auch ein Stativ verwendet werden, mit dem die Sonde automatisch auf das Prüfteil abgesenkt wird.
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