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Die gezeigte µCT-Aufnahme visualisiert das vollständige Innenleben eines kompakten 5V-Schaltnetzteils in hoher Auflösung. Deutlich erkennbar sind zentrale Bauteile wie die Transformator-Wicklung, Drosselspulen, Kondensatoren, Leistungshalbleiter und Sicherungselemente. Der Steckerbereich mit Lötpins und Leiterbahnen ist ebenso sichtbar wie die galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite – ein zentrales Sicherheitsmerkmal von Netzteilen.
Durch die dreidimensionale Darstellung lassen sich mögliche Fertigungsfehler wie kalte Lötstellen, Lufteinschlüsse in der Vergussmasse oder unzureichende Isolation frühzeitig detektieren. Gleichzeitig ermöglicht die µCT-Datenbasis weiterführende Analysen, z. B. zur thermischen Pfadanalyse, zur FEM-Modellierung oder für datengetriebene Fehlerklassifikation mit KI-Methoden. Damit leistet die zerstörungsfreie Prüfung einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung in der Entwicklung und Produktion sicherheitsrelevanter Elektronikkomponenten.
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Im Rahmen des PEMOWE-Projekts wurde ein elektronisches Testboard mittels Mikro-Computertomographie (µCT) vollständig dreidimensional erfasst. Im gezeigten Bild ist ein Isosurface-Rendering zu sehen, das die feine innere Struktur eines zylindrischen Kondensators sowie umliegender passiver Komponenten visualisiert. Die µCT-Technologie erlaubt dabei eine zerstörungsfreie Einsicht in die Lötstellen, die Geometrie der Wicklungen sowie die Kontaktierung der Bauteile – selbst unter lichtundurchlässigen Gehäusen.
Diese Analyseform ist besonders relevant für die Qualitätssicherung in der Leistungselektronik, da kritische Defekte wie Risse, Delaminationen, Lunker oder deformierte Kontakte frühzeitig erkannt werden können. Die durch den Scan gewonnenen Daten können zudem zur Finite-Elemente-Simulation exportiert werden, um das thermisch-mechanische Verhalten der Komponenten unter Lastbedingungen zu analysieren. So leistet die µCT-basierte Bauteilprüfung einen wertvollen Beitrag zur Ausfallsicherheit und Lebensdauerbewertung elektronischer Systeme in der Energie- und Mobilitätswende.
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Im Rahmen einer hochauflösenden µCT-Analyse wurde der dreiachsige MEMS-Beschleunigungssensor ADXL345 zerstörungsfrei untersucht. Ziel der Untersuchung war die dreidimensionale Visualisierung der internen Sensorarchitektur sowie die materialspezifische Differenzierung hochdichter und niedrigdichter Funktionskomponenten. Die µCT-Daten erlauben eine detaillierte Analyse des Silizium-Mikromechanik-Systems, der Bondverbindungen sowie der metallischen Leiterstrukturen innerhalb des vergossenen Gehäuses. Die Ergebnisse zeigen eindrucksvoll das Potenzial der industriellen µCT zur strukturellen Charakterisierung komplexer mikroelektronischer Bauteile und zur Qualitätssicherung ohne mechanische Präparation.
Das Video zeigt ein dreidimensional gerendertes, kontinuierlich rotierendes µCT-Volumen des ADXL345. Durch die Rotation werden die komplexen inneren Strukturen des Sensors räumlich erfassbar, insbesondere die hochdichten metallischen Komponenten wie Bond-Drähte, Kontaktpads und Anschlussstrukturen, die sich deutlich vom umgebenden Silizium und Vergussmaterial abheben. Die Visualisierung verdeutlicht den hohen Kontrastumfang der µCT-Daten und ermöglicht eine intuitive Interpretation der internen Sensorarchitektur sowie potenzieller struktureller Auffälligkeiten.
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Zur Optimierung der DIC-Messungen an 3D-gdruckten Zugprüfkörpern wurde an der 10-kN-Zugprüfmaschine der FHOÖ eine systematische Optimierungsreihe der Belichtungszeit durchgeführt, um die Bildhelligkeit gezielt einzustellen und den nutzbaren Dynamikbereich der Kameras vollständig auszuschöpfen.
Durch die kontrollierte Variation der Belichtungszeit konnte ein reproduzierbares Kontrast- und Rauschverhältnis des Speckle-Musters erreicht werden, was die Korrelationstreue und damit die Genauigkeit der berechneten Verschiebungs- und Dehnungsfelder signifikant verbessert. Die optimierten Aufnahmeparameter stellen sicher, dass auch bei fortschreitender Probenverformung stabile Bildbedingungen vorliegen und lokale Dehnungsgradienten zuverlässig erfasst werden können.
Insgesamt erhöht die standardisierte Einstellung der Belichtungszeit die Vergleichbarkeit zwischen einzelnen Messtechnik-Versuchen und bildet eine wesentliche Grundlage für die reproduzierbare 3D-Erfassung von Dehnungsfeldern mittels DIC und DVC mittels industrieller µCT.
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Das Beispiel zeight die Möglichkeiten der Verbindung vom Messtechnik, zerstörungsfreier Prüfung und Simulation. In dieser Fallstudie konnte gezeigt werden, dass die Halterstruktur unter den definierten Lasten nur geringe Verformungen und Spannungen erfährt, die deutlich unterhalb der zulässigen Materialgrenzen liegen. Ein erster Prototyp bestätigte die grundsätzliche Passgenauigkeit, wies jedoch auf notwendige Anpassungen bei den Toleranzen hin.