De microscoop: een introductie

Elektronica wordt steeds kleiner, dus voor de reparatie, inspectie of ontwikkeling van elektronica wordt het steeds belangrijk om het beeld van de elektronica goed te vergroten. De microscoop is daarvoor het ideale hulpmiddel. Dit artikel werpt een korte blik op de belangrijke aspecten van een microscoop, zodat je weet waar je op moet letten bij de aanschaf.

Wanneer er onder de microscoop wordt gesoldeerd, of componenten worden geplaatst, is het belangrijk om een stereomicroscoop te gebruiken. Met een stereomicroscoop kijk je door twee lenzen en daardoor zie je diepte onder de microscoop. Daardoor is het manipuleren van kleine onderdelen mogelijk.

De afbeelding hierboven laat de verschillende onderdelen van de microscoop zien.

Vergroting

Wanneer je denkt aan de aanschaf van een microscoop is één van de eerste dingen waar je aan denkt de hoeveelheid vergroting. Uit onze ervaring is een vergroting van 5x tot 20x ideaal voor PCB-inspectie. Meer vergroting is niet nodig en zelfs onhandig.

Er zijn microscopen met een vaste vergroting, hierbij kan de vergroting alleen veranderd worden door een lens te vervangen. Voor PCB-inspectie is een microscoop met een zoombereik handig. Een deel van een bord kan geïnspecteerd worden op 4x vergroting, om dan later even in te zoomen op de soldeerverbinding van een kleine package.

De microscopen die wij verkopen bieden een vergroting van 7x tot 45x. Deze microscopen zijn in combinatie met een barlow lens ideaal voor PCB-inspectie. Een barlow lens wordt onder het objectief van de microscoop geplaatst en verandert de totale vergroting van de microscoop. Met een 0.5x barlow lens wordt een 7 – 45x microscoop dus een 3.5 - 22.5x microscoop en dat is precies het bereik dat we nodig hebben voor PCB-inspectie. Een barlow lens beïnvloedt niet alleen de vergroting, maar ook werkafstand tussen de onderkant van de microscoop en het werkblad. Een 0.5x barlow lens verdubbelt de werkafstand. Voldoende werkafstand is belangrijk, want er moet ruimte zijn voor een PCB-houder of standaard en gereedschap zoals een soldeerbout of een pincet tussen het werkoppervlak en de microscope.

De afbeelding hierboven laat een microscoop zien met 0.5x barlow lens en LED ring.

Verlichting

Voor het gebruik van een microscoop is goede verlichting nodig. Voor PCB-inspectie kan het beste een LED-ring onderaan de microscoop worden gemonteerd. Deze geeft voldoende en egaal licht om bij te werken. Het is belangrijk dat bij een microscoop met zoom-objectief een LED-ring wordt gebruikt waarbij de hoeveelheid licht instelbaar is, want met 5x vergroting is een stuk minder licht nodig dan met 20x vergroting.

Camera aansluiten

Vaak is er de behoefte om een camera mee te laten kijken door de microscoop. Dit kan nodig zijn voor bijvoorbeeld een training, zodat cursisten op het scherm kunnen meekijken terwijl de trainer de microscoop gebruikt. Een andere toepassing is natuurlijk het maken van foto’s of video’s door de microscoop.

Veel microscopen bieden een derde buis voor een camera, dit zijn zogenaamde trinoculaire microscopen. Wanneer de microscoop simul-focaal is, kan de camera gebruikt worden terwijl er met twee ogen door de microscoop wordt gekeken. Wanneer de microscoop niet simul-focaal is, dient er een knop omgezet te worden om de camera te gebruiken. Dan gaat bij gebruik van de camera één oculair op zwart en dient er voor de camera apart scherpgesteld te worden, dit is dus een stuk minder handig. Bij regelmatig gebruik van de camera kun je dus het beste voor een simul-focale microscoop kiezen.

Het statief

Eén van de belangrijkste aspecten van een microscoop is het statief. Dit bepaalt in grote mate de flexibiliteit waarmee gewerkt kan worden. Er zijn grofweg vier populaire statieven voor stereomicroscopen.

De verschillende statieven

1. Objecttafel met staafstatief – Dit is het eenvoudigste statief en enkel geschikt voor het bekijken van kleine objecten. Bij een grotere PCB kun je het midden van de PCB niet onder de microscoop leggen. Ook is het plateau vaak lastig te combineren met PCB-houders.
2. De enkele arm – hiermee is de microscoop gemakkelijk boven de PCB op de juiste hoogte te manoeuvreren.
3. De dubbele arm – Deze is nog gemakkelijker te bedienen, doordat de dubbele arm niet vastgezet hoeft te worden. De arm is naar voren te trekken en naar achteren te duwen. Doordat deze zwaarder is, is deze ook nog stabieler dan de enkele arm.
4. De vrij beweegbare arm – deze arm is net zoals de arm van een bureaulamp vrij beweegbaar. Een vrij beweegbare arm dient van hoge kwaliteit te zijn, anders zakt de microscoop in tijdens gebruik. Het nadeel van deze arm, is dat deze niet zo stabiel is en erg gevoelig voor trillingen in de ruimte.

De perfecte microscoop

De perfecte microscoop is voor ieder lab anders. Wel duidelijk is dat een stereomicroscoop een vereiste is voor het elektronicalaboratorium, want zonder stereo is werken onder de microscoop erg lastig. Wat betreft vergroting zit iedereen goed met de 5x – 20x range. Een camera kan handig zijn en als deze veel gebruikt wordt, is een simul-focale microscoop onontbeerlijk. Daarnaast zijn goede verlichting en een goed statief erg belangrijk voor het gebruikscomfort van de microscoop.

Een goede microscoop maakt het werken met de allerkleinste componenten een waar plezier!