Leiterplattentechnisch - ​ PCB Qualitätsprüfung und SMT Chip Verarbeitungstechnologie

1. Leiterplattenqualität Inspektion

(1) Röntgeninspektion

Nach der Montage verwenden Sie Röntgenstrahlen, um die Defekte wie Überbrückung, offener Kreis, unzureichendes Löten, übermäßiges Löten, Kugelabfall, fehlende Linie, Popcorn und die häufigsten Hohlräume in den versteckten Lötstellen der Unterseite des BGA zu sehen. Die folgende Tabelle zeigt die Gelegenheiten und Wirkungen, bei denen verschiedene Prüfmethoden implementiert werden können.

(2) Ultraschallmikroskopie

Das fertige Montagebrett kann von SAM gescannt werden, um verschiedene versteckte Bedingungen zu überprüfen. Die Verpackungsindustrie wird eingesetzt, um verschiedene versteckte Hohlräume und Delaminationen zu erkennen. Diese SAM-Methode kann weiter in drei Scanning-Bildgebungsverfahren unterteilt werden: A (gepunktet), B (linear) und C (Oberfläche). Der C-SAM Oberflächenscanner ist der am häufigsten verwendete.

(Drei), seitliche Yan-ähnliche scharfe Methode

Das Verfahren kann zur seitlichen Sichtprüfung mit optischer Vergrößerung für winzige Dinge im eingeschränkten Blindbereich eingesetzt werden. Der Schweißzustand der BGA-Kugel kann verwendet werden, um den Zustand des Außenrings zu überprüfen. Diese Methode verwendet ein Prisma, um ein 90°-Objektiv zu drehen, um zu fokussieren, und koppelt es dann mit einem hochauflösenden CCD, um das Bild zu übertragen. Die Vergrößerung liegt zwischen 50X und 200X, Positiv- und Hintergrundbeleuchtungsbeobachtungen können ebenfalls realisiert werden. Es kann gesehen werden, dass die Lötstellen sind: Gesamterscheinung, Zinnverbrauch, Lötstellenform, Lötstellenoberflächenmuster, Flussmittelrückstände und andere Mängel. Allerdings kann diese Methode den inneren Ball der BGA nicht sehen, und es ist notwendig, ein sehr dünnes Faserröhrenendoskop zu verwenden, um sich in den Bauch zur direkten Beobachtung auszudehnen. Obwohl das Konzept gut ist, ist es nicht pragmatisch. Es ist nicht nur teuer, sondern auch leicht zu brechen.

(Vier), Schraubendreher Festigkeitsmessung

Verwenden Sie das Torsionsmoment, das erzeugt wird, wenn der spezielle Schraubendreher dreht, um die Lötstellen anzuheben und zu reißen, um zu beobachten, wie stark es ist. Obwohl diese Methode Fehler wie Schweben von Lötstellen, Schnittstellensplitz oder Schweißkörperrisse finden kann, ist es nicht effektiv für dünne Platten.

(5) Mikroschnittverfahren

Diese Methode erfordert nicht nur verschiedene Einrichtungen für die Probenvorbereitung, sondern erfordert auch ausgeklügelte Fähigkeiten und umfangreiche Interpretationskenntnisse, um das wahre Problem mithilfe eines zerstörerischen Ansatzes herauszufinden.

(6) Infiltrationsfarbeverfahren (allgemein bekannt als rote Tintenmethode)

Die Probe wird in die verdünnte spezielle rote Farbstofflösung getaucht, so dass die Risse und kleinen Löcher in den verschiedenen Lötstellen kapillar infiltriert und dann getrocknet werden. Nachdem jede Testkugel mit Gewalt abgezogen oder abgestoßen wird, können Sie überprüfen, ob es Erythem am Querschnitt gibt, und sehen, wie die Integrität der Lötstelle ist? Diese Methode ist auch als Dye and Pry bekannt. Die Farbstofflösung kann auch separat mit fluoreszierenden Farbstoffen hergestellt werden, was es einfacher macht, die Phase in der ultravioletten Lichtumgebung zu sehen.

2. Hohlfüße und andere Mängel

(1) Ursachen von Lötstellen

Die Lötstellen, die durch verschiedene SMT-Lötpasten gebildet werden, haben zwangsläufig Hohlräume unterschiedlicher Größe, insbesondere die BGA/CSP-Kugelbolzen-Lötstellen haben mehr Hohlräume, und nach dem Eintritt in das bleifreie Hochhitze-Löten sind ihre Hohlräume. Der Trend fügt dem Feuer Kraftstoff hinzu, und die Schwere ist sicherlich viel größer als zuvor. Die Untersuchung seiner Ursachen lässt sich grob in folgende Kategorien einteilen:

(1) Organische Materialien: Die Lotpaste enthält organische Stoffe etwa 10-12% von wt. Unter ihnen haben mehr Flussmittel den größten Einfluss. Der Grad der Rissbildung und Vergasung verschiedener Flussmittel ist unterschiedlich, und derjenige mit geringerer Vergasung sollte ausgewählt werden. Die beste Politik. Zweitens haftet der Fluss in der hohen Hitze an dem Oxid auf der Lotoberfläche, so dass das Oxid schnell entfernt werden kann, um die Bildung von Hohlräumen zu reduzieren. Da das bleifreie Lot nicht gut ist, wird es die Leere verschlimmern.

(2) Löten: Wenn das geschmolzene Lot mit der sauberen Oberfläche in Kontakt kommt, erzeugt es sofort IMC und wird fest geschweißt. Diese Reaktion wird jedoch durch die Oberflächenspannung des Lots beeinflusst. Je größer die Oberflächenspannung, desto größer der Zusammenhalt, so dass die Haftung oder Fließfähigkeit, die für die äußere Ausdehnung erforderlich ist, schlechter wird. Infolgedessen können die organischen Stoffe oder Blasen in der Lötpastenlötstelle von SAC(3)05, die eine große Oberflächenspannung aufweist, nicht aus dem Lötkörper entweichen, sondern nur im Körper festgehalten werden und zu einem Hohlraum werden. Sobald der Schmelzpunkt der Lötkugel niedriger als der der Lötpaste ist, schweben die Hohlräume weiter in die Kugel und sammeln sich mehr an

(3) Leiterplattenoberfläche Behandlung: wo der Oberflächenbehandlungsfilm leicht verzinnt werden kann, die Hohlräume werden reduziert, Andernfalls führt die Schrumpfung oder Lötaufstoßung dazu, dass sich Blasen ansammeln und große Löcher bilden. Wie für die Grenzflächenmikrolöcher, die anfällig für Risse der Lötstellen sind, die beiden Arten von Silber Eintauchen sind häufiger. Auf der Oberfläche des Tauchsilbers befindet sich ein transparenter organischer Film, die verwendet werden können, um die Verfärbung des Silbers zu verhindern; weil sich die Silberschicht beim Löten schnell im flüssigen Zinn auflöst und Ag3Sn5 IMC bildet. Der verbleibende organische Film wird unweigerlich reißen und Mikrolöcher in starker Hitze werden, besonders genannt "Champagner Bubble Wisch". Daher, Es ist bekannt, dass die Silberschicht nicht zu dick sein sollte und weniger als 0 sein sollte.2μm. Wenn das OSP zu dick ist, es wird auch Schnittstelle Mikrolöcher produzieren, und der Film sollte 0 nicht überschreiten.4 μm.

(4) Manchmal haben diejenigen mit größerer Pad-Fläche eher Hohlräume oder Mikrolöcher. In diesem Fall können durch Splitting mehrere Ausgasgräben hinzugefügt werden, oder grüne Farbkreuze gedruckt werden, um Gasaustritt zu erleichtern und Hohlräume zu vermeiden. Was die Hohlräume betrifft, die durch die Mikroblindlöcher verursacht werden, ist natürlich die beste Wahl das galvanisierte Kupferloch. Andere effektive Methoden zur Vermeidung von Lötpastenabsorption, zur Verhinderung übermäßiger Rauheit oder organischer Restfilm auf der Kupferoberfläche sind auch effektive Methoden, um Hohlräume zu reduzieren.

(2) Hohlabgabevorschriften

Zu viele Löcher in der Kugel beeinflussen ihre elektrische Leitfähigkeit und Wärmeübertragung, und die Zuverlässigkeit der Lötstellen ist nicht gut. In der folgenden Tabelle beträgt die zulässige obere Grenze des Lochdurchmessers im oberen Bereich des Kugeldurchmessers 25%. Der Durchmesser dieses 25% ist ungefähr gleich 6% der gesamten Kontaktfläche, und die großen und kleinen Löcher müssen zusammen berechnet werden. Löcher in der Schnittstelle zwischen Kugelbolzen und Trägerplatine oder die oberen und unteren Lötpads auf der Leiterplatte sind eigentlich die Hauptursache für Risse.

(Drei), nichtige Einstufung

BGA-Hohlräume können je nach Standort und Herkunft in fünf Kategorien unterteilt werden. Die Klassifizierung der Leerstellen in der obigen Listentabelle kann als sehr grob nach Gewissen gesagt werden, und sie wird unweigerlich in der Zukunft überarbeitet werden.

(Vier), bauen Sie eine Brücke

Die Gründe für den Kurzschluss zwischen den Kugeln können sein: schlechter Lotpastendruck, falsche Platzierung von Leiterplattenkomponenten, Manuelle Einstellung nach Platzierung, oder Zinnspritzen beim Schweißen. Die Gründe für Open sind schlechter Lotpastendruck, Mobilisierung nach der Platzierung, schlechte Koplanarität, oder schlechte Lötbarkeit des Board Surface Pads.

(Fünf), Kaltbombe

Der Hauptgrund für Kaltlöten ist: unzureichende Hitze, kein IMC wird zwischen dem Lot und der gelöteten Oberfläche gebildet, oder die Anzahl und Dicke von IMC sind unzureichend, so dass es keine starke Festigkeit aufweist. Ein solcher Mangel kann nur mit einem optischen Mikroskop und Mikroschnitten sorgfältig überprüft werden.