Blogue PCB - Contrôle de qualité PCB fr4 et manque de technologie SMT

1ãfr4 contrôle de qualité du circuit imprimé

1) inspection par rayons X

Après assemblage, il est possible d'observer par rayons X les défauts tels que pont, circuit ouvert, soudure insuffisante, trop de soudure, chute de boule, trou de fuite, pop - corn et le plus souvent trou dans le fond du BGA.

2) microscope à ultrasons à balayage

Les plaques assemblées finies peuvent utiliser le scan Sam pour vérifier diverses situations cachées et l'industrie de l'emballage peut détecter divers trous et couches cachés. Cette méthode Sam peut être divisée en trois méthodes de balayage et d'imagerie: A (point), B (ligne) et C (Plan), le balayage Plan C - Sam étant le plus couramment utilisé.

3) Méthode de vue latérale

Une inspection visuelle latérale agrandie optiquement peut être effectuée sur de petites choses à l'intérieur d'une zone d'angle mort limitée. La soudure à bille de BGA peut être utilisée pour inspecter les bagues extérieures. Dans cette méthode, le prisme est tourné de 90° pour focaliser la lentille et l'image est transmise à l'aide d'un CCD haute résolution. Avec un grossissement compris entre 50x et 200X, il est également possible de faire des observations positives et rétro - éclairées. Comme on peut le voir, les conditions de soudure comprennent: l'aspect général, l'érosion à l'étain, la forme du point de soudure, le motif de la surface du point de soudure, les résidus de flux, etc. Cependant, cette méthode ne permet pas de voir la sphère interne du BGA. Une observation directe à l'aide d'un endoscope à tube fibreux très mince est nécessaire. Cependant, bien que l'idée soit bonne, elle n'est pas pratique. Non seulement il est cher, mais il peut facilement être cassé.

4) mesure de force de tournevis

Utilisez le couple généré par la rotation d'un tournevis spécial pour soulever et déchirer le point de soudure pour voir sa force. Bien que cette méthode puisse détecter des défauts tels que le flottement des points de soudure, la Division de l'interface ou la fissuration du corps de soudure, elle n'est pas efficace pour les tôles minces.

5) Méthode de microtranche

Cette approche nécessite non seulement diverses installations de découpe et de préparation d'échantillons, mais également des compétences sophistiquées et une connaissance approfondie de l'interprétation pour identifier le vrai problème de manière destructive.

6) Méthode de coloration osmotique (communément appelée méthode à l'encre rouge)

L'échantillon est immergé dans une solution diluée de colorant rouge spécial pour permettre la pénétration des fissures et des capillaires poreux de divers points de soudure, puis séché. Lorsque chaque pied de balle d'essai est tiré de force ou forcé, il est possible de vérifier s'il y a des points rouges sur la Section pour voir à quel point les points de soudure sont complets? Cette méthode est également appelée teinture et PRY. Sa solution de teinture peut également être formulée individuellement avec des colorants fluorescents, ce qui facilite la vision de la vérité dans un environnement ultraviolet.

2ã pieds de balle creux et autres défauts

2.1 causes des trous de soudure

Les points de soudure formés à partir de différentes pâtes à souder SMT auront inévitablement des trous de différentes tailles, en particulier les points de soudure à bille BGA / CSP. Après l'entrée dans la soudure sans plomb à haute température, la tendance à l'apparition de trous est plus grave. Les causes peuvent être classées dans les catégories suivantes:

2.1.1 matières organiques: la teneur en pâte à souder est d'environ 10 à 12% en poids, le plus de flux ayant le plus d'impact. Le degré de craquage et le degré de production de gaz diffèrent selon les différents fluxants, de sorte que les fluxants à faible rendement en gaz doivent être choisis comme stratégie optimale. Deuxièmement, à haute température, le flux adhère à l'oxyde à la surface de la soudure, ce qui permet de réduire la formation de vides si l'oxyde peut être éliminé rapidement. Parce que le soudage sans plomb n'est pas bon, il peut également aggraver la cavité.

2.1.2 soudure: lorsque la soudure fondue entre en contact avec la surface propre à souder, elle produit immédiatement un IMC et est fermement soudée. Cependant, cette réaction sera influencée par l'ampleur de la tension superficielle de la soudure. Plus la tension superficielle est grande, plus la cohésion est grande, de sorte que l'adhérence ou la fluidité requise pour l'expansion vers l'extérieur devient pire. Ainsi, la matière organique ou les bulles d'air ayant une tension superficielle importante dans les points de soudure de pâte à souder du sac305 ne peuvent pas s'échapper du corps de soudure, mais seulement se loger dans le corps et devenir des cavités. Une fois que le point de fusion de la boule de soudure est inférieur à la pâte à souder, les trous flottent dans la boule de soudure et s'accumulent davantage.

2.1.3 traitement de surface: si le film de traitement de surface est susceptible d'être contaminé par de l'étain, les trous seront réduits, sinon le rétrécissement de l'étain ou la répulsion de la soudure provoqueront l'accumulation de bulles et la formation d'un grand trou. Pour les micropores interfaciaux susceptibles de provoquer la fissuration des points de soudure, le trempage d'argent est plus fréquent. La surface d'argent trempé a un film organique transparent qui empêche l'argent de changer de couleur; Parce que pendant le soudage, la couche d'argent se dissoudra rapidement dans l'étain liquide, formant un IMC d'ag3sn5. Le film organique restant se fissure inévitablement et se transforme en petits pores à haute température, ce qui est particulièrement connu sous le nom de « bulles de champagne», nous savons donc que la couche d'argent ne doit pas être trop épaisse, 0,2 μm est préférable. Lorsque l'OSP est trop épais, des micropores interfaciales sont également créées et le film cutané ne doit pas dépasser 0,4 Isla ¼ mã

2.1.4 parfois, de grandes surfaces de Plots sont également sujettes à des cavités ou à des micropores. À ce stade, plusieurs sillons de sortie peuvent être ajoutés par la méthode de séparation, ou vous pouvez imprimer une croix de peinture verte pour faciliter l'échappement du gaz et éviter l'apparition de cavités. En ce qui concerne les trous causés par des trous micro - borgnes, bien sûr, la meilleure option est de remplir les trous avec du cuivre électroplaqué. D'autres moyens efficaces de réduire les cavités sont d'éviter l'absorption d'eau par la pâte à souder et d'éviter une rugosité excessive de la surface du cuivre ou du film résiduel organique.

2.2 spécifications d'acceptation des trous

Trop de trous dans les pieds des billes peuvent affecter leur conductivité électrique et leur transfert de chaleur, et la fiabilité des points de soudure est médiocre. La limite supérieure admissible pour l'ouverture de la section supérieure est de 25%, ces 25% ayant un diamètre d'environ 6% de la surface totale de contact, les dimensions des trous devant être calculées ensemble. L'interface entre les pieds des billes de fr4 PCB et la plaque porteuse ou les vides entre les Plots supérieurs et inférieurs sont en fait la principale cause de fissuration.

2.3 Classification des cavités

Les trous BGA peuvent être classés en cinq catégories en fonction de leur emplacement et de leur origine. En ce qui concerne la conscience, la classification des vulnérabilités dans le graphique de la liste est très approximative et sera révisée à l'avenir.

2.4 Le pont

Les causes de pontage et de court - circuit entre les goupilles à billes peuvent être: mauvaise impression de la pâte à souder, placement incorrect des composants, ajustement manuel après le placement ou éclaboussures d'étain pendant le soudage par fusion. Les raisons de l'ouverture comprennent une mauvaise impression de la pâte à souder, un ajustement après la mise en place, une mauvaise coplanarité ou une mauvaise soudure des plots sur la plaque.

2.5 élasticité à froid

La principale raison de la soudure à froid est qu'il n'y a pas de formation d'IMC entre la soudure et la surface à souder en raison d'un manque de chaleur ou que le nombre et l'épaisseur des IMC sont insuffisants pour qu'ils présentent une forte résistance. Ce défaut ne peut être soigneusement examiné que par microscopie optique et microtomie sur le PCB fr4.