PCB Tecnico - ​ Ispezione di qualità PCB e tecnologia di elaborazione dei chip SMT

1. ispezione di qualità PCB

(1) Ispezione a raggi X

Dopo l'assemblaggio, utilizzare i raggi X per vedere i difetti come ponte, circuito aperto, saldatura insufficiente, saldatura eccessiva, caduta della sfera, linea mancante, popcorn e i vuoti più comuni nei giunti di saldatura nascosti del fondo del BGA. La tabella seguente mostra le occasioni e gli effetti in cui è possibile applicare vari metodi di ispezione.

(2) Microscopia ultrasonica di scansione

Il pannello di montaggio finito può essere scansionato da SAM per controllare varie condizioni nascoste. L'industria degli imballaggi viene utilizzata per rilevare vari vuoti nascosti e delaminazioni. Questo metodo SAM può essere ulteriormente suddiviso in tre metodi di imaging di scansione: A (punteggiato), B (lineare) e C (superficie). Lo scanner di superficie C-SAM è il più comunemente utilizzato.

(Tre), metodo tagliente Yan-like di vista laterale

Il metodo può essere utilizzato per l'ispezione visiva laterale con ingrandimento ottico per piccole cose nella zona cieca ristretta. La condizione di saldatura della sfera BGA può essere utilizzata per controllare la condizione dell'anello esterno. Questo metodo utilizza un prisma per ruotare un obiettivo di 90° per mettere a fuoco, quindi accoppiarlo con un CCD ad alta risoluzione per trasmettere l'immagine. L'ingrandimento è compreso tra 50X e 200X e possono essere implementate anche osservazioni positive e retroilluminate. Si può vedere che i giunti di saldatura sono: aspetto generale, consumo di stagno, forma del giunto di saldatura, modello della superficie del giunto di saldatura, residuo di flusso e altre carenze. Tuttavia, questo metodo non può vedere la sfera interna del BGA, ed è necessario utilizzare un endoscopio molto sottile del tubo di fibra per estendersi nell'addome per l'osservazione diretta. Tuttavia, sebbene il concetto sia buono, non è pragmatico. Non è solo costoso, ma anche facile da rompere.

(Quattro), metodo di misurazione della resistenza del cacciavite

Utilizzare il momento di torsione generato quando il cacciavite speciale ruota per sollevare e strappare i giunti di saldatura per osservare quanto è forte. Anche se questo metodo può trovare difetti come galleggiamento dei giunti di saldatura, spaccatura dell'interfaccia o fessurazione del corpo di saldatura, non è efficace per piastre sottili.

(5) Metodo di microsezione

Questo metodo non solo richiede varie strutture per la preparazione del campione, ma richiede anche competenze sofisticate e ricche conoscenze interpretative al fine di utilizzare un approccio distruttivo per scoprire il vero problema.

(6) Metodo di tintura di infiltrazione (comunemente noto come metodo dell'inchiostro rosso)

Il campione è immerso nella soluzione diluita speciale della tintura rossa, in modo che le crepe e i piccoli fori nei vari giunti di saldatura sono infiltrati capillari e quindi vengono essiccati. Dopo che ogni palla di prova è tirata o priata via con la forza, è possibile verificare se c'è eritema sulla sezione trasversale e vedere come è l'integrità del giunto di saldatura? Questo metodo è noto anche come Dye and Pry. La soluzione colorante può anche essere preparata separatamente con coloranti fluorescenti, che renderanno più facile vedere la fase nell'ambiente della luce ultravioletta.

2. Piedi vuoti e altre carenze

(1) Cause dei vuoti dei giunti di saldatura

I giunti di saldatura formati da varie paste di saldatura SMT avranno inevitabilmente cavità di dimensioni variabili, in particolare i giunti di saldatura a perno a sfera BGA / CSP hanno più cavità e dopo essere entrati nella saldatura senza piombo ad alto calore, le loro cavità sono La tendenza sta aggiungendo combustibile al fuoco, e la gravità è certamente molto maggiore di prima. L'indagine delle sue cause può essere approssimativamente classificata nelle seguenti categorie:

(1) Materiali organici: La pasta di saldatura contiene materia organica circa 10-12% in peso. Tra questi, più flussi hanno la maggiore influenza. Il grado di incrinamento e gassamento di vari flussi è diverso e dovrebbe essere selezionato quello con meno tasso di gassamento. La migliore politica. In secondo luogo, il flusso nel calore elevato aderirà all'ossido sulla superficie della saldatura, in modo che l'ossido possa essere rapidamente rimosso per ridurre la formazione di vuoti. Poiché la saldatura senza piombo non è buona, peggiorerà il vuoto.

(2) Saldatura: Quando la saldatura fusa entra in contatto con la superficie pulita da saldare, genererà immediatamente IMC e sarà saldata saldamente. Tuttavia, questa reazione sarà influenzata dalla tensione superficiale della saldatura. Maggiore è la tensione superficiale, maggiore è la coesione, quindi l'adesione o la fluidità necessaria per l'espansione verso l'esterno peggiorerà. Di conseguenza, la materia organica o le bolle nel giunto di saldatura della pasta di saldatura di SAC305, che ha una grande tensione superficiale, non possono sfuggire dal corpo di saldatura, ma possono solo essere trattenuti nel corpo e diventare una cavità. Una volta che il punto di fusione della palla di saldatura è inferiore a quello della pasta di saldatura, i vuoti continueranno a galleggiare nella palla e ad accumularsi di più

(3) trattamento superficiale PCB: dove il film di trattamento superficiale è facile da stagnare, i vuoti saranno ridotti, altrimenti il ritiro o il rifiuto della saldatura causerà bolle a raccogliere e formare grandi fori. Per quanto riguarda i micro-fori di interfaccia che sono inclini a incrinare i giunti di saldatura, i due tipi di immersione in argento sono più comuni. C'è una pellicola organica trasparente sulla superficie dell'argento ad immersione, che può essere utilizzata per impedire che l'argento si scolorisca; perché lo strato d'argento si dissolverà rapidamente nello stagno liquido durante la saldatura per formare Ag3Sn5 IMC. Il restante film organico si romperà inevitabilmente e diventerà micro-fori in forte calore, in particolare chiamato "champagne bubble wipe". Pertanto, è noto che lo strato d'argento non dovrebbe essere troppo spesso e dovrebbe essere inferiore a 0,2 μm. Se l'OSP è troppo spesso, produrrà anche micro-fori di interfaccia e la pellicola non dovrebbe superare 0,4 μm.

(4) A volte quelli con area del pad più grande hanno più probabilità di avere vuoti o micro-fori. In questo caso, la spaccatura può essere utilizzata per aggiungere diversi fossati di gas-out, oppure si possono stampare croci di vernice verde per facilitare la fuoriuscita del gas ed evitare vuoti. Per quanto riguarda i vuoti causati dai fori micro-ciechi, naturalmente, la scelta migliore è il foro di rame galvanizzato. Altri metodi efficaci per evitare l'assorbimento della pasta di saldatura, per prevenire eccessiva rugosità o film residuo organico sulla superficie del rame, sono anche metodi efficaci per ridurre i vuoti.

(2) Specifiche di accettazione vuote

Troppi fori nella palla influiranno sulla sua conducibilità elettrica e trasferimento di calore e l'affidabilità dei giunti di saldatura non è buona. Nella tabella sottostante, il limite superiore ammissibile del diametro del foro nella sezione vista dall'alto del diametro della sfera è del 25%. Il diametro di questo 25% è approssimativamente pari al 6% della superficie totale di contatto e i fori grandi e piccoli devono essere calcolati insieme. I fori nell'interfaccia tra il perno a sfera e la scheda portante o i cuscinetti di saldatura superiore e inferiore sul circuito stampato sono in realtà la causa principale della rottura.

(Tre), classificazione nulla

I vuoti BGA possono essere suddivisi in 5 categorie in base alla loro posizione e origine. La classificazione dei vuoti nella tabella di cui sopra può essere definita molto ruvida secondo coscienza, e sarà inevitabilmente rivista in futuro.

(Quattro), costruire un ponte

Le ragioni del cortocircuito tra le sfere possono includere: scarsa stampa della pasta di saldatura, posizionamento errato dei componenti PCB, regolazione manuale dopo il posizionamento o spruzzi di stagno durante la saldatura. Le ragioni di Open includono scarsa stampa della pasta di saldatura, mobilitazione dopo il posizionamento, scarsa complanarità o scarsa saldabilità del pad di superficie della scheda.

(Cinque), bomba fredda

La ragione principale della saldatura a freddo è: calore insufficiente, nessun IMC si forma tra la saldatura e la superficie saldata, o il numero e lo spessore di IMC sono insufficienti, in modo che non esibisca una forte resistenza. Questo tipo di difetto può essere controllato attentamente solo con un microscopio ottico e microsezioni.