PCBA Teknoloji - PCBA başarısız teknolojinin anahtar noktalarını analiz edin

PCBA başarısızlık teknolojisinin anahtar noktalarını analiz edin “ Çeşitli komponentlerin ve devre sinyal iletişimi merkezi olarak, PCB elektronik bilgi ürünlerinin en önemli ve kritik bir parçası oldu. Onun kalitesi ve güveniliği tüm ekipmanların kalitesini ve güveniliğini belirliyor. Fakat pahalı ve teknik sebepleri yüzünden PCB üretimi ve uygulaması üzerinde büyük bir sürü başarısızlık sorunları oluştu.

Ortak başarısız analiz tekniklerini kullanmak çok uzun sürer. PCB'nin yapısal özellikleri ve ana başarısızlık modların arasında, bu makale PCB başarısızlık analizi için dokuz teknike odaklanacak, içerisinde: Görsel denetim, X-ray fluoroskopi, metallografik bölüm analizi, termal analizi, fotoelektron spektroskopyası, mikro-infrarek analizi gösterir, elektron mikroskop analizi ve X-ray enerji spektroskopyası analizi taranacak. Metalografik bölüm analizi destekli bir analiz teknikidir. Bu iki teknik kullanıldığında örnek yok edildi ve iyileştirilemez. Ayrıca, örnek hazırlığının ihtiyaçlarına göre, elektron mikroskopi ve X-ray enerji spektrumu analizi analizi bazen örnekleri bölümcül olarak yok edebilir. Ayrıca, analiz sürecinde, başarısız yerlerin ve başarısız sebeplerinin doğrulaması gerektiğine göre, sıcak stres, elektrik performansı, solderability testi ve ölçü ölçüsü gibi test tekniklerini kullanmak gerekebilir. Bu durum burada özellikle tanıtılmayacak.

1. Görünürlü inceleme “ Görünürlü inceleme PCB görünüşünü görüntüle ya da bazı basit aletler kullanarak, stereo mikroskopu, metallografik mikroskopu ya da büyütecek camı bile incelemek, başarısız parçaları ve ilişkili fiziksel kanıtları bulmak için incelemek. Ana fonksiyonu başarısızlığı bulmak ve başlangıçta PCB başarısızlık modunu belirlemek. Görsel denetim genellikle PCB kirliliğini, korozyon, tahta patlamasının yerini, devre sürücüsünü ve başarısızlığının düzenlenmesini kontrol ediyor. Eğer bir grup veya bireysel ise, her zaman bir alanda konsantre olunur, etc. Ayrıca PCBA'ye toplandıktan sonra birçok PCB başarısızlığı keşfedildi. Başarısızlığın yüzünden toplantı sürecinin etkisi ve süreçte kullanılan materyaller de başarısızlık alanının özelliklerinin dikkatli incelemesi gerekiyor.

2. Görsel incelenmeyen bazı parçalar için X-ray fluoroskopi, PCB deliklerinden iç ve diğer iç bir defekten, X-ray fluoroskopi sistemi kontrol için kullanılmalı. X-ray fluoroskopi sistemleri farklı materyal kalınlıkları ya da farklı materyal yoğunluklarını hayal etmek için X-ışınlarının göndermesine dayanan farklı silah absorbsyonun ya da X-ışınlarının göndermesine dayanarak kullanır. Bu teknoloji, PCBA soldaşlarının iç yanlışlarını kontrol etmek için, deliklerin iç yanlışlarını ve BGA veya CSP aygıtlarının yanlış soldaşlarının yerleştirmek için kullanılır. Şimdiki endüstriyel X-ray fluoroskopi ekipmanın çözümlemesi bir mikron ya da daha az ulaşabilir ve bu iki boyutlu üç boyutlu görüntüleme ekipmanlarına değişiyor. Paket denetlemesi için kullanılan beş boyutlu (5D) ekipmanlar bile var, fakat bu 5D X optik bakış sistemi çok pahalıdır ve bu endüstri içinde nadiren pratik uygulamalar var.

Üçüncü, parçacık analizi “ Slicing analysis is the process of obtaining the cross-sectional structure of the PCB through a series of methods and steps such as sampling, inlaying, slicing, polising, corrosion and observation. Bölüm analizi aracılığıyla, sonraki kalite geliştirme için iyi bir temel sağlayan PCB kalitesini etkileyen mikro yapısının zengin bilgilerini alabiliriz. Ama bu yöntem yok edici. Bir keresinde örnek kesinlikle yok edilecek. Aynı zamanda bu metodu yüksek örnek hazırlığı gerekiyor ve örnek hazırlamak için uzun süre sürüyor. Bu metodu iyi eğitimli tekniklerin tamamlamasını gerekiyor. Ayrıntılı parçalama süreci için, lütfen IPC-TM-650 2.1.1 ve IPC-MS-810'da belirtilen sürecine bakın.

Dört, akustik mikroskop taranıyor. Şu anda C modunda ultrasyonik tarama akustik mikroskop genellikle elektronik paketleme veya toplama analizi için kullanılır. Bu, materyalin sonsuz arayüzünde yüksek frekans ultrasyonik dalgalarının görüntülerinden oluşturduğu amplitude, faz ve polaritet değişimlerini kullanır. Tarama yöntemi X-Y uçağındaki bilgi taraması Z-aksi boyunca. Bu yüzden, aküstik mikroskop taraması, komponentler, materyaller, PCB ve PCBAlar arasında farklı defekler keşfetmek için kullanılabilir, cracks, delay, inclusion ve voices dahil. Eğer tarama akustiklerinin frekans genişliği yeterli ise, solder bağlantılarının iç defekleri de doğrudan tanınabilir. Tipik bir tarama akustik görüntüsü defeklerin varlığını göstermek için kırmızı uyarı rengini kullanır. Çünkü SMT sürecinde büyük bir sürü plastik paketli komponentler kullanılır, bu dönüştürme sırasında, liderlik özgür süreçe dönüştürücü sırasında büyük bir sürü ısık hassasiyetlik sorunları oluşturuyor. Demek oluyor ki, suyu süpürleyen plastik paketli aygıtlar, daha yüksek lead-free süreç sıcaklığı sıcaklığında refloji sırasında iç veya substratlı gecikme kırılmasını deneyecektir ve sık PCB sık sık sık ön özgür süreğin yüksek sıcaklığı altında patlayacaktır. Bu sırada, akoustik mikroskop taraması, çok katı yüksek yoğunlukta PCB'lerin desteklemez testinde özel avantajlarını işaretliyor. Genelde açık patlamalar sadece görüntülerin görüntülü kontrolü ile keşfedilir.

5. Mikro-infrared analizi “ Mikro-infrared analizi, infrared spektroskopi ve mikroskop birleştiren bir analiz metodu. Bu maddelerin birleşmesini analiz etmek için farklı kırmızı spektronun süpürüşünün prensipini kullanır ve mikroskopla birleştirilen ışık ve kırmızı ışık aynı şekilde gösterebilir. Işık yolu, görünüşen görüntü alanında olduğu sürece analiz edilecek organik pollutanları bulabilirsiniz. Mikroskop kombinasyonu olmadan, kızıl-kızıl spektroskopi genelde sadece büyük miktarda örneklerle örnekler analiz edebilir. Ancak, elektronik teknolojide birçok durumda, mikro-kirlenme PCB patlamalarının ya da başlıklı pinlerin bozukluğuna sebep olabilir. Mikroskop ile kırmızı spektroskopyası olmadan süreç sorunlarını çözmek zordur. Mikro-infrared analizinin en önemli amacı, karıştırılmış yüzeyde ya da soldaşın yüzeyinde organik kirlentileri analiz etmek ve korozyon ya da kötü soldaşılabiliğin sebebini analiz etmek.

6. Elektronun mikroskop analizi tarama “ Elektronun mikroskopu (SEM) tarama” yanlış analizi için en faydalı büyük ölçekli elektron mikroskopi görüntüleme sistemlerinden biridir. Çalışma prensipi, anod tarafından yayılan elektron ışığını kullanmak ve 10'in diametriyle bir ışık oluşturmak, tarama kolunun defleksyonunda birkaç bin angstrom (A) elektron ışığıyla, elektron ışığı örnek noktasının yüzeyini belirli bir zamanda ve uzay sekvencesinde tarar. Bu yüksek enerji elektron ışığı örneğinin yüzeyini bombalayacak ve bir çeşit bilgi çıktığı ve koleksiyonun ve büyütmenin ardından farklı uyumlu grafikler görüntülerin ekranından alınabilir. Örnek yüzeyinde 5~10nm alanında etkilenmiş ikinci elektronlar oluşturulmuş. Bu yüzden ikinci elektronlar örnek yüzeyinin morfolojisini daha iyi refleksleyebilir, böylece çoğunlukla morfoloji gözlemleri için kullanılır; Etkilendirilmiş arka dağılmış elektronlar, örnek yüzeyinde 100~1000nm arasında oluşturulmuş halde, maddenin atom sayısına göre farklı özelliklerle dağılmış elektronlar yayılır. Bu yüzden, arka dağıtılmış elektron görüntüsü morfolojik özellikleri ve atom numarasını ayırma yeteneği vardır. Bu yüzden arka dağıtılmış elektron görüntüsü kimyasal elementi gösterebilir. Malzemelerin dağıtımı. Şimdiki tarama elektron mikroskopu çok güçlü fonksiyonları var. Her güzel yapı ya da yüzeysel özellikleri izleme ve analiz için yüzlerce bin kez büyülebilir.

PCB veya solder toplantılarının başarısızlık analizinde, SEM, genellikle başarısızlık mekanizmasını analiz etmek için kullanılır. Özellikle, patlama yüzeyinin topografik yapısını izlemek için kullanılır, soldurumun metallografik yapısını, intermetalik birleşmesini ölçülmek ve solderabililik kapısını analiz etmek ve tin whisker analizi ve ölçümü yapmak için kullanılır. Optik mikroskop gibi, tarama elektron mikroskopu elektronik bir görüntü üretir, yani sadece siyah ve beyaz. Tarama elektron mikroskopunun örnekleri yönetmeli olması gerekiyor, yönetici olmayan ve bazı yarı yöneticiler altın ya da karbon ile fırlatılması gerekiyor. Yoksa örneğin yüzeyinde yükler toplaması örneğin gözlemlerine etkileyecek. Ayrıca, elektron mikroskop görüntüsünün tarama alanının derinliği optik mikroskop görüntüsünden çok daha büyük ve metallografik yapısı, mikroskop kırıklığı ve tin whisker gibi farklı örnekler için önemli bir analiz metodu.

Yedi, X-ray enerji spektrumu analizi. Yukarıdaki belirtilen elektron mikroskopu genelde bir X-ray enerji spektrometriyle ekipmektedir. Yüksek enerji elektron ışığı örneğin yüzeyine vurduğunda yüzeysel maddelerin atomlarındaki iç elektronlar bombardı ve kaçtılar. Dışarıdaki elektronlar daha düşük enerji seviyesine geçtiğinde, özellikler X-ışınlar heyecanlandırılacak. Bu, farklı elementlerin atomik enerji seviyesinin özellikleridir. Röntgenler farklı. Bu yüzden örnek tarafından yayılan X-ışınları kimyasal oluşturma olarak analiz edilebilir. Aynı zamanda, karakteristik dalga uzunluğu ya da karakteristik enerji olarak X-ray sinyaline göre, uygun araçları spektral yayılma spektrometri (spektrometer, WDS) ve enerji yayılma spektrometri (enerji spektrometer, EDS) olarak kısayılır ve spektrometrinin çözümü enerji spektrometrinden daha yüksektir. Enerji spektrometrinin analiz hızı spektrometrinin bundan daha hızlı. Enerji spektrometrinin hızlı hızlı ve düşük maliyeti yüzünden genel tarama elektron mikroskopu yapılandırması enerji spektrometridir.

Elektronun ışığının farklı tarama metodları ile enerji spektrometri yüzey noktaları analizi, çizgi analizi ve yüzey analizi yapabilir ve elementlerin farklı dağıtımı hakkında bilgi alabilir. Nokta analizi tüm bir nokta elementlerini alır; çizgi analizi her sefere belirtilen çizgi üzerinde bir elementin analizi gerçekleştirir ve tüm elementlerin çizgi bölümünü elde etmek için birçok kere tarar; Yüzey analizi belirtilen yüzeydeki tüm elementleri analiz ediyor ve ölçülenen element in içeriği ölçüm alanının ortalama değeridir.

PCB analizinde, enerji spektrometri genellikle patlamanın yüzeyinin komponent analizi için kullanılır, patlamanın yüzeyi bağışlayıcıların ve kötü soldaşılabilirle baş tarafındaki yüzeyi analizi için kullanılır. Enerji spektrometrinin kvantitatlı analizinin doğruluğu sınırlı ve %0,1'den az içeriği genelde tanımak kolay değil. Enerji spektroskopyası ve SEM'nin birleştirilmiş kullanımı yüzeysel morfoloji ve oluşturulma hakkında aynı zamanda bilgi elde edebilir, bu yüzden geniş olarak kullanılıyorlar.

8. Fotoelektron Spectroscopy (XPS) . Örneğin X-ışınlar tarafından yayıldığında yüzeysel atomların iç kabuk elektronileri atom nükleerin bağlantısından uzaklaştırıp elektron oluşturmak için solid yüzeyi kaçırır. Kinetik enerji Ex'i ölçülemek, atomların iç kabuk elektronilerinin bağlı enerji Eb'i alınabilir. Farklı elektron patlamaları farklı. Atomun "parmak izi" kimliğinin parametri ve sonuçları spektrum fotoelektron spektroskopyası (XPS). XPS örnek yüzeyinin derin yüzeyinde (birkaç nanometre) elementlerin kaliteli ve sayısal analizi için kullanılabilir. Ayrıca, elementlerin kimyasal güvenliği hakkında bilgi de bağlı enerjinin kimyasal değişikliğine dayanabilir. Yüzey katmanın atomik valens durumu ve çevre elementlerin bağlantısı hakkında bilgi verir; olay ışığı bir X-ray foton ışığıdır, bu yüzden analiz örneklerini hızlı çoklu eleman analizi için hasar etmeden süslenmek için analiz edilebilir; Argon ion striptize uzunluğu element in dağıtımı analizi çoklu katlarda kullanılabilir (şu duruma bakın), ve hassasiyet enerji spektrumunun (EDS) tarafından daha yüksektir. XPS'nin genellikle kaplumbağa kapsamının kalitesinin analizi, pollutanların analizi ve PCB analizinde oksidasyon derecesinin analizi için kullanılır.

Thermomechanical Analyzer (TMA): Thermomechanical Analysis Technology (Thermal Mechanical Analysis) is used to measure the deformation performance of solids, liquids and gels under thermal or mechanical force under program temperature control. Ortak yük metodları sıkıştırma, iğne Girmesi, uzatma, sıkıştırma, bölme etc. Testi sondu, üzerinde sabitlenmiş bir kanal ışığı ve motor aracılığıyla örneğine uygulanır. Örneğin değiştirildiğinde, farklı transformatör bu değişiklikleri tanıyıp sıcaklık, stres ve sıcaklık gibi verilerle birlikte işledi. Materialin deformasyonu ve sıcaklığın (ya da zamanın) altında sıcaklığın (ya da zamanın) arasındaki ilişkisi alınabilir. Deformasyon ve sıcaklık (ya da zaman) arasındaki ilişkilere göre materyallerin fiziksel, kimyasal ve termodinamik özellikleri inceleyebilir ve analiz edilebilir. TMA'nin geniş bir menzili uygulamaları var. Aslında PCB analizinde en kritik iki parametre için kullanılır: lineer genişleme koefitörü ve bardak geçiş sıcaklığını ölçüyor. Çok büyük genişleme koefisleri olan PCB'ler, sık sık sık çözülmeden ve toplantıdan sonra metaliz deliklerin kırılmasına sebep olur.

PCB'nin yüksek yoğunlukta geliştirme trendi ve liderlik ve halogen özgür, daha fazla PCB'lerin çevre koruma ihtiyaçlarına sebep olan yoğunlukların ıslanması, kırılma, kaçırma, CAF ve bunlar gibi farklı başarısızlık sorunları var. Bu analiz tekniklerinin uygulamasını gerçek durumlarda ortaya çıkarın. Başarısızlık mekanizmasının ve PCB nedenlerinin alınması gelecekte PCB'nin kalite kontrolünün faydalı olacak, böylece benzer sorunların tekrarlanmasını engellemek için.