PCB科技 - 電路板質量檢查和SMT科技的缺乏

電路板 質量檢查和缺乏 表面貼裝 technology

1. Quality inspection
(1) X-ray inspection
After assembling, 使用X射線查看橋接等缺陷, 開路, 焊料不足, 焊料過多, 落球, 缺少行, 爆米花, 以及BGA底部隱藏焊點中最常見的空洞. 下錶顯示了可以實施各種檢查方法的場合和效果.

(2.) Scanning ultrasonic microscopy
The finished assembly board can be scanned by SAM to check various hidden conditions. 包裝行業用於檢測各種隱藏的空隙和分層. This SAM method can be further divided into three scanning imaging methods: A (dotted), B (linear), and C (surface). C-SAM表面掃描儀是最常用的.

(3) Side-view Yan-like sharp method
The method can be used for lateral visual inspection with optical magnification for tiny things in the restricted blind area. BGA鋼球的焊接狀況可用於檢查外圈的狀況. 該方法使用棱鏡旋轉90°透鏡聚焦, 然後將其與高解析度CCD配對以傳輸影像. 放大倍數在50倍到200倍之間, 還可以實現正光和背光觀察. 可以看出，焊點為：整體外觀, 錫消耗量, 焊點形狀, 焊點表面圖案, 焊劑殘留物和其他缺點. 然而, 這種方法無法看到BGA的內部球, 有必要使用非常薄的纖維管內窺鏡伸入腹部進行直接觀察. 然而, 雖然概念不錯, 這是不務實的. 它不僅價格昂貴，而且容易損壞.

(4) Screwdriver strength measurement method
Use the torsion moment that occurs when the special screwdriver rotates to lift and tear the solder joints to observe how strong it is. 雖然這種方法可以發現焊點浮動等缺陷, 介面折開, 或焊接體開裂, 它對薄板無效.

(5) Microsection method
This method not only requires various facilities for sample preparation, 但也需要複雜的技能和豐富的解釋知識，以便使用破壞性的方法來找出真正的問題.

(6) Infiltration dyeing method (commonly known as red ink method)
The sample is immersed in the diluted special red dye solution, 囙此，各種焊點中的裂紋和小孔是毛細滲透的, 然後把它們晾乾. 在用力拉出或撬開每個測試球後, 您可以檢查橫截面上是否有紅斑, 看看焊點的完整性如何? 這種方法也稱為染色和撬動. 染料溶液也可以用螢光染料單獨製備, 這將使在紫外線環境中更容易看到相位.

2. Hollow feet and other shortcomings

(1) Causes of solder joint voids
The solder joints formed by various 表面貼裝 錫膏不可避免地會有大小不同的空腔, 尤其是BGA/CSP球銷焊點有更多的空穴, 進入高溫無鉛焊接後, 他們的蛀牙是火上澆油的趨勢, 其嚴重性肯定會比以前大得多. 調查其原因大致可分為以下幾類：

1）有機資料：按重量計，錫膏含有約10-12%的有機物。其中，助焊劑越多影響最大。 不同焊劑的開裂和放氣程度不同，應選擇放氣速率較小的焊劑。 最好的政策。 其次，助焊劑在高溫下會粘附在焊料表面的氧化物上，囙此可以快速去除氧化物以减少空洞的形成。 由於無鉛焊料不好，它會使空隙更嚴重。

2) Solder: When the molten solder comes into contact with the clean surface to be soldered, 它將立即生成IMC並牢固焊接. 然而, 該反應將受到焊料表面張力的影響. 表面張力越大, 凝聚力越大, 囙此，向外膨脹所需的附著力或流動性將變得更差. 因此, SAC305焊膏焊點中的有機物或氣泡, 表面張力很大, 無法從焊料體中逃逸, 但只能滯留在體內，形成空洞. 一旦錫球的熔點低於錫膏的熔點, 空隙將繼續漂浮到球中，並積累更多.
3) Surface treatment: Where the surface treatment film is prone to staining, 空隙將减少, 否則，收縮或焊料拒收將導致氣泡聚集並形成大孔. 對於容易導致焊點開裂的介面微孔, 兩種類型的浸銀更常見. 浸沒銀表面有一層透明的有機膜, 用於防止銀變色； 因為在焊接過程中，銀層會快速溶解在液體錫中，形成Ag3Sn5 IMC. 剩餘的有機膜在高溫下不可避免地會開裂並形成微孔, 特別是“香檳泡沫擦拭”. 因此, 眾所周知，銀層不應太厚，且應小於0.2m米. 如果OSP太厚, 它還將產生介面微孔, 並且膠片不應超過0.4m米.

4）有時，焊盤面積較大的焊盤更有可能出現空洞或微孔。 在這種情況下，可以使用劈裂來添加幾個排氣溝，或者可以列印綠色油漆十字，以便於氣體逸出並避免空隙。 至於微盲孔引起的空洞，當然，最好的選擇是電鍍銅孔。 避免錫膏吸收、防止銅表面過度粗糙或有機殘留膜的其他有效方法也是减少空洞的有效方法。

(2) Hollow acceptance specifications
Too many holes in the ball will affect its electrical conductivity and heat transfer, 焊點的可靠性不好. 在下錶中, 球直徑頂視圖部分中孔直徑的允許上限為25%. 這25%的直徑約等於總接觸面積的6%, 大孔和小孔必須一起計算. 球銷和載體板之間的介面孔或電路板上的上下焊盤實際上是裂紋的主要原因.

(3) Void classification
BGA voids can be divided into 5 categories according to their location and origin. 根據良心，上面清單中的空洞分類可以說是非常粗糙的, 未來不可避免地會進行修訂.

(4) Build a bridge
The reasons for the bridge and short circuit between the balls may include: poor solder paste printing, 組件放置不正確, 放置後手動調整, 或焊接時濺錫. 打開的原因包括錫膏印刷不良, 安置後動員, 共面性差, 或焊接性差 PCB板 表面襯墊.

(5) Cold bomb
The main reason for Cold Solder is: insufficient heat, 焊料和焊接表面之間不形成IMC, 或者IMC的數量和厚度不足, 所以它沒有表現出强大的力量. 這種缺陷只能用光學顯微鏡和顯微切片仔細檢查.