Meicníocht agus anailís ar chúis le teip PCB

Mar iompróir comhpháirteanna éagsúla agus mar mhol tarchuir comhartha ciorcaid, PCB anois ar an gcuid is tábhachtaí agus is tábhachtaí de tháirgí faisnéise leictreonacha, socraíonn a cháilíocht agus a leibhéal iontaofachta cáilíocht agus iontaofacht an trealaimh iomláin. Mar gheall ar chúiseanna costais agus teicniúla, áfach, tá a lán fadhbanna teip i dtáirgeadh agus i bhfeidhmiú PCB.

Maidir leis an gcineál seo faidhbe teip, ní mór dúinn roinnt teicnící anailíse teipe a úsáidtear go coitianta a úsáid chun cáilíocht agus leibhéal iontaofachta PCB i ndéantúsaíocht a chinntiú. Déanann an páipéar seo achoimre ar dheich dteicníc anailíse teipthe le haghaidh tagartha.

ipcb

Meicníocht agus anailís ar chúis le teip PCB

1. Iniúchadh amhairc

Is éard atá i gceist le cigireacht láithrithe roinnt ionstraimí simplí a iniúchadh nó a úsáid, mar shampla micreascóp steiroscópach, micreascóp miotalach nó fiú gloine formhéadúcháin, chun cuma PCB a sheiceáil agus na codanna ar theip orthu agus an fhianaise fhisiciúil ábhartha a fháil. Is í an phríomhfheidhm an mhainneachtain a aimsiú agus modh teip PCB a mheas roimh ré. Déanann iniúchadh láithrithe seiceáil den chuid is mó ar thruailliú PCB, creimeadh, suíomh pléascadh boird, sreangú ciorcad agus rialtacht na teipe, más baisc nó duine aonair é, cibé an bhfuil sé comhchruinnithe i gcónaí i limistéar áirithe, srl. Ina theannta sin, thángthas ar mhainneachtain go leor PCBS tar éis tionól PCBA. Caithfear scrúdú cúramach a dhéanamh ar shaintréithe an limistéir theip cibé acu ba chúis le tionchar an phróisis tionóil agus na n-ábhar a úsáideadh sa phróiseas.

2. Fluaraoscóp X-gha

I gcás codanna áirithe nach féidir an chuma a iniúchadh, chomh maith leis an taobh istigh den PCB trí pholl agus lochtanna inmheánacha eile, ní mór dúinn córas fluairoscópachta X-gha a úsáid chun seiceáil. Is éard atá i gcóras fluairoscópachta X-gha ná tiús ábhair dhifriúil nó dlús ábhair dhifriúil hygroscópachta X-gha a úsáid nó prionsabail éagsúla a tharchur chuig íomháú. Úsáidtear an teicneolaíocht seo níos mó chun suíomh na lochtanna i hailt solder PCBA a sheiceáil, trí lochtanna poill agus lochtanna i bhfeistí BGA nó CSP a bhfuil pacáistiú ard-dlúis acu. Faoi láthair, is féidir le réiteach trealaimh fluoroscóp X-gha tionsclaíoch níos lú ná micron amháin a bhaint amach, agus tá sé ag athrú ó threalamh íomháithe déthoiseach go tríthoiseach. Úsáidtear fiú trealamh cúigthoiseach (5D) le haghaidh iniúchadh pacáistíochta, ach tá an córas fluairoscópachta X-gha 5D seo an-chostasach, agus is annamh a chuirtear i bhfeidhm go praiticiúil é sa tionscal.

3. Anailís ailt

Is éard is anailís slis ann an próiseas chun struchtúr trasghearrtha PCB a fháil trí shampláil, mósáic, slice, snasú, creimeadh, breathnóireacht agus sraith modhanna agus céimeanna. Is féidir faisnéis iomarcach faoi mhicreastruchtúr PCB (trí pholl, sciath, srl.) A fháil trí anailís slice, a sholáthraíonn bunús maith don chéad fheabhsú cáilíochta eile. Tá an modh seo millteach, áfach, a luaithe a dhéanfar an slice, scriosfar an sampla gan dabht; Ag an am céanna, tá modh na riachtanas samplach ard, tá an t-am ullmhúcháin samplach fada freisin, an gá atá le pearsanra teicniúil oilte a chríochnú. Le haghaidh nósanna imeachta slisnithe mionsonraithe, féach le do thoil caighdeáin IPC IPC-TM-650 2.1.1 agus IPC-MS-810.

4. Scanadh micreascóp fuaimiúil

Faoi láthair, úsáidtear micreascóp fuaimiúil scanadh ultrasonaic c-mhodh go príomha le haghaidh pacáistiú leictreonach nó anailíse cóimeála. Baineann sé úsáid as na hathruithe aimplitiúid, céime agus polaraíocht a ghineann frithchaitheamh ultrafhuaime ardmhinicíochta ar chomhéadan neamhleanúnach ábhair go híomhá, agus is é a mhodh scanadh an fhaisnéis san eitleán XY a scanadh feadh an ais-Z. Dá bhrí sin, is féidir scanadh micreascóp fuaimiúil a úsáid chun lochtanna éagsúla a bhrath, lena n-áirítear scoilteanna, delamination, inclusions, agus folamh, i gcomhpháirteanna, ábhair, agus PCB agus PCBA. Is féidir lochtanna inmheánacha na n-alt solder a bhrath go díreach freisin más leor leithead minicíochta na fuaimíochta scanadh. Dúirt íomhá fuaimiúil scanadh tipiciúil i bhfoláireamh dearg daite go bhfuil lochtanna ann, toisc go bhfuil cuid mhór de chomhpháirteanna pacáistithe plaisteacha a úsáidtear sa phróiseas SMT, trí luaidhe isteach i bpróiseas na teicneolaíochta saor ó luaidhe, fadhb mhór atá íogair ó thaobh athlíonta taise, eadhon an beidh ionsú taise na bhfeistí sciath púdair ag próiseas saor ó luaidhe athlíonta ag teocht níos airde laistigh de nó feiniméan scáineadh ciseal tsubstráit, Faoi theocht ard an phróisis saor ó luaidhe, is minic a phléascfaidh PCB coitianta feiniméan an bhoird. Ag an bpointe seo, taispeánann an micreascóp fuaimiúil scanadh a bhuntáiste speisialta maidir le braiteadh neamh-inmhianaithe PCB ard-dlúis ilchiseal. Is féidir an pláta pléasctha soiléir ginearálta a bhrath trí iniúchadh amhairc.

5. Anailís micrea-scagtha

Is éard atá i gceist le hanailís micrea-infridhearg ná speictreascópacht infridhearg in éineacht le modh anailíse micreascóp, úsáideann sí ábhar difriúil (ábhar orgánach den chuid is mó) ar phrionsabal an ionsú speictrim infridhearg, agus anailís á déanamh ar chomhdhéanamh cumaisc na n-ábhar, in éineacht leis an micreascóp is féidir solas infheicthe agus solas infridhearg a dhéanamh. leis an gcosán solais, chomh fada agus faoin réimse radhairc, is féidir anailís a dhéanamh ar rian-thruailleán orgánacha. In éagmais micreascóp, de ghnáth ní féidir le speictreascópacht infridhearg ach samplaí móra a anailísiú. In a lán cásanna, d’fhéadfadh droch-in-táthaitheacht ceap PCB nó bioráin luaidhe a bheith mar thoradh ar thruailliú rian sa phróiseas leictreonach. Is féidir a shamhlú go bhfuil sé deacair fadhb an phróisis a réiteach gan speictream infridhearg an mhicreascóp a mheaitseáil. Is í an phríomhúsáid a bhaintear as anailís infridhearg micreascópach ná anailís a dhéanamh ar na truailleáin orgánacha ar an dromchla táthúcháin nó ar an spota-dromchla solder, agus cúiseanna creimeadh nó droch-intuaslagthacht a anailísiú.

6. Anailís ar mhicreascópacht leictreon a scanadh

Tá micreascóp leictreon scanadh (SEM) ar cheann de na córais íomháithe micreascópacha leictreon ar scála mór is úsáidí le haghaidh anailíse teipe. Is é a phrionsabal oibre ná bhíoma leictreon a fhoirmiú le trastomhas na ndeicheanna go dtí na mílte angstroms (A) tríd an bhíoma leictreon a astaítear ón gcatóid a luasghéaraíonn an anóid a dhíriú. Faoi ghníomh sraonadh an chorna scanadh, Scanann an bhíoma leictreon dromchla an phointe samplach de réir pointe in ord áirithe ama agus spáis. Déanann an bhíoma leictreon ardfhuinnimh bombardú ar dhromchla an tsampla agus gineann sé faisnéis éagsúil, ar féidir í a bhailiú agus a mhéadú chun grafaicí comhfhreagracha éagsúla a fháil ar an scáileán taispeána. Gintear na leictreoin thánaisteacha corraithe laistigh den raon 5 ~ 10nm ar dhromchla an tsampla. Dá bhrí sin, is féidir leis na leictreoin thánaisteacha topagrafaíocht dromchla an tsampla a léiriú níos fearr, agus mar sin is minice a úsáidtear iad le haghaidh breathnóireachta moirfeolaíochta. Gintear na leictreoin backscattered corraithe sa raon 100 ~ 1000nm ar dhromchla an tsampla, agus astaíonn siad tréithe éagsúla le difríocht uimhir adamhach na substainte. Dá bhrí sin, tá tréithe moirfeolaíocha agus cumas idirdhealaithe uimhreacha adamhach ag an íomhá leictreon backscattered, agus dá bhrí sin, is féidir leis an íomhá leictreon backscattered dáileadh na n-eilimintí ceimiceacha a léiriú. Bhí an micreascóp leictreon scanadh reatha an-chumhachtach, is féidir aon struchtúr mín nó gnéithe dromchla a mhéadú go dtí na céadta mílte uair le haghaidh breathnóireachta agus anailíse.

In anailís ar mhainneachtain chomhpháirteach PCB nó solder, úsáidtear SEM go príomha le haghaidh anailíse meicníochta teipe, go sonrach, úsáidtear é chun struchtúr moirfeolaíochta dromchla an eochaircheap a bhreathnú, struchtúr miotalach comhpháirteach solder, comhdhúile idirmhiotalacha a thomhas, anailís sciath intuaslagtha agus stáin a anailísiú agus tomhaiste. Difriúil ón micreascóp optúil, táirgeann an micreascóp leictreon scanadh íomhánna leictreonacha, mar sin níl aige ach dathanna dubh agus bán. Thairis sin, éilítear an sampla den mhicreascóp leictreon scanadh chun leictreachas a sheoladh, agus is gá an neamhsheoltóir agus cuid den leathsheoltóir a spraeáil le hór nó le carbón, ar shlí eile baileoidh an muirear ar dhromchla an tsampla agus beidh tionchar aige ar bhreathnóireacht an tsampla. . Ina theannta sin, tá doimhneacht réimse na híomhá micreascóp leictreon scanadh i bhfad níos mó ná doimhneacht an mhicreascóp optúil, ar modh tábhachtach é chun anailís a dhéanamh ar an struchtúr miotalach, briste micreascópach agus cuilteoirí stáin.

7. Anailís ar speictream fuinnimh X-gha

Is gnách go mbíonn speictriméadar fuinnimh X-gha feistithe sa mhicreascópacht leictreon scanadh thuasluaite. Nuair a bhuaileann an bhíoma leictreon ardfhuinnimh an dromchla, éalaítear ábhar dromchla na leictreon istigh sna hadaimh, spreagfaidh leictreoin sheachtracha go trasdul leibhéal fuinnimh íseal ga tréith X, difríocht leibhéal fuinnimh adamhach eilimintí éagsúla ó gha X tréith éagsúil. difriúil, mar sin, is féidir leis sampla de shaintréithe X-gha a sheoladh mar anailís ar chomhdhéanamh ceimiceach. Ag an am céanna, tugtar speictriméadar scaipthe speictrim (WDS go gairid) agus speictriméadar scaipthe fuinnimh (EDS go gairid) ar na hionstraimí comhfhreagracha de réir tonnfhaid tréith nó fuinneamh tréith an braite comhartha X-gha. Tá taifeach an speictriméadar níos airde ná luas an speictriméadar fuinnimh, agus tá luas anailíse an speictriméadar fuinnimh níos gasta ná luas an speictriméadar fuinnimh. Mar gheall ar luas ard agus costas íseal speictriméadar fuinnimh, tá micreascópacht leictreon SCANNING ginearálta feistithe le speictriméadair fuinnimh.

Leis an modh scanadh difriúil de bhíoma leictreon, is féidir leis an speictriméadar fuinnimh pointe, líne agus eitleán an dromchla a anailísiú, agus faisnéis a fháil maidir le dáileadh éagsúil eilimintí.Tugann anailís pointe gach gné de phointe; Anailís líne Déantar anailís eiliminte amháin ar líne shonraithe gach uair, agus faightear dáileadh líne na n-eilimintí uile trí scanadh iolrach. Anailís dromchla An anailís ar na heilimintí go léir i ndromchla ar leith. Is é an t-ábhar eiliminte tomhaiste meán raon na dtomhais dromchla.

San anailís ar PCB, úsáidtear speictriméadar scaipthe fuinnimh go príomha chun anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh dromchla ceap, agus chun anailís eiliminteach a dhéanamh ar ábhar salaithe ar dhromchla ceap agus bioráin luaidhe le droch-intuaslagthacht. Tá cruinneas anailíse cainníochtúla an speictriméadar fuinnimh teoranta, agus de ghnáth ní furasta an t-ábhar faoi bhun 0.1% a bhrath. Féadann an teaglaim de speictream fuinnimh agus SEM faisnéis faoi mhoirfeolaíocht dromchla agus comhdhéanamh a fháil ag an am céanna, agus sin an fáth go n-úsáidtear go forleathan iad.

8. Anailís ar speictreascópacht fhótaileictreach (XPS)

Samplaí trí ionradaíocht gha X, éalóidh dromchla leictreoin bhlaosc istigh an adaimh ó ghéibheann an núicléas agus foirmiú dromchla soladach, ag tomhas a fhuinneamh cinéiteach an Ex, is féidir fuinneamh ceangailteach leictreoin bhlaosc istigh an adaimh a fháil Bhí Eb, Eb éagsúil ó eilimintí éagsúla agus ó bhlaosc leictreon éagsúil, is é atá ann “méarloirg” na bparaiméadar aitheantais adamh, is é foirmiú líne speictrim an speictreascópacht fhótaileictreach (XPS). Is féidir XPS a úsáid chun anailís cháilíochtúil agus chainníochtúil a dhéanamh ar eilimintí ar dhromchla éadomhain (roinnt nanaiméadar) de dhromchla an tsampla. Ina theannta sin, is féidir faisnéis faoi staid ghaois cheimiceach eilimintí a fháil ó athruithe ceimiceacha ar fhuinneamh ceangailteach. Féadann sé faisnéis faoin mbanna a thabhairt idir staid ghada na ciseal dromchla agus na dúile máguaird. Is éard atá sa bhíoma teagmhais ná bhíoma fótóin X-gha, mar sin is féidir anailís shamplach inslithe a dhéanamh, gan dochar a dhéanamh don anailís thapa il-eilimint samplach; Is féidir ilchineálaithe a anailísiú go fadaimseartha trí stiall ian argóin (féach an cás thíos) le híogaireacht i bhfad níos mó ná speictream fuinnimh (EDS). Úsáidtear XPS go príomha san anailís ar anailís cháilíochta sciath PCB, anailís ar thruailliú agus anailís ar chéim ocsaídiúcháin, d’fhonn an chúis dhomhain a bhaineann le droch-in-táthaitheacht a chinneadh.

9. Scanadh Difreálach Calorim-etry

Modh chun an difríocht san ionchur cumhachta idir substaint agus substaint tagartha a thomhas mar fheidhm teochta (nó ama) faoi rialú teochta cláraithe. Tá DSC feistithe le dhá ghrúpa de shreang téimh chúitimh faoin sampla agus faoin gcoimeádán tagartha, nuair a dhéantar an sampla sa phróiseas téimh mar gheall ar an éifeacht theirmeach agus an difríocht teochta tagartha δ T, tríd an gciorcad aimplitheoir teasa difreálach agus an aimplitheoir cúitimh teasa difreálach, ionas go mbeidh athraíonn an sruth a shreabhann isteach sa sreang téimh chúitimh.

Imíonn an difríocht teochta δ T, agus taifeadtar an gaol idir difríocht chumhacht theirmeach an dá shampla le cúiteamh leictreach agus an t-ábhar tagartha le teocht (nó am). De réir an chaidrimh seo, is féidir staidéar agus anailís a dhéanamh ar airíonna fisiciceimiceacha agus teirmidinimiceacha an ábhair. Úsáidtear DSC go forleathan in anailís PCB, ach úsáidtear go príomha é chun leibhéal leigheas na n-ábhar polaiméire éagsúla a úsáidtear i dteocht claochlaithe PCB agus stáit ghloine a thomhas, socraíonn an dá pharaiméadar seo iontaofacht PCB sa phróiseas ina dhiaidh sin.

10. Anailíseoir teirmeachmheicniúil (TMA)

Úsáidtear Anailís Mheicniúil Teirmeach chun airíonna dífhoirmithe solad, leachtanna agus glóthacha a thomhas faoi fhórsaí Teirmeacha nó Meicniúla atá faoi rialú teochta cláraithe. I measc na modhanna ualaigh a úsáidtear go coitianta tá comhbhrú, cuir isteach bioráin, síneadh, lúbadh, srl. Is éard atá sa probe tástála seasta ar an bhíoma cantilever agus tacaíocht earraigh helical, trí mhótar an ualaigh fheidhmeach, nuair a tharlaíonn dífhoirmiú an eiseamail, claochladán difreálach chun an t-athrú a bhrath, agus mar aon leis an bpróiseáil sonraí, mar shampla teocht, strus agus brú ina dhiaidh sin is féidir an t-ábhar a fháil faoin gcaidreamh dífhoirmithe ualaigh neamhbhríoch le teocht (nó am). De réir an chaidrimh idir dífhoirmiú agus teocht (nó am), is féidir staidéar agus anailís a dhéanamh ar airíonna fisiciceimiceacha agus teirmidinimiceacha ábhair. Úsáidtear TMA go forleathan in anailís PCB agus úsáidtear é go príomha chun an dá pharaiméadar is criticiúla de PCB a thomhas: comhéifeacht leathnú líneach agus teocht trasdula gloine. Is minic go mbeidh cliseadh briste poill mhiotalaithe tar éis táthú agus cóimeáil mar thoradh ar PCB a bhfuil comhéifeacht fairsingithe ró-mhór aige.