site logo

យន្តការនិងការវិភាគមូលហេតុនៃការបរាជ័យ PCB

ក្នុងនាមជាអ្នកដឹកជញ្ជូនគ្រឿងបន្លាស់ផ្សេងៗនិងជាមជ្ឈមណ្ឌលនៃការបញ្ជូនសញ្ញាសៀគ្វី។ PCB បានក្លាយជាផ្នែកសំខាន់និងសំខាន់បំផុតនៃផលិតផលព័ត៌មានអេឡិចត្រូនិកគុណភាពនិងភាពជឿជាក់របស់វាកំណត់គុណភាពនិងភាពជឿជាក់នៃឧបករណ៍ទាំងមូល។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយដោយសារតែថ្លៃដើមនិងហេតុផលបច្ចេកទេសមានបញ្ហាបរាជ័យជាច្រើនក្នុងការផលិតនិងការអនុវត្ត PCB ។

ចំពោះបញ្ហាបរាជ័យប្រភេទនេះយើងត្រូវប្រើបច្ចេកទេសវិភាគបរាជ័យដែលប្រើជាទូទៅដើម្បីធានាគុណភាពនិងកម្រិតភាពជឿជាក់នៃ PCB ក្នុងការផលិត។ ក្រដាសនេះសង្ខេបបច្ចេកទេសវិភាគបរាជ័យចំនួន ១០ សម្រាប់ជាឯកសារយោង។

ipcb

យន្តការនិងការវិភាគមូលហេតុនៃការបរាជ័យ PCB

1. ការត្រួតពិនិត្យមើលឃើញ

ការត្រួតពិនិត្យរូបរាងគឺដើម្បីត្រួតពិនិត្យដោយមើលឃើញឬប្រើឧបករណ៍សាមញ្ញមួយចំនួនដូចជាមីក្រូទស្សន៍ស្តេរ៉េអូមីក្រូទស្សន៍លោហធាតុឬសូម្បីតែកែវពង្រីកដើម្បីពិនិត្យមើលរូបរាងរបស់ PCB និងស្វែងរកផ្នែកដែលបរាជ័យនិងភស្តុតាងជាក់ស្តែងដែលពាក់ព័ន្ធ។ មុខងារចម្បងគឺកំណត់ទីតាំងបរាជ័យនិងវិនិច្ឆ័យជាមុនអំពីរបៀបបរាជ័យរបស់ PCB ។ ការត្រួតពិនិត្យរូបរាងជាចម្បងពិនិត្យមើលការបំពុល PCB, ការច្រេះ, ទីតាំងនៃការផ្ទុះក្តារ, ខ្សែភ្លើងសៀគ្វីនិងភាពទៀងទាត់នៃការបរាជ័យ, ប្រសិនបើវាជាបាច់ឬជាបុគ្គល, ថាតើវាតែងតែប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់ណាមួយ។ ល។ In addition, the failure of many PCBS was discovered after the assembly of PCBA. Whether the failure was caused by the influence of the assembly process and materials used in the process also requires careful examination of the characteristics of the failure area.

2. កាំរស្មីអ៊ិច fluoroscopy

ចំពោះផ្នែកខ្លះដែលមិនអាចត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយរូបរាងក៏ដូចជាផ្នែកខាងក្នុងនៃ PCB តាមរយៈរន្ធនិងពិការភាពខាងក្នុងផ្សេងទៀតយើងត្រូវប្រើប្រព័ន្ធកាំរស្មី X-ray ដើម្បីពិនិត្យ។ ប្រព័ន្ធកាំរស្មីអ៊ិចហ្វ្លូរ៉ូស្កូស្កូគឺជាការប្រើកម្រាស់សម្ភារៈខុសៗគ្នាឬដង់ស៊ីតេសម្ភារៈផ្សេងគ្នានៃការឆ្លុះកាំរស្មីអ៊ិចឬការបញ្ជូនគោលការណ៍ផ្សេងៗគ្នាទៅរូបភាព។ បច្ចេកវិជ្ជានេះត្រូវបានប្រើដើម្បីពិនិត្យមើលទីតាំងនៃពិការភាពនៅក្នុងសន្លាក់ដែករបស់ PCBA តាមរយៈពិការភាពរន្ធនិងពិការភាពនៅក្នុងឧបករណ៍ BGA ឬ CSP ជាមួយនឹងការវេចខ្ចប់ដង់ស៊ីតេខ្ពស់។ At present, the resolution of industrial X-ray fluoroscopy equipment can reach less than one micron, and is changing from two dimensional to three dimensional imaging equipment. There are even five dimensional (5D) equipment used for packaging inspection, but this 5D X-ray fluoroscopy system is very expensive, and rarely has practical application in the industry.

3. ការវិភាគផ្នែក

ការវិភាគចំណិតគឺជាដំណើរការនៃការទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធផ្នែកឆ្លងកាត់ PCB តាមរយៈការយកគំរូតាមម៉ូស្គូចំណិតប៉ូលាការច្រេះការសង្ក្រតនិងវិធីសាស្រ្តនិងជំហានជាបន្តបន្ទាប់។ Abundant information about the microstructure of PCB (through hole, coating, etc.) can be obtained by slice analysis, which provides a good basis for the next quality improvement. However, this method is destructive, once the slice is carried out, the sample will inevitably be destroyed; ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះវិធីសាស្រ្តនៃតម្រូវការគំរូគឺខ្ពស់ពេលវេលារៀបចំគំរូក៏វែងដែរត្រូវការបុគ្គលិកបច្ចេកទេសដែលបានបណ្តុះបណ្តាលដើម្បីបញ្ចប់។ For detailed slicing procedures, please refer to IPC standards IPC-TM-650 2.1.1 and IPC-MS-810.

4. ស្កេនមីក្រូទស្សន៍សូរស័ព្ទ

At present, c-mode ultrasonic scanning acoustic microscope is mainly used for electronic packaging or assembly analysis. It makes use of the amplitude, phase and polarity changes generated by the reflection of high-frequency ultrasound on the discontinuous interface of materials to image, and its scanning mode is to scan the information in the X-Y plane along the Z-axis. Therefore, scanning acoustic microscopy can be used to detect various defects, including cracks, delamination, inclusions, and voids, in components, materials, and PCB and PCBA. Internal defects of solder joints can also be directly detected if the frequency width of scanning acoustics is sufficient. Of a typical scanning acoustic image in color red alert said defects exist, because a large amount of plastic packaging components used in SMT process, by a lead into the process of lead-free technology, a large number of moisture reflow sensitive problem, namely the moisture absorption of powder coating devices will be at a higher temperature reflow lead-free process occurs within or substrate layer cracking phenomenon, Under the high temperature of lead-free process, common PCB will often burst board phenomenon. នៅចំណុចនេះមីក្រូទស្សន៍អេកូស្កូបស្កេនបង្ហាញពីអត្ថប្រយោជន៍ពិសេសរបស់វាក្នុងការរកឃើញដោយមិនបំផ្លាញ PCB ដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ពហុស្រទាប់។ The general obvious bursting plate can be detected by visual inspection.

5. ការវិភាគមីក្រូហ្វ្រេន

ការវិភាគមីក្រូអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដគឺដើម្បីវាស់ស្ទង់កាំរស្មីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរួមជាមួយវិធីសាស្ត្រវិភាគមីក្រូទស្សន៍វាប្រើសម្ភារៈផ្សេងៗ (ជាសារធាតុសរីរាង្គជាចម្បង) លើគោលការណ៍ស្រូបយកវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដវិភាគសមាសធាតុផ្សំនៃវត្ថុធាតុដើមរួមជាមួយមីក្រូទស្សន៍អាចធ្វើឱ្យមានពន្លឺនិងពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ជាមួយនឹងផ្លូវពន្លឺដរាបណានៅក្រោមវាលដែលមើលឃើញអាចរកមើលការវិភាគពីការបំពុលសរីរាង្គ។ អវត្ដមាននៃមីក្រូទស្សន៍ម៉ាស៊ីនស្កេនអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជាធម្មតាអាចវិភាគតែគំរូធំប៉ុណ្ណោះ។ In many cases, trace pollution in electronic process can lead to poor weldability of PCB pad or lead pin. It can be imagined that it is difficult to solve the process problem without the matching infrared spectrum of microscope. The main use of microscopic infrared analysis is to analyze the organic pollutants on the welding surface or solder spot surface, and analyze the causes of corrosion or poor solderability.

6. វិភាគមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង

ការស្កេនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (អេសអេម) គឺជាប្រព័ន្ធរូបភាពអេឡិចត្រុងអេឡិចត្រុងខ្នាតធំដែលមានប្រយោជន៍បំផុតសម្រាប់ការវិភាគបរាជ័យ។ គោលការណ៍ធ្វើការរបស់វាគឺបង្កើតជាធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតពីដប់ទៅរាប់ពាន់អែនស្ត្រូម (អេ) ដោយផ្តោតលើធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលបញ្ចេញពី cathode ដែលបង្កើនល្បឿនដោយ anode ។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃការផ្លាតនៃឧបករណ៏ស្កេន ធ្នឹមអេឡិចត្រុងស្កែនផ្ទៃនៃចំណុចគំរូតាមចំនុចជាក់លាក់មួយតាមពេលវេលានិងទីកន្លែង។ ធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលខ្ពស់ទម្លាក់គ្រាប់បែកទៅលើផ្ទៃគំរូហើយបង្កើតព័ត៌មានផ្សេងៗដែលអាចប្រមូលបាននិងពង្រីកដើម្បីទទួលបានក្រាហ្វិចដែលត្រូវគ្នានៅលើអេក្រង់បង្ហាញ។ The excited secondary electrons are generated within the range of 5 ~ 10nm on the surface of the sample. Therefore, the secondary electrons can better reflect the surface topography of the sample, so they are most commonly used for morphology observation. អេឡិចត្រុងដែលបែកខ្ញែកគួរឱ្យរំភើបត្រូវបានបង្កើតក្នុងចន្លោះពី ១០០ ទៅ ១០០០nm នៅលើផ្ទៃគំរូហើយវាបញ្ចេញលក្ខណៈខុសៗគ្នាជាមួយនឹងភាពខុសគ្នានៃចំនួនអាតូមនៃសារធាតុ។ ដូច្នេះរូបភាពអេឡិចត្រុងដែលបែកខ្ញែកមានលក្ខណៈរូបវិទ្យានិងសមត្ថភាពរើសអើងចំនួនអាតូមហើយដូច្នេះរូបភាពអេឡិចត្រុងដែលបែកខ្ញែកអាចឆ្លុះបញ្ចាំងពីការចែកចាយធាតុគីមី។ មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេនបច្ចុប្បន្នមានអនុភាពខ្លាំងណាស់រចនាសម្ព័នល្អ ៗ ឬលក្ខណៈពិសេសនៃផ្ទៃអាចត្រូវបានពង្រីកដល់រាប់សែនដងសម្រាប់ការសង្កេតនិងវិភាគ។

In PCB or solder joint failure analysis, SEM is mainly used for failure mechanism analysis, specifically, is used to observe the surface morphology structure of the pad, solder joint metallographic structure, measurement of intermetallic compounds, solderable coating analysis and tin must be analyzed and measured. Different from the optical microscope, the scanning electron microscope produces electronic images, so it has only black and white colors. Moreover, the sample of the scanning electron microscope is required to conduct electricity, and the non-conductor and part of the semiconductor need to be sprayed with gold or carbon, otherwise the charge will gather on the surface of the sample and affect the sample observation. លើសពីនេះទៅទៀតជម្រៅនៃវាលនៃរូបភាពមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេនមានទំហំធំជាងមីក្រូទស្សន៍អុបទិកដែលជាវិធីសាស្រ្តសំខាន់សម្រាប់ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធលោហធាតុការបាក់ឆ្អឹងមីក្រូទស្សន៍និងសំណប៉ាហាំងសំណប៉ាហាំង។

7. X-ray energy spectrum analysis

មីក្រូស្កុបអេឡិចត្រុងស្កេនដែលបានរៀបរាប់ខាងលើនេះជាធម្មតាត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍វាស់ថាមពលកាំរស្មីអ៊ិច។ When the high-energy electron beam hit the surface, the surface material of the inner electrons in the atoms are bombarded escape, outer electrons to low energy level transition will inspire characteristic X ray, atomic energy level difference of different elements from different characteristic X ray is different, therefore, can send sample of the characteristics of X-ray as chemical composition analysis. ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរឧបករណ៍ដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានគេហៅថាវិសាលគមបែកខ្ចាត់ខ្ចាយវិសាលគម (WDS សម្រាប់រយៈពេលខ្លី) និងវិសាលគមនៃការបែកខ្ញែកថាមពល (អេឌីអេសសម្រាប់រយៈពេលខ្លី) យោងតាមលក្ខណៈរលកចម្ងាយឬថាមពលលក្ខណៈនៃការរកឃើញសញ្ញាកាំរស្មីអ៊ិច។ ដំណោះស្រាយនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់គឺខ្ពស់ជាងវិសាលគមថាមពលហើយល្បឿនវិភាគរបស់ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ថាមពលគឺលឿនជាងឧបករណ៍វាស់ថាមពល។ ដោយសារតែល្បឿនខ្ពស់និងការចំណាយទាបនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ថាមពលមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែននីងទូទៅត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ថាមពល។

ជាមួយនឹងរបៀបស្កេនផ្សេងៗគ្នានៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងម៉ាស៊ីនវាស់ថាមពលអាចវិភាគចំណុចបន្ទាត់និងប្លង់នៃផ្ទៃនិងទទួលបានព័ត៌មាននៃការចែកចាយធាតុផ្សេងៗគ្នា។Point analysis yields all elements of a point; ការវិភាគបន្ទាត់ការវិភាគធាតុមួយត្រូវបានអនុវត្តលើបន្ទាត់ជាក់លាក់រាល់ពេលហើយការបែងចែកបន្ទាត់នៃធាតុទាំងអស់ត្រូវបានទទួលដោយការស្កេនច្រើនដង។ ការវិភាគលើផ្ទៃការវិភាគនៃធាតុទាំងអស់នៅក្នុងផ្ទៃដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ខ្លឹមសារនៃធាតុដែលបានវាស់គឺជាមធ្យមនៃជួរនៃការវាស់ផ្ទៃ។

In the analysis of PCB, energy dispersive spectrometer is mainly used for the composition analysis of pad surface, and the elemental analysis of contaminants on the surface of pad and lead pin with poor solderability. ភាពត្រឹមត្រូវនៃការវិភាគបរិមាណនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ថាមពលត្រូវបានកំណត់ហើយមាតិកាតិចជាង ០.១% ជាទូទៅមិនងាយស្រួលរកទេ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃវិសាលគមថាមពលនិងអេសអេមអាចទទួលបានព័ត៌មានអំពីលក្ខណៈរូបវិទ្យាផ្ទៃនិងសមាសភាពក្នុងពេលដំណាលគ្នាដែលជាហេតុផលដែលពួកគេត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។

8. ការវិភាគកាំរស្មីអេឡិចត្រូនិក (អេសភីអេស)

គំរូដោយការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចផ្ទៃអេឡិចត្រុងសែលខាងក្នុងនៃអាតូមនឹងគេចផុតពីទាសភាពនៃស្នូលនិងការបង្កើតផ្ទៃរឹងដោយវាស់ថាមពលគីនេទិករបស់វាខាងក្រៅអេឡិចត្រុងសែលខាងក្នុងនៃអាតូមអាចទទួលបានថាមពលចងនៃ អេប៊ីអេប៊ីមានភាពខុសប្លែកគ្នាពីធាតុផ្សេងៗគ្នានិងសែលអេឡិចត្រុងខុសៗគ្នាវាគឺជា“ ស្នាមម្រាមដៃ” នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រកំណត់អត្តសញ្ញាណអាតូមការបង្កើតបន្ទាត់វិសាលគមគឺជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកអេឡិចត្រូនិក (អេសភីអេស) ។ XPS អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវិភាគគុណភាពនិងបរិមាណនៃធាតុនៅលើផ្ទៃរាក់ (ជាច្រើនណាណូម៉ែត្រ) នៃផ្ទៃគំរូ។ លើសពីនេះព័ត៌មានអំពីស្ថានភាពគុណតម្លៃគីមីអាចទទួលបានពីការផ្លាស់ប្តូរគីមីនៃថាមពលចង។ វាអាចផ្តល់នូវព័ត៌មាននៃចំណងរវាងស្ថានភាព valence នៃស្រទាប់ផ្ទៃនិងធាតុជុំវិញ។ The incident beam is X-ray photon beam, so insulation sample analysis can be carried out, without damaging the analyzed sample rapid multi-element analysis; ពហុវែលក៏អាចត្រូវបានវិភាគតាមបណ្តោយដោយការដកអ៊ីយ៉ុងអាហ្គុន (សូមមើលករណីខាងក្រោម) ដែលមានភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ជាងវិសាលគមថាមពល (អេឌីអេស) ។ អេសភីអេសត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការវិភាគការវិភាគគុណភាពថ្នាំកូត PCB ការវិភាគការបំពុលបរិស្ថាននិងការវិភាគកំរិតអុកស៊ីតកម្មដើម្បីកំណត់ពីមូលហេតុស៊ីជម្រៅនៃការផ្សារដែកខ្សោយ។

9. Differential Scanning Calorim-etry

វិធីសាស្រ្តមួយដើម្បីវាស់ស្ទង់ភាពខុសគ្នានៃការបញ្ចូលថាមពលរវាងសារធាតុមួយនិងសារធាតុយោងដែលជាមុខងារនៃសីតុណ្ហភាព (ឬពេលវេលា) ក្រោមការត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពដែលបានកំណត់។ DSC is equipped with two groups of compensation heating wire under the sample and reference container, when the sample in the heating process due to the thermal effect and reference temperature difference δ T, through the differential heat amplifier circuit and differential heat compensation amplifier, so that the current flowing into the compensation heating wire changes.

The temperature difference δ T disappears, and the relationship between the difference of the thermal power of the two electrically compensated samples and the reference material with temperature (or time) is recorded. According to this relationship, the physicochemical and thermodynamic properties of the material can be studied and analyzed. DSC is widely used in PCB analysis, but is mainly used to measure the curing degree of various polymer materials used in PCB and glass state transformation temperature, these two parameters determine the reliability of PCB in the subsequent process.

10 ។ Thermomechanical analyzer (TMA)

ការវិភាគមេកានិចកំដៅត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់លក្ខណៈខូចទ្រង់ទ្រាយនៃសារធាតុរាវវត្ថុរាវនិងជែលក្រោមកំដៅឬកម្លាំងមេកានិចក្រោមការត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពដែលបានកំណត់។ វិធីសាស្រ្តផ្ទុកដែលប្រើជាទូទៅរួមមានការបង្ហាប់ការបញ្ចូលម្ជុលការលាតពត់។ ល។ ការស៊ើបអង្កេតមានថេរលើធ្នឹមទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនិចទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនិចទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនាប់ទ្រនិច សម្ភារៈអាចទទួលបានក្រោមទំនាក់ទំនងខូចទ្រង់ទ្រាយនៃការធ្វេសប្រហែសជាមួយសីតុណ្ហភាព (ឬពេលវេលា) ។ យោងតាមទំនាក់ទំនងរវាងការខូចទ្រង់ទ្រាយនិងសីតុណ្ហភាព (ឬពេលវេលា) លក្ខណៈរូបវិទ្យាគីមីសាស្ត្រនិងទែម៉ូម៉ែត្រអាចត្រូវបានសិក្សានិងវិភាគ។ TMA ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការវិភាគ PCB ហើយត្រូវបានប្រើជាចម្បងក្នុងការវាស់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់បំផុតពីរនៃ PCB៖ មេគុណពង្រីកលីនេអ៊ែរនិងសីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់។ PCB ដែលមានមេគុណពង្រីកធំពេកជាញឹកញាប់នឹងនាំឱ្យមានការបាក់ឆ្អឹងនៃការផ្សារលោហៈបន្ទាប់ពីការផ្សារនិងការជួបប្រជុំគ្នា។