As the carrier of various components and the hub of circuit signal transmission, PCB ඉලෙක්ට්‍රොනික තොරතුරු නිෂ්පාදන වල වැදගත්ම සහ ප්‍රධානතම අංගය බවට පත් වී ඇති එහි ගුණාත්මකභාවය සහ විශ්වසනීයත්ව මට්ටම මුළු උපාංගයේම ගුණාත්මකභාවය සහ විශ්වසනීයත්වය තීරණය කරයි. කෙසේ වෙතත්, පිරිවැය සහ තාක්‍ෂණික හේතූන් මත, පීසීබී නිෂ්පාදනය සහ යෙදවීමේදී අසාර්ථක වීමේ ගැටලු රාශියක් ඇත.

මේ ආකාරයේ අසමත් වීමේ ගැටලුව සඳහා, නිෂ්පාදනයේදී පීසීබී හි ගුණාත්මකභාවය සහ විශ්වසනීයත්ව මට්ටම සහතික කිරීම සඳහා අපි බහුලව භාවිතා වන අසාර්ථක විශ්ලේෂණ ක්‍රම භාවිතා කළ යුතුය. මෙම ලිපිය යොමු කිරීම සඳහා අසාර්ථක විශ්ලේෂණ ක්‍රම දහයක් සාරාංශ කරයි.

PCB අසමත් වීමේ යාන්ත්‍රණය සහ හේතු විශ්ලේෂණය

1. දෘශ්‍ය පරීක්‍ෂණයක්

පෙනුම පරීක්‍ෂා කිරීම යනු PCB වල පෙනුම පරීක්‍ෂා කිරීමට සහ අසමත් වූ කොටස් සහ අදාළ භෞතික සාධක සොයා ගැනීමට ස්ටීරියෝස්කෝපික් අන්වීක්ෂය, ලෝහ විද්‍යාත්මක අන්වීක්ෂය හෝ විශාලන වීදුරුව වැනි සරල උපකරණ දෘශ්‍යමය වශයෙන් පරීක්‍ෂා කිරීම හෝ භාවිතා කිරීම ය. ප්‍රධාන කර්තව්‍යය නම් PCB හි අසාර්ථකත්වය සොයා ගැනීම සහ අසමත් වීමේ ක්‍රමය මූලික වශයෙන් විනිශ්චය කිරීමයි. පෙනුම පරීක්‍ෂා කිරීමේදී ප්‍රධාන වශයෙන් පරීක්‍ෂා කරන්නේ PCB දූෂණය, විඛාදනය, පුවරුව පිපිරෙන ස්‌ථානය, පරිපථ කම්බි සහ අසමත් වීමේ නිත්‍යභාවය, එය කණ්ඩායමක් හෝ පුද්ගලයෙක් නම්, එය සැමවිටම යම් ප්‍රදේශයක සංකේන්ද්‍රණය වී තිබේද යන්න යනාදියයි. 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. එක්ස් කිරණ ෆ්ලෝරෝස්කොපි

පෙනුමෙන් පරීක්‍ෂා කළ නොහැකි සමහර කොටස් මෙන්ම සිදුර තුළින් PCB අභ්‍යන්තරය සහ අනෙකුත් අභ්‍යන්තර දෝෂ සඳහා පරීක්‍ෂා කිරීම සඳහා අපට එක්ස් කිරණ ෆ්ලෝරෝස්කොපි පරීක්‍ෂණය භාවිතා කිරීමට සිදු වේ. එක්ස් කිරණ ෆ්ලෝරෝස්කොපි ක්‍රමය යනු එක්ස් කිරණ ජලාකර්‍ෂණ භාවයේ විවිධ ද්‍රව්‍යමය ඝණකම හෝ විවිධ ද්‍රව්‍ය ඝනත්වය භාවිතා කිරීම හෝ විවිධ මූලධර්ම නිරූපණයට සම්ප්‍රේෂණය කිරීම යි. මෙම තාක්‍ෂණය වැඩි වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ පීසීබීඒ සොල්දාදුවාගේ සන්ධිවල ඇති අඩුපාඩුකම්, ඉහළ ඝනත්ව ඇසුරුම් සහිත බීජීඒ හෝ සීඑස්පී උපාංග වල සිදුරු දෝෂ සහ අඩුපාඩුකම් පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ය. 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. අංශ විශ්ලේෂණය

පෙති විශ්ලේෂණය යනු නියැදීම්, මොසායික්, පෙති, ඔප දැමීම, විඛාදනය, නිරීක්‍ෂණය සහ ක්‍රම සහ පියවර මාලාවක් තුළින් පීසීබී හරස්කඩ ව්‍යුහය ලබා ගැනීමේ ක්‍රියාවලියයි. 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; ඒ අතරම, නියැදි අවශ්‍යතා කිරීමේ ක්‍රමය ඉහළ ය, නියැදි සකස් කිරීමේ කාලය ද දිගු ය, පුහුණුව ලත් කාර්මික නිලධාරීන්ගේ අවශ්‍යතාවය සම්පූර්ණ කිරීම. For detailed slicing procedures, please refer to IPC standards IPC-TM-650 2.1.1 and IPC-MS-810.

4. ධ්වනි අන්වීක්ෂය පරිලෝකනය කිරීම

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. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ස්කෑන් කරන ධ්වනි අන්වීක්ෂය මඟින් බහු ස්ථර ඉහළ ඝනත්වයකින් යුත් පීසීබී නිර්වායු ලෙස හඳුනා ගැනීමේදී එහි විශේෂ වාසිය පෙන්නුම් කරයි. The general obvious bursting plate can be detected by visual inspection.

5. මයික්‍රෝඉන්ෆ්‍රෙඩ් විශ්ලේෂණය

ක්ෂුද්‍ර අධෝරක්ත කිරණ විශ්ලේෂණය යනු අධෝරක්ත වර්ණාවලීක්ෂය සහ අන්වීක්ෂ විශ්ලේෂණ ක්‍රමයයි දෘශ්‍ය ක්ෂේත්‍රය යටතේ පවතින තාක් කල් සැහැල්ලු මාවත සමඟ කාබනික දූෂක සොයා ගැනීමට විශ්ලේෂණයක් කළ හැකිය. අන්වීක්ෂයක් නොමැති විට අධෝරක්ත වර්ණාවලීක්ෂයට සාමාන්‍යයෙන් විශ්ලේෂණය කළ හැක්කේ විශාල සාම්පල පමණි. 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. ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ විශ්ලේෂණය ස්කෑන් කිරීම

ස්කෑන් ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය (එස්ඊඑම්) යනු අසමත් වීම විශ්ලේෂණය සඳහා ඉතාමත් ප්‍රයෝජනවත් මහා පරිමාණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂීය රූප පද්ධති වලින් එකකි. එහි ක්‍රියාකාරිත්ව ප්‍රතිපත්තිය නම් ඇනෝඩය මඟින් වේගවත් කරන ලද කැතෝඩයෙන් විමෝචනය වන ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භය වෙත අවධානය යොමු කිරීමෙන් දස දහස් ගණන් විෂ්කම්භයකින් යුත් ඇන්ග්‍රොම් (ඒ) විෂ්කම්භයකින් යුත් ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භයක් සෑදීමයි. පරිලෝකන දඟරයේ අපගමනය කිරීමේ ක්‍රියාව යටතේ, ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භය නියැදි ස්ථානයේ මතුපිට නිශ්චිත වේලාවක සහ අවකාශ අනුපිළිවෙලකින් පරිලෝකනය කරයි. අධි ශක්ති ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භය නියැදියේ මතුපිටට බෝම්බ හෙළන අතර විවිධ තොරතුරු උත්පාදනය කරන අතර ඒවා එකතු කර වැඩි දියුණු කර ප්‍රදර්ශක තිරය මත විවිධ ග්‍රැෆික් ලබා ගත හැකිය. 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. උද්දීපනය වූ පසු විසුරුවා හරින ලද ඉලෙක්ට්‍රෝන සාම්පලයේ මතුපිට 100 ~ 1000nm පරාසයේ උත්පාදනය වන අතර ඒවා ද්‍රව්‍යයේ පරමාණුක සංඛ්‍යාවේ වෙනස සමඟ විවිධ ලක්‍ෂණ විමෝචනය කරයි. එම නිසා පසුපස විසිරී ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රතිබිම්භයට රූප විද්‍යාත්මක ලක්‍ෂණ සහ පරමාණුක සංඛ්‍යා වෙනස්කම් කිරීමේ හැකියාව ඇති අතර එම නිසා පසුපස විසිරී ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝනික රූපයට රසායනික මූලද්‍රව්‍ය බෙදා හැරීම පිළිබිඹු කළ හැකිය. වර්තමාන ස්කෑන් කරන ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය ඉතා බලවත් වී ඇති අතර ඕනෑම සියුම් ව්‍යුහයක් හෝ මතුපිට ලක්‍ෂණ සිය දහස් වාරයක් දක්වා විශාලනය කර නිරීක්ෂණය සහ විශ්ලේෂණය සඳහා ලබා ගත හැකිය.

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. ඊට අමතරව, ස්කෑනිං කරන ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ රූපයේ ගැඹුර දෘෂ්‍ය අන්වීක්ෂයට වඩා බෙහෙවින් විශාල වන අතර එය ලෝහ විද්‍යාත්මක ව්‍යුහය, අන්වීක්ෂීය බිඳීම සහ ටින් විස්කර් විශ්ලේෂණය සඳහා වැදගත් ක්‍රමයකි.

7. X-ray energy spectrum analysis

ඉහත සඳහන් ස්කෑනිං ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය සාමාන්‍යයෙන් එක්ස් කිරණ ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයකින් සමන්විත වේ. 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. ඒ සමගම, එක්ස් කිරණ සංඥා හඳුනාගැනීමේ ලාක්ෂණික තරංග ආයාමය හෝ ලාක්ෂණික ශක්තිය අනුව අනුරූප උපකරණ පිළිවෙලින් වර්ණාවලිය විසුරුම් වර්ණාවලීක්ෂය (කෙටියෙන් ඩබ්ලිව්ඩීඑස්) සහ ශක්ති විසුරුම් වර්ණාවලීක්ෂකය (කෙටියෙන් ඊඩීඑස්) ලෙස හැඳින්වේ. වර්ණාවලීක්ෂයේ විභේදනය ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයට වඩා වැඩි වන අතර ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයේ විශ්ලේෂණ වේගය ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයට වඩා වේගවත් ය. බලශක්ති වර්ණාවලියේ මීටර වල අධික වේගය සහ අඩු පිරිවැය නිසා සාමාන්‍යයෙන් ස්කෑනිං කරන ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂ වලින් සමන්විත වේ.

ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භයේ විවිධ පරිලෝකන ක්‍රමය සමඟ ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයට මතුපිට ලක්ෂ්‍යය, රේඛාව සහ තලය විශ්ලේෂණය කර විවිධ මූලද්‍රව්‍ය බෙදා හැරීමේ තොරතුරු ලබා ගත හැකිය.Point analysis yields all elements of a point; රේඛා විග්‍රහය සෑම අවස්ථාවකම නිශ්චිත මූලද්‍රව්‍යයක් මත එක් මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණයක් සිදු කෙරෙන අතර බහු පරිලෝකනය මඟින් සියලුම මූලද්‍රව්‍යයන්ගේ රේඛා ව්‍යාප්තිය ලබා ගනී. මතුපිට විශ්ලේෂණය ලබා දී ඇති මතුපිටක ඇති සියලුම මූලද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය කිරීම. මනින ලද මූලද්‍රව්‍ය අන්තර්ගතය මතුපිට මිනුම් පරාසයේ සාමාන්‍යයයි.

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. ශක්ති වර්ණාවලීක්ෂයේ ප්‍රමාණාත්මක විශ්ලේෂණ නිරවද්‍යතාවය සීමිත වන අතර 0.1% ට වඩා අඩු අන්තර්ගතයක් සාමාන්‍යයෙන් හඳුනා ගැනීම පහසු නොවේ. බලශක්ති වර්ණාවලිය සහ එස්ඊඑම් සංයෝජනයෙන් එකවර මතුපිට රූප විද්‍යාව සහ සංයුතියේ තොරතුරු ලබා ගත හැකි අතර ඒවා බහුලව භාවිතා වීමට හේතුව එයයි.

8. ෆොටෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ණාවලීක්ෂය (XPS) විශ්ලේෂණය

එක්ස් කිරණ විකිරණ මඟින් සාම්පල, පරමාණුවේ අභ්‍යන්තර කවචයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන වල මතුපිට න්‍යෂ්ටියෙහි බන්ධනයෙන් ගැලවී ඝණ පෘෂ්ඨයක් සෑදීමෙන් එහි චාලක ශක්තිය මැනීම, පරමාණුවේ අභ්‍යන්තර කවච ඉලෙක්ට්‍රෝන බන්ධනය කිරීමේ ශක්තිය ලබා ගත හැකිය ඊබී, ඊබී විවිධ මූලද්‍රව්‍යයන්ගෙන් සහ විවිධ ඉලෙක්ට්‍රෝන කවච වලින් වෙනස් වූ අතර එය පරමාණු හඳුනා ගැනීමේ පරාමිතීන්ගේ “ඇඟිලි සලකුණු” වේ, වර්ණාවලි රේඛාව සෑදීම යනු ඡායාරූප විද්‍යුත් වර්ණාවලීක්ෂය (එක්ස්පීඑස්) ය. නියැදි මතුපිට නොගැඹුරු මතුපිට (නැනෝමීටර කිහිපයක්) මූලද්‍රව්‍යයන්ගේ ගුණාත්මක හා ප්‍රමාණාත්මක විශ්ලේෂණය සඳහා XPS භාවිතා කළ හැකිය. ඊට අමතරව, මූලද්‍රව්‍යයන්ගේ රසායනික සංයුජතා තත්ත්‍වයන් පිළිබඳ තොරතුරු බන්ධක ශක්තියේ රසායනික මාරුවීම් වලින් ලබා ගත හැකිය. මතුපිට ස්ථරයේ සංයුජතා තත්ත්වය සහ අවට මූලද්‍රව්‍ය අතර බන්ධනය පිළිබඳ තොරතුරු එයට ලබා දිය හැකිය. 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; බලශක්ති වර්ණාවලියට (ඊඩීඑස්) වඩා වැඩි සංවේදීතාවයක් ඇති ආගන් අයන ඉවත් කිරීමෙන් (පහත දැක්වෙන අවස්ථාව බලන්න) බහු ස්ථරයන් කල්පවත්නා ලෙස විශ්ලේෂණය කළ හැකිය. දුර්වල වෑල්ඩින් කිරීමේ ගැඹුරු හේතුව හඳුනා ගැනීම සඳහා එක්ස්පීඑස් ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන්නේ පීසීබී ආලේපනයේ ගුණාත්මක විශ්ලේෂණය, දූෂණය විශ්ලේෂණය සහ ඔක්සිකරණ උපාධි විශ්ලේෂණය සඳහා ය.

9. Differential Scanning Calorim-etry

ක්‍රමලේඛිත උෂ්ණත්ව පාලනය යටතේ උෂ්ණත්වයේ (හෝ වේලාවේ) ශ්‍රිතයක් ලෙස ද්‍රව්‍යයක් සහ යොමු ද්‍රව්‍යයක් අතර බල ආදාන වල වෙනස මැනීමේ ක්‍රමයක්. 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)

Thermal Mechanical Analysis is used to measure the deformation properties of solids, liquids and gels under Thermal or Mechanical forces under programmed temperature control. Commonly used load methods include compression, pin insertion, stretching, bending, etc. Test probe consists of fixed on the cantilever beam and helical spring support, through the motor of the applied load, when the specimen deformation occurs, differential transformer to detect the change, and together with the data processing, such as temperature, stress and strain after the material can be obtained under the negligible load deformation relations with temperature (or time). According to the relationship between deformation and temperature (or time), the physicochemical and thermodynamic properties of materials can be studied and analyzed. TMA is widely used in PCB analysis and is mainly used in measuring the two most critical parameters of PCB: linear expansion coefficient and glass transition temperature. ඉතා විශාල ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් සහිත පීසීබී බොහෝ විට වෙල්ඩින් කිරීමෙන් හා එකලස් කිරීමෙන් පසු ලෝහමය සිදුරු කැඩීමට අසමත් වීමට හේතු වේ.