பல்வேறு கூறுகளின் கேரியர் மற்றும் சர்க்யூட் சிக்னல் டிரான்ஸ்மிஷனின் மையமாக, பிசிபி மின்னணு தகவல் தயாரிப்புகளின் மிக முக்கியமான மற்றும் முக்கிய பகுதியாக மாறியுள்ளது, அதன் தரம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை நிலை முழு சாதனத்தின் தரம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை தீர்மானிக்கிறது. இருப்பினும், செலவு மற்றும் தொழில்நுட்ப காரணங்களால், PCB உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாட்டில் நிறைய தோல்வி சிக்கல்கள் உள்ளன.

இந்த வகையான தோல்வி பிரச்சனைக்கு, உற்பத்தியில் பிசிபியின் தரம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை அளவை உறுதி செய்ய நாம் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் சில தோல்வி பகுப்பாய்வு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த கட்டுரை குறிப்புக்கான பத்து தோல்வி பகுப்பாய்வு நுட்பங்களை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.

பிசிபி தோல்வியின் வழிமுறை மற்றும் காரண பகுப்பாய்வு

1. ஒரு காட்சி ஆய்வு

தோற்ற ஆய்வு என்பது பிசிபியின் தோற்றத்தை சரிபார்த்து தோல்வியடைந்த பாகங்கள் மற்றும் தொடர்புடைய உடல் சான்றுகளை கண்டறிய ஸ்டீரியோஸ்கோபிக் மைக்ரோஸ்கோப், மெட்டலோகிராஃபிக் மைக்ரோஸ்கோப் அல்லது பூதக்கண்ணாடி போன்ற சில எளிய கருவிகளை பார்வைக்கு பரிசோதித்தல் அல்லது பயன்படுத்துதல் ஆகும். முக்கிய செயல்பாடு தோல்வியைக் கண்டறிந்து பிசிபியின் தோல்வி முறையை முன்கூட்டியே தீர்ப்பது. தோற்றம் ஆய்வு முக்கியமாக பிசிபி மாசு, அரிப்பு, பலகை வெடிக்கும் இடம், சர்க்யூட் வயரிங் மற்றும் தோல்வியின் வழக்கமான தன்மை, அது தொகுதி அல்லது தனிநபர் என்றால், அது எப்போதும் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் குவிந்திருக்கிறதா, முதலியவற்றைச் சரிபார்க்கிறது. 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. எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரோஸ்கோபி

தோற்றத்தால் சோதிக்க முடியாத சில பகுதிகளுக்கும், துளை மற்றும் பிற உள் குறைபாடுகளின் வழியாக பிசிபியின் உட்புறத்தையும் சரிபார்க்க, எக்ஸ்-ரே ஃப்ளோரோஸ்கோபி அமைப்பைச் சரிபார்க்க வேண்டும். எக்ஸ்-ரே ஃப்ளோரோஸ்கோபி அமைப்பு என்பது வெவ்வேறு பொருள் தடிமன் அல்லது எக்ஸ்-ரே ஹைக்ரோஸ்கோபிசிட்டி அல்லது வெவ்வேறு கொள்கைகளை இமேஜிங்கிற்கு அனுப்புதல் ஆகியவற்றின் வெவ்வேறு பொருள் அடர்த்தியைப் பயன்படுத்துவதாகும். இந்த தொழில்நுட்பம் பிசிபிஏ சாலிடர் மூட்டுகளில் உள்ள குறைபாடுகளின் இருப்பிடத்தை, அதிக அடர்த்தி பேக்கேஜிங் கொண்ட பிஜிஏ அல்லது சிஎஸ்பி சாதனங்களில் உள்ள துளை குறைபாடுகள் மற்றும் குறைபாடுகள் மூலம் சரிபார்க்கப் பயன்படுகிறது. 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. பிரிவு பகுப்பாய்வு

துண்டு பகுப்பாய்வு என்பது பிசிபி குறுக்குவெட்டு கட்டமைப்பை மாதிரி, மொசைக், துண்டு, மெருகூட்டல், அரிப்பு, கவனிப்பு மற்றும் தொடர் முறைகள் மற்றும் படிகள் மூலம் பெறும் செயல்முறையாகும். 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; அதே நேரத்தில், மாதிரித் தேவைகளின் முறை அதிகமாக உள்ளது, மாதிரி தயாரிக்கும் நேரமும் நீண்டது, பயிற்சி பெற்ற தொழில்நுட்ப பணியாளர்களின் தேவை நிறைவடைய வேண்டும். For detailed slicing procedures, please refer to IPC standards IPC-TM-650 2.1.1 and IPC-MS-810.

4. ஒலி நுண்ணோக்கி ஸ்கேன் செய்தல்

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. இந்த கட்டத்தில், ஸ்கேனிங் ஒலி நுண்ணோக்கி பல அடுக்கு உயர் அடர்த்தி பிசிபியின் அழிவற்ற கண்டறிதலில் அதன் சிறப்பு நன்மையைக் காட்டுகிறது. The general obvious bursting plate can be detected by visual inspection.

5. மைக்ரோ இன்ஃப்ரேட் பகுப்பாய்வு

நுண்ணோக்கி அகச்சிவப்பு பகுப்பாய்வு என்பது நுண்ணோக்கி பகுப்பாய்வு முறையுடன் இணைக்கப்பட்ட அகச்சிவப்பு நிறமாலை ஆகும், இது அகச்சிவப்பு நிறமாலை உறிஞ்சுதலின் கொள்கையில் வெவ்வேறு பொருள்களை (முக்கியமாக கரிம பொருட்கள்) பயன்படுத்துகிறது, பொருட்களின் கலவை கலவையை பகுப்பாய்வு செய்கிறது, நுண்ணோக்கி இணைந்து காணக்கூடிய ஒளி மற்றும் அகச்சிவப்பு ஒளியை உருவாக்க முடியும் ஒளிப் பாதையுடன், காட்சித் துறையின் கீழ் இருக்கும் வரை, கரிம மாசுபடுத்திகளின் தடயத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். நுண்ணோக்கி இல்லாத நிலையில், அகச்சிவப்பு நிறமாலை பொதுவாக பெரிய மாதிரிகளை மட்டுமே பகுப்பாய்வு செய்ய முடியும். 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. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி பகுப்பாய்வு

ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) தோல்வி பகுப்பாய்விற்கு மிகவும் பயனுள்ள பெரிய அளவிலான எலக்ட்ரான் நுண்ணிய இமேஜிங் அமைப்புகளில் ஒன்றாகும். அனோடால் துரிதப்படுத்தப்பட்ட கேத்தோடில் இருந்து வெளிப்படும் எலக்ட்ரான் கற்றையை மையமாக வைத்து பல்லாயிரம் முதல் ஆயிரக்கணக்கான ஆங்ஸ்ட்ரோம்கள் (A) விட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான் கற்றை உருவாக்குவதே இதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையாகும். ஸ்கேனிங் சுருளின் விலகலின் செயல்பாட்டின் கீழ், எலக்ட்ரான் கற்றை மாதிரி புள்ளியின் மேற்பரப்பை ஒரு குறிப்பிட்ட நேரம் மற்றும் இட வரிசையில் புள்ளியால் ஸ்கேன் செய்கிறது. உயர் ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான் கற்றை மாதிரியின் மேற்பரப்பில் குண்டு வீசுகிறது மற்றும் பல்வேறு தகவல்களை உருவாக்குகிறது, அவை திரையில் பல்வேறு கிராஃபிக்ஸை சேகரித்து பெருக்கலாம். 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. உற்சாகமான பேக்ஸ்கேட்டட் எலக்ட்ரான்கள் மாதிரியின் மேற்பரப்பில் 100 ~ 1000nm வரம்பில் உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை பொருளின் அணு எண்ணின் வித்தியாசத்துடன் வெவ்வேறு பண்புகளை வெளியிடுகின்றன. எனவே, பின்னோக்கி எலக்ட்ரான் படம் உருவவியல் பண்புகள் மற்றும் அணு எண் பாகுபாடு திறனைக் கொண்டுள்ளது, எனவே, பின்னோக்கி எலக்ட்ரான் படம் வேதியியல் கூறுகளின் விநியோகத்தை பிரதிபலிக்கும். தற்போதைய ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக உள்ளது, எந்த நேர்த்தியான அமைப்பு அல்லது மேற்பரப்பு அம்சங்களையும் கவனிப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வுக்காக நூறாயிரக்கணக்கான முறை பெரிதாக்க முடியும்.

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. கூடுதலாக, ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி படத்தின் புலத்தின் ஆழம் ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோப்பை விட மிகப் பெரியது, இது மெட்டலோகிராஃபிக் அமைப்பு, நுண்ணிய எலும்பு முறிவு மற்றும் தகரம் விஸ்கர்ஸின் பகுப்பாய்விற்கு ஒரு முக்கியமான முறையாகும்.

7. X-ray energy spectrum analysis

மேலே குறிப்பிட்டுள்ள ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி பொதுவாக எக்ஸ்-ரே ஆற்றல் நிறமாலை பொருத்தப்பட்டிருக்கும். 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. அதே சமயத்தில், எக்ஸ்-ரே சிக்னல் கண்டறிதலின் சிறப்பியல்பு அலைநீளம் அல்லது சிறப்பியல்பு ஆற்றலின் படி தொடர்புடைய கருவிகள் முறையே ஸ்பெக்ட்ரம் டிஸ்பர்ஷன் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் (சுருக்கமாக WDS) மற்றும் எனர்ஜி டிஸ்பர்ஷன் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் (சுருக்கமாக EDS) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் தீர்மானம் ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் பகுப்பாய்வு வேகம் ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரை விட வேகமானது. ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களின் அதிக வேகம் மற்றும் குறைந்த விலை காரணமாக, பொது ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஆற்றல் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்களைக் கொண்டுள்ளது.

எலக்ட்ரான் கற்றைகளின் வெவ்வேறு ஸ்கேனிங் பயன்முறையில், ஆற்றல் நிறமாலை மேற்பரப்பின் புள்ளி, கோடு மற்றும் விமானத்தை பகுப்பாய்வு செய்து, தனிமங்களின் வெவ்வேறு விநியோகத் தகவலைப் பெறலாம்.Point analysis yields all elements of a point; வரி பகுப்பாய்வு ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு குறிப்பிட்ட கோட்டில் ஒரு உறுப்பு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, மேலும் அனைத்து உறுப்புகளின் வரி விநியோகம் பல ஸ்கேனிங் மூலம் பெறப்படுகிறது. மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பில் உள்ள அனைத்து உறுப்புகளின் பகுப்பாய்வு. அளவிடப்பட்ட உறுப்பு உள்ளடக்கம் மேற்பரப்பு அளவீடுகளின் வரம்பின் சராசரியாகும்.

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. எனர்ஜி ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரின் அளவு பகுப்பாய்வு துல்லியம் குறைவாக உள்ளது, மேலும் 0.1% க்கும் குறைவான உள்ளடக்கம் பொதுவாக கண்டறிய எளிதானது அல்ல. எனர்ஜி ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் SEM ஆகியவற்றின் கலவையானது ஒரே நேரத்தில் மேற்பரப்பு உருவவியல் மற்றும் கலவை பற்றிய தகவல்களைப் பெறலாம், அதனால்தான் அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

8. ஒளிமின்னழுத்த நிறமாலை (XPS) பகுப்பாய்வு

எக்ஸ் -ரே கதிர்வீச்சின் மாதிரிகள், அணுவின் உட்புற ஷெல் எலக்ட்ரான்களின் மேற்பரப்பு கருவின் பிணைப்பிலிருந்து தப்பிக்கும் மற்றும் திடமான மேற்பரப்பு உருவாக்கம், அதன் இயக்க ஆற்றலை அளவிடு, எக்ஸ், அணுவின் உள் ஷெல் எலக்ட்ரான்கள் பிணைப்பு ஆற்றலைப் பெறலாம் Eb, Eb பல்வேறு கூறுகள் மற்றும் வெவ்வேறு எலக்ட்ரான் ஷெல் ஆகியவற்றிலிருந்து வேறுபடுகின்றன, இது அணு அடையாள அளவுருக்கள் “கைரேகைகள்” ஆகும், நிறமாலை கோடு உருவாக்கம் என்பது ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XPS) ஆகும். மாதிரி மேற்பரப்பின் மேலோட்டமான மேற்பரப்பில் (பல நானோமீட்டர்கள்) உறுப்புகளின் தரமான மற்றும் அளவு பகுப்பாய்விற்கு XPS பயன்படுத்தப்படலாம். கூடுதலாக, பிணைப்பு ஆற்றலின் வேதியியல் மாற்றங்களிலிருந்து உறுப்புகளின் வேதியியல் வேலன்ஸ் நிலைகள் பற்றிய தகவல்களைப் பெறலாம். இது மேற்பரப்பு அடுக்கு மற்றும் சுற்றியுள்ள உறுப்புகளின் வேலன்ஸ் நிலைக்கு இடையேயான பிணைப்பின் தகவலை கொடுக்க முடியும். 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; ஆற்றல் நிறமாலையை (EDS) விட மிக அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஆர்கான் அயன் அகற்றுவதன் மூலம் (கீழே உள்ள வழக்கைப் பார்க்கவும்) பல அடுக்குகளை நீளமாக பகுப்பாய்வு செய்யலாம். XPS முக்கியமாக PCB பூச்சு தர பகுப்பாய்வு, மாசு பகுப்பாய்வு மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற பட்டம் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றின் பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

9. Differential Scanning Calorim-etry

திட்டமிடப்பட்ட வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டின் கீழ் வெப்பநிலை (அல்லது நேரத்தின்) செயல்பாடாக ஒரு பொருளுக்கும் குறிப்புப் பொருளுக்கும் இடையிலான சக்தி உள்ளீட்டில் உள்ள வேறுபாட்டை அளவிடும் முறை. 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. சோதனை ஆய்வு கான்டிலீவர் பீம் மற்றும் ஹெலிகல் ஸ்பிரிங் சப்போர்ட்டில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும், ஏற்றப்பட்ட சுமை மோட்டார் மூலம், மாதிரி சிதைவு ஏற்படும் போது, ​​மாற்றத்தைக் கண்டறிய வேறுபட்ட மின்மாற்றி, மற்றும் வெப்பநிலை, மன அழுத்தம் மற்றும் திரிபு போன்ற தரவு செயலாக்கத்துடன் பொருளை வெப்பநிலை (அல்லது நேரம்) கொண்ட மிகக் குறைவான சுமை சிதைவு உறவுகளின் கீழ் பெறலாம். சிதைவு மற்றும் வெப்பநிலை (அல்லது நேரம்) ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான உறவின் படி, பொருட்களின் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்து பகுப்பாய்வு செய்யலாம். பிசிபி பகுப்பாய்வில் டிஎம்ஏ பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் முக்கியமாக பிசிபியின் இரண்டு மிக முக்கியமான அளவுருக்களை அளவிட பயன்படுகிறது: நேரியல் விரிவாக்க குணகம் மற்றும் கண்ணாடி மாற்றம் வெப்பநிலை. மிகப் பெரிய விரிவாக்கக் குணகம் கொண்ட பிசிபி பெரும்பாலும் வெல்டிங் மற்றும் அசெம்பிளிக்குப் பிறகு உலோகமயமாக்கப்பட்ட துளைகளின் முறிவு தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.