Ҳамчун интиқолдиҳандаи ҷузъҳои гуногун ва маркази интиқоли сигнали ноҳиявӣ, PCB ба муҳимтарин ва калидии маҳсулоти электронии иттилоотӣ табдил ёфтааст, сатҳи сифат ва эътимоднокии он сифат ва эътимоднокии тамоми таҷҳизотро муайян мекунад. Аммо, бо сабаби хароҷот ва сабабҳои техникӣ, дар истеҳсолот ва татбиқи PCB мушкилоти зиёде вуҷуд доранд.

Барои ин гуна мушкилот, мо бояд баъзе усулҳои таҳлили нокомиро барои таъмини сифат ва эътимоднокии PCB дар истеҳсолот истифода барем. Ин мақола даҳ усули таҳлили нокомиро барои истинод ҷамъбаст мекунад.

Механизм ва таҳлили сабабҳои нокомии PCB

1. Санҷиши визуалӣ

Тафтиши намуди зоҳирӣ азназаргузаронии визуалӣ ё истифодаи баъзе асбобҳои оддӣ ба монанди микроскопи стереоскопӣ, микроскопи металлографӣ ё ҳатто шишаи лупа барои тафтиши намуди ПХБ ва ёфтани қисмҳои ноком ва далелҳои шайъии мувофиқ мебошад. Вазифаи асосӣ ин ҷойгиркунии нокомӣ ва пешакӣ доварӣ кардани ҳолати нокомии PCB мебошад. Нозироти намуди зоҳирӣ асосан ифлосшавии PCB, зангзанӣ, ҷойгиршавии таркиш дар тахта, сими занҷир ва мунтазамии нокомиро месанҷад, агар он партия ё инфиродӣ бошад, оё он ҳамеша дар як минтақа мутамарказ шудааст ва ғайра. 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. Флюороскопияи рентгенӣ

Барои баъзе қисмҳое, ки аз рӯи намуди зоҳирӣ ва инчунин даруни PCB тавассути сӯрохӣ ва дигар камбудиҳои дохилӣ тафтиш карда намешаванд, мо бояд барои санҷидани системаи рентгении флюороскопӣ истифода барем. Системаи флюороскопияи рентгенӣ истифодаи ғафсии гуногуни мавод ё зичии гуногуни маводи гигроскопии рентгенӣ ё интиқоли принсипҳои гуногун ба тасвир мебошад. Ин технология бештар барои тафтиши ҷойгиршавии камбудиҳо дар пайвандҳои кафшери PCBA тавассути нуқсонҳои сӯрохӣ ва нуқсонҳо дар дастгоҳҳои BGA ё CSP бо бастаи зичии баланд истифода мешавад. 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. Таҳлили бахшҳо

Таҳлили буришҳо раванди ба даст овардани сохтори буриши PCB тавассути интихоб, мозаика, буридан, сайқал додан, зангзанӣ, мушоҳида ва як қатор усулҳо ва қадамҳо мебошад. Маълумоти фаровон дар бораи микросохтори PCB (тавассути сӯрохӣ, пӯшиш ва ғайра) тавассути таҳлили бурида ба даст оварда мешавад, ки барои такмили сифати минбаъда заминаи хуб фароҳам меорад. However, this method is destructive, once the slice is carried out, the sample will inevitably be destroyed; Дар айни замон, усули талабот ба намуна баланд аст, вақти омодасозии намуна низ тӯлонӣ аст, зарурати ба анҷом расонидани кормандони техникии омӯзонидашуда. For detailed slicing procedures, please refer to IPC standards IPC-TM-650 2.1.1 and IPC-MS-810.

4. Сканкунии микроскопи акустикӣ

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. Дар ин лаҳза, микроскопи сканерии акустикӣ бартарии махсуси худро дар муайянкунии вайроннашавандаи ПХБ-и бисёрқабатаи зич нишон медиҳад. The general obvious bursting plate can be detected by visual inspection.

5. Таҳлили микроинфрасурх

Таҳлили микро инфрасурх ин спектроскопияи инфрасурх аст ва дар якҷоягӣ бо усули таҳлили микроскоп, он маводи гуногунро истифода мебарад (асосан моддаҳои органикӣ) аз рӯи абсорбсияи спектри инфрасурх, таҳлили таркиби таркибии маводҳо, дар якҷоягӣ бо микроскоп метавонад нури намоён ва нури инфрасурх созад бо роҳи рӯшноӣ, то он даме, ки дар зери майдони визуалӣ, шумо метавонед таҳлили микроэлементҳои органикии микроэлементҳоро ҷустуҷӯ кунед. Дар сурати набудани микроскоп, спектроскопияи инфрасурх одатан танҳо намунаҳои калонро таҳлил карда метавонад. 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. Таҳлили микроскопии электронии скан

Микроскопи электронии сканерӣ (SEM) яке аз муфидтарин системаҳои миқёси электронии микроскопӣ барои таҳлили нокомӣ мебошад. Принсипи кори он ташаккул додани чӯби электронии диаметри аз даҳҳо то ҳазорҳо ангстромҳо (А) тавассути тамаркуз кардани нури электронии аз катод, ки бо анод тезонидашуда аст, равона карда шудааст. Дар зери таъсири гардиши катони скан, Нури электронӣ сатҳи нуқтаи намунаҳоро дар як вақт ва фазои муайян скан мекунад. Чӯбчаи электронии дорои энергияи баланд сатҳи намунаро бомбаборон мекунад ва иттилооти гуногунро тавлид мекунад, ки онҳоро ҷамъоварӣ ва такмил додан мумкин аст, то графикҳои мухталифи мувофиқро дар экрани намоиш ба даст оранд. 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. Электронҳои ҳаяҷонбахши паси пароканда дар масофаи 100 ~ 1000нм дар рӯи намуна тавлид мешаванд ва онҳо бо фарқияти рақами атомии модда моддаҳои гуногун мебароранд. Аз ин рӯ, тасвири электронии паси пароканда дорои хусусиятҳои морфологӣ ва қобилияти табъизи рақами атомӣ мебошад ва аз ин рӯ, тасвири электронии паси пароканда метавонад тақсимоти унсурҳои кимиёвиро инъикос кунад. Микроскопи электронии сканкунии ҳозира хеле пурқувват буд, ҳама гуна сохтор ё хусусиятҳои сатҳи онро барои мушоҳида ва таҳлил садҳо ҳазор маротиба калон кардан мумкин аст.

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. Илова бар ин, умқи майдони тасвири сканеркунии микроскопи электронӣ назар ба микроскопи оптикӣ хеле калонтар аст, ки ин усули муҳими таҳлили сохтори металлографӣ, шикасти микроскопӣ ва сақфҳои тунук мебошад.

7. X-ray energy spectrum analysis

Микроскопияи электронии сканерии дар боло зикршуда одатан бо спектрометрии рентгении энергия муҷаҳҳаз аст. 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. Дар айни замон, асбобҳои мувофиқро мувофиқи дарозии мавҷ ё хусусияти хоси кашфи сигнали рентгенӣ мутаносибан спектрометраи спектрометрии спектрометрӣ (WDS барои кӯтоҳ) ва спектрометрии дисперсионии энергия (EDS барои кӯтоҳ) меноманд. Ҳалли спектрометр нисбат ба спектрометрҳои энергетикӣ баландтар аст ва суръати таҳлили спектрометрҳои энергетикӣ нисбат ба спектрометрҳои энергетикӣ тезтар аст. Аз сабаби суръати баланд ва арзиши пасти спектрометрҳои энергетикӣ, микроскопияи электронии сканеркунии умумӣ бо спектрометрҳои энергетикӣ муҷаҳҳаз аст.

Бо ҳолати гуногуни сканкунии нури электронӣ, спектрометр энергия метавонад нуқта, хат ва ҳамвории сатҳи онро таҳлил кунад ва маълумоти тақсимоти гуногуни унсурҳоро ба даст орад.Point analysis yields all elements of a point; Таҳлили сатрҳо Ҳар дафъа як таҳлили унсурҳо дар хати муайян иҷро карда мешавад ва тақсимоти хати ҳамаи элементҳо тавассути сканкунии чандкарата ба даст оварда мешавад. Таҳлили рӯизаминӣ Таҳлили ҳама унсурҳо дар сатҳи додашуда. Мазмуни унсурҳои ченшаванда миёнаи диапазони ченакҳои сатҳи аст.

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. Дақиқии таҳлили миқдории спектрометрҳои энергетикӣ маҳдуд аст ва мундариҷаи камтар аз 0.1% -ро одатан муайян кардан осон нест. Омезиши спектри энергетикӣ ва SEM метавонад ҳамзамон маълумоти морфология ва таркибро дар бар гирад, ки ин сабаби васеъ истифода шудани онҳост.

8. Таҳлили спектроскопияи фотоэлектронӣ (XPS)

Намунаҳо тавассути шуоъдиҳии рентгенӣ, сатҳи электронҳои ниҳонии дохилии атом аз банди ядро ​​ва ташаккули сатҳи сахт гурехта, энергияи кинетикии онро Ex, электронҳои ниҳонии дарунии атомро метавон энергияи ҳатмии Eb, Eb аз унсурҳои гуногун ва қабати электронии гуногун фарқ мекунанд, он “изҳои ангуштони” параметрҳои идентификатсияи атом аст, ташаккули хати спектрӣ спектроскопияи фотоэлектронӣ (XPS) мебошад. XPS метавонад барои таҳлили сифатӣ ва миқдории унсурҳо дар сатҳи наонқадар (чанд нанометр) сатҳи намуна истифода шавад. Илова бар ин, маълумотро дар бораи ҳолати кимиёвии валентии элементҳо метавон аз тағироти химиявии энергияи пайвасткунанда ба даст овард. Он метавонад дар бораи пайванди байни ҳолати валентии қабати рӯи ва унсурҳои атроф маълумот диҳад. 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; Қабатҳои бисёрқабатаро метавон ба таври дарозмуддат тавассути решакан кардани иони аргон таҳлил кард (ба парванда нигаред) бо ҳассосияти нисбат ба спектри энергетикӣ (EDS) хеле баландтар. XPS асосан дар таҳлили сифати таҳлили сифати PCB, таҳлили ифлосшавӣ ва таҳлили дараҷаи оксидшавӣ бо мақсади муайян кардани сабабҳои амиқи кафшерии суст истифода мешавад.

9. Differential Scanning Calorim-etry

Усули чен кардани фарқияти вуруди барқ ​​байни модда ва моддаи истинод ҳамчун функсияи ҳарорат (ё вақт) таҳти назорати ҳарорати барномарезишуда. 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)

Таҳлили механикии гармидиҳӣ барои чен кардани хосиятҳои деформатсияи ҷисмҳои сахт, моеъҳо ва гелҳо дар зери қувваҳои гармӣ ё механикӣ таҳти назорати ҳарорати барномарезишуда истифода мешавад. Усулҳои маъмулан истифодашавандаи сарборӣ иборатанд аз фишурдан, ворид кардани пин, дароз кардан, хам кардан ва ғайра. Санҷиши санҷишӣ аз чӯбаки консолӣ ва дастгирии баҳории спиралӣ тавассути муҳаррики бори татбиқшаванда, вақте ки деформатсияи намуна рух медиҳад, трансформатори дифференсиалӣ барои муайян кардани тағирот ва дар якҷоягӣ бо коркарди маълумот ба монанди ҳарорат, стресс ва шиддати пас аз маводро дар доираи муносибатҳои деформатсияи сарбории ночиз бо ҳарорат (ё вақт) ба даст овардан мумкин аст. Мувофиқи робитаи деформатсия ва ҳарорат (ё вақт), хосиятҳои физикохимиявӣ ва термодинамикии маводҳоро омӯхтан ва таҳлил кардан мумкин аст. TMA дар таҳлили PCB васеъ истифода мешавад ва асосан дар ченкунии ду параметрҳои муҳимтарини PCB истифода мешавад: коэффисиенти васеъшавии хатӣ ва ҳарорати гузариши шиша. PCB бо коэффисиенти васеъшавии аз ҳад зиёд аксар вақт ба шикастани сӯрохиҳои металлизатсияшуда пас аз кафшер ва васл оварда мерасонад.