ווי דער טרעגער פון פאַרשידן קאַמפּאָונאַנץ און די כאַב פון קרייַז סיגנאַל טראַנסמיסיע, פּקב איז געווארן די מערסט וויכטיק און וויכטיק טייל פון עלעקטראָניש אינפֿאָרמאַציע פּראָדוקטן, די קוואַליטעט און רילייאַבילאַטי מדרגה דיטערמאַנז די קוואַליטעט און רילייאַבילאַטי פון די גאנצע ויסריכט. ווייַל פון די קאָסטן און טעכניש סיבות, עס זענען פילע דורכפאַל פּראָבלעמס אין די פּראָדוקציע און אַפּלאַקיישאַן פון פּקב.

פֿאַר דעם מין פון דורכפאַל פּראָבלעם, מיר דאַרפֿן צו נוצן עטלעכע קאַמאַנלי געוויינט דורכפאַל אַנאַליסיס טעקניקס צו ענשור די קוואַליטעט און רילייאַבילאַטי פון PCB אין מאַנופאַקטורינג. דער פּאַפּיר סאַמערייזיז צען דורכפאַל אַנאַליסיס טעקניקס פֿאַר דערמאָנען.

מעטשאַניסם און גרונט אַנאַליסיס פון פּקב דורכפאַל

1. א וויזשאַוואַל דורכקוק

אויסזען דורכקוק איז צו וויזשוואַלי דורכקוקן אָדער נוצן עטלעכע פּשוט ינסטראַמאַנץ, אַזאַ ווי סטערעאָסקאָפּיק מיקראָסקאָפּ, מעטאַללאָגראַפיק מיקראָסקאָפּ אָדער אפילו magnifying גלאז, צו קאָנטראָלירן די אויסזען פון פּקב און געפֿינען די ניט אַנדערש פּאַרץ און באַטייַטיק גשמיות זאָגן. די הויפּט פונקציע איז צו געפֿינען דעם דורכפאַל און פּרילימאַנערי ריכטער די דורכפאַל מאָדע פון ​​פּקב. אַפּפּעאַראַנס דורכקוק דער הויפּט טשעקס פּקב פאַרפּעסטיקונג, קעראָוזשאַן, די אָרט פון ברעט יקספּלאָוזשאַן, קרייַז וויירינג און די רעגיאַלעראַטי פון דורכפאַל, אויב עס איז פּעקל אָדער יחיד, צי עס איז שטענדיק קאַנסאַנטרייטאַד אין אַ זיכער געגנט, עטק. 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. רענטגענ-שטראַל פלואָראָסקאָפּי

פֿאַר עטלעכע פּאַרץ וואָס קענען ניט זיין ינספּעקטיד דורך די אויסזען, ווי געזונט ווי די ין פון די פּקב דורך לאָך און אנדערע ינערלעך חסרונות, מיר האָבן צו נוצן X-Ray פלואָראָסקאָפּי סיסטעם צו קאָנטראָלירן. X-Ray פלואָראָסקאָפּי סיסטעם איז די נוצן פון פאַרשידענע מאַטעריאַל גרעב אָדער פאַרשידענע מאַטעריאַל געדיכטקייַט פון רענטגענ שטראַל היגראָסקאָפּיסיטי אָדער טראַנסמיטטאַנסע פון ​​פאַרשידענע פּרינציפּן צו ימידזשינג. די טעכנאָלאָגיע איז מער געוויינט צו קאָנטראָלירן די אָרט פון חסרונות אין פּקבאַ סאַדער דזשוינץ, דורך לאָך חסרונות און חסרונות אין BGA אָדער CSP דעוויסעס מיט הויך געדיכטקייַט פּאַקקאַגינג. 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. אָפּטיילונג אַנאַליסיס

רעפטל אַנאַליסיס איז דער פּראָצעס פון באקומען פּקב קרייַז -אָפּטיילונג סטרוקטור דורך מוסטערונג, מאָסאַיק, רעפטל, פּאַלישינג, קעראָוזשאַן, אָבסערוואַציע און אַ סעריע פון ​​מעטהאָדס און סטעפּס. 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; אין דער זעלביקער צייט, דער מוסטער מוסטער רעקווירעמענץ זענען הויך, די מוסטער צוגרייטונג צייט איז אויך לאַנג, די נויט פֿאַר טריינד טעכניש פּערסאַנעל צו פאַרענדיקן. For detailed slicing procedures, please refer to IPC standards IPC-TM-650 2.1.1 and IPC-MS-810.

4. סקאַנינג אַקוסטיש מיקראָסקאָפּ

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. אין דעם מאָמענט, די סקאַנינג אַקוסטיש מיקראָסקאָפּ ווייַזן זיין ספּעציעל מייַלע אין די ניט-דעסטרוקטיווע דיטעקשאַן פון מאַלטי-שיכטע פּקב מיט הויך געדיכטקייַט. The general obvious bursting plate can be detected by visual inspection.

5. מיקראָינפראַרעד אַנאַליסיס

מיקראָ ינפרערעד אַנאַליסיס איז ינפרערעד ספּעקטראָסקאָפּי קאַמביינד מיט אַ מיקראָסקאָפּ אַנאַליסיס אופֿן, מיט פאַרשידענע מאַטעריאַלס (דער הויפּט אָרגאַניק ענין) לויט דעם פּרינציפּ פון אַבזאָרפּשאַן פון די ינפרערעד ספּעקטרום, אַנאַלייזינג די קאַמפּאַונד זאַץ פון די מאַטעריאַלס, צוזאַמען מיט די מיקראָסקאָפּ קענען מאַכן קענטיק ליכט און ינפרערעד ליכט מיט די ליכט דרך, ווי לאַנג ווי אונטער די וויזשאַוואַל פעלד, קענען קוקן פֿאַר אַנאַליסיס פון שפּור אָרגאַניק פּאַלוטאַנץ. אין דער אַוועק פון אַ מיקראָסקאָפּ, ינפרערעד ספּעקטראָסקאָפּי קענען יוזשאַוואַלי אַנאַלייז בלויז גרויס סאַמפּאַלז. 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. סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי אַנאַליסיס

סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ (SEM) איז איינער פון די מערסט נוציק עלעקטראָן מייקראַסקאַפּיק ימידזשינג סיסטעמען פֿאַר גרויס דורכפאַל אַנאַליסיס. זיין פּרינציפּ איז צו פאָרעם אַן עלעקטראָן שטראַל מיט אַ דיאַמעטער פון טענס צו טויזנטער פון אַנגסטראַמז (א) דורך פאָוקיסינג די עלעקטראָן שטראַל ימיטיד פֿון די קאַטאָוד אַקסעלערייטיד דורך די אַנאָוד. אונטער דער קאַמף פון דעפלעקטיאָן פון די סקאַנינג שפּול, דער עלעקטראָן שטראַל סקאַנז די ייבערפלאַך פון די מוסטער פונט פֿאַר פונט אין אַ זיכער צייט און אָרט סדר. דער הויך-ענערגיע עלעקטראָן שטראַל באָמבאַרדז די ייבערפלאַך פון די מוסטער און דזשענערייץ אַ פאַרשיידנקייַט פון אינפֿאָרמאַציע, וואָס קענען זיין קאַלעקטאַד און אַמפּלאַפייד צו באַקומען פאַרשידן קאָראַספּאַנדינג גראַפיקס אויף די אַרויסווייַזן פאַרשטעלן. 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. די יקסייטאַד באַקסקאַטערד עלעקטראָנס זענען דזשענערייטאַד אין די קייט פון 100 ~ 1000 נם אויף די ייבערפלאַך פון די מוסטער, און זיי אַרויסלאָזן פאַרשידענע קעראַקטעריסטיקס מיט די חילוק אין אַטאָמישע נומער פון די מאַטעריע. דערנאָך, די באַקקקאַטערד עלעקטראָן בילד האט מאָרפאָלאָגיק קעראַקטעריסטיקס און אַטאָמישע נומער דיסקרימינאַציע פיייקייט, און דעריבער, די באַקקסטראַקטעד עלעקטראָן בילד קענען פאַרטראַכטן די פאַרשפּרייטונג פון כעמיש עלעמענטן. דער איצטיקער סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ איז געווען זייער שטאַרק; קיין פייַן סטרוקטור אָדער ייבערפלאַך פֿעיִקייטן קענען זיין מאַגנאַפייד צו הונדערטער פון טויזנטער פון מאָל פֿאַר אָבסערוואַציע און אַנאַליסיס.

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. אין אַדישאַן, די טיפעניש פון פעלד פון די סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ בילד איז פיל גרעסער ווי די פון די אָפּטיש מיקראָסקאָפּ, וואָס איז אַ וויכטיק אופֿן פֿאַר אַנאַליסיס פון די מעטאַללאָגראַפיק סטרוקטור, מייקראַסקאַפּיק בראָך און צין וואָנצעס.

7. X-ray energy spectrum analysis

דער אויבן דערמאנט סקאַנינג עלעקטראָן מייקראַסקאַפּי איז יוזשאַוואַלי יקוויפּט מיט אַ רענטגענ-שטראַל ענערגיע ספּעקטראַמאַטער. 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. אין דער זעלביקער צייט, די קאָראַספּאַנדינג ינסטראַמאַנץ זענען ריספּעקטיוולי גערופֿן ספּעקטרום דיספּערזשאַן ספּעקטראַמעטער (WDS פֿאַר קורץ) און ענערגיע דיספּערזשאַן ספּעקטראָמעטער (EDS פֿאַר קורץ) לויט די קוואַליטעט ווייוולענגט אָדער כאַראַקטעריסטיש ענערגיע פון ​​די X-Ray סיגנאַל דיטעקשאַן. די האַכלאָטע פון ​​די ספּעקטראַמעטער איז העכער ווי די פון די ענערגיע ספּעקטראַמעטער, און די אַנאַליסיס גיכקייַט פון די ענערגיע ספּעקטראַמאַטער איז פאַסטער ווי די פון די ענערגיע ספּעקטראַמעטער. ווייַל פון די הויך גיכקייַט און נידעריק פּרייַז פון ענערגיע ספּעקטראַמאַטערז, די אַלגעמיינע סקאַנינג עלעקטראָן מייקראַסקאַפּי איז יקוויפּט מיט ענערגיע ספּעקטראַמאַטערז.

מיט די פאַרשידענע סקאַנינג מאָדע פון ​​עלעקטראָן שטראַל, די ענערגיע ספּעקטראַמעטער קענען אַנאַלייז די פונט, שורה און פלאַך פון די ייבערפלאַך און באַקומען אינפֿאָרמאַציע פון ​​פאַרשידענע פאַרשפּרייטונג פון עלעמענטן.Point analysis yields all elements of a point; שורה אַנאַליסיס יעדער עלעמענט אַנאַליסיס איז פּערפאָרמד אויף אַ ספּעסיפיעד שורה יעדער מאָל, און די שורה פאַרשפּרייטונג פון אַלע עלעמענטן איז באקומען דורך קייפל סקאַנינג. ייבערפלאַך אַנאַליסיס די אַנאַליסיס פון אַלע יסודות אין אַ געגעבן ייבערפלאַך. די געמאסטן עלעמענט אינהאַלט איז די דורכשניטלעך פון די קייט פון ייבערפלאַך מעזשערמאַנץ.

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. די קוואַנטיטאַטיווע אַנאַליסיס אַקיעראַסי פון ענערגיע ספּעקטראַמאַטער איז לימיטעד, און דער אינהאַלט ווייניקער ווי 0.1% איז בכלל נישט גרינג צו דעטעקט. די קאָמבינאַציע פון ​​ענערגיע ספּעקטרום און SEM קענען סיימאַלטייניאַסלי באַקומען די אינפֿאָרמאַציע פון ​​ייבערפלאַך מאָרפאַלאַדזשי און זאַץ, וואָס איז די סיבה וואָס זיי זענען וויידלי געוויינט.

8. פאָטאָעלעקטראָן ספּעקטראַסקאַפּי (קספּס) אַנאַליסיס

דורך רענטגענ שטראַל יריידייישאַן, די ייבערפלאַך פון די ינער שאָל עלעקטראָנס פון די אַטאָם וועט אַנטלויפן פון די באָנדאַגע פון ​​די קערן און די ייבערפלאַך פאָרמינג, מעסטן די קינעטיק ענערגיע עקס, די ינער שאָל עלעקטראָנס פון די אַטאָם קענען באַקומען די ביינדינג ענערגיע פון Eb, Eb וועריד פון פאַרשידענע עלעמענטן און פאַרשידענע עלעקטראָן שאָל, דאָס איז די “פינגערפּרינץ” פון די אַטאָם לעגיטימאַציע פּאַראַמעטערס, פאָרמירונג פון ספּעקטראַל שורה איז די פאָטאָעלעקטראָן ספּעקטראַסקאַפּי (קספּס). XPS קענען ווערן גענוצט פֿאַר קוואַליטאַטיווע און קוואַנטיטאַטיווע אַנאַליסיס פון עלעמענטן אויף פּליטקע ייבערפלאַך (עטלעכע נאַנאָמעטערס) פון מוסטער ייבערפלאַך. אין אַדישאַן, אינפֿאָרמאַציע וועגן כעמישער וואַלענסע שטאַטן פון עלעמענטן קענען זיין באקומען פֿון כעמיש ענדערונגען פון ביינדינג ענערגיע. עס קענען געבן די אינפֿאָרמאַציע פון ​​די בונד צווישן די וואַלענסע שטאַט פון די ייבערפלאַך שיכטע און די אַרומיק עלעמענטן. 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; מאַלטילייערז קענען אויך זיין אַנאַלייזד לאַנדזשאַטודאַנאַל דורך אַרגאָן יאָן סטריפּינג (זען די פאַל אונטן) מיט פיל גרעסער סענסיטיוויטי ווי ענערגיע ספּעקטרום (עדס). XPS איז דער הויפּט געניצט אין די אַנאַליסיס פון פּקב קאָוטינג קוואַליטעט אַנאַליסיס, פאַרפּעסטיקונג אַנאַליסיס און אַקסאַדיישאַן גראַד אַנאַליסיס, צו באַשליסן די טיף סיבה פון נעבעך וועלדאַביליטי.

9. Differential Scanning Calorim-etry

א מעטאָד פון מעסטן די חילוק אין מאַכט אַרייַנשרייַב צווישן אַ מאַטעריע און אַ רעפֿערענץ מאַטעריע ווי אַ פונקציע פון ​​טעמפּעראַטור (אָדער צייט) אונטער פּראָוגראַמד טעמפּעראַטור קאָנטראָל. 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.

קסנומקס. Thermomechanical analyzer (TMA)

טערמאַל מעטשאַניקאַל אַנאַליסיס איז געניצט צו מעסטן די דיפאָרמיישאַן פּראָפּערטיעס פון סאָלידס, ליקווידס און דזשעלז אונטער טערמאַל אָדער מעטשאַניקאַל פאָרסעס אונטער פּראָוגראַמד טעמפּעראַטור קאָנטראָל. קאַמאַנלי געוויינט מאַסע מעטהאָדס אַרייַננעמען קאַמפּרעשאַן, שטיפט ינסערשאַן, סטרעטשינג, בענדינג, עטק. די פּראָבע זאָנד באשטייט פון פאַרפעסטיקט אויף די שטאַרצבאַלקן שטראַל און כעליקאַל פרילינג שטיצן, דורך די מאָטאָר פון די געווענדט מאַסע, ווען די מוסטערונג דיפאָרמיישאַן אַקערז, דיפפערענטיאַל טראַנספאָרמער צו דיטעקט די ענדערונג, און צוזאַמען מיט די דאַטן פּראַסעסינג, אַזאַ ווי טעמפּעראַטור, דרוק און שפּאַנונג נאָך דער מאַטעריאַל קענען זיין באקומען אונטער די נעגלאַדזשאַבאַל מאַסע דיפאָרמיישאַן באַציונגען מיט טעמפּעראַטור (אָדער צייט). לויט די שייכות צווישן דיפאָרמיישאַן און טעמפּעראַטור (אָדער צייט), די פיזיקאָטשעמיקאַל און טהערמאָדינאַמיק פּראָפּערטיעס פון מאַטעריאַלס קענען זיין געלערנט און אַנאַלייזד. טמאַ איז וויידלי געניצט אין פּקב אַנאַליסיס און איז דער הויפּט געניצט צו מעסטן די צוויי מערסט קריטיש פּאַראַמעטערס פון פּקב: לינעאַר יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט און גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור. פּקב מיט צו גרויס יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט אָפט פירן צו בראָך דורכפאַל פון מעטאַלליזעד האָלעס נאָך וועלדינג און פֿאַרזאַמלונג.