豐臺顯微鏡切片PCB故障這些分析的基本步驟和方法是
作者: 發(fā)布時間:2022-07-02 17:44:02點擊:2352
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PCB作為各種元器件的載體和電路信號傳輸?shù)臉屑~,已成為電子信息產(chǎn)品中最重要、最關(guān)鍵的部分。PCB的質(zhì)量和可靠性水平?jīng)Q定了整個設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。
隨著電子信息產(chǎn)品的小型化以及無鉛、無鹵的環(huán)境要求,印刷電路板也在向高密度、高Tg、環(huán)?;较虬l(fā)展。由于出現(xiàn)了大量的失效問題,從而引發(fā)了大量的質(zhì)量糾紛,為了找出失效的原因,找出解決問題的辦法,明確責任,有必要對失效案例進行分析。
為了獲得PCB故障的確切原因或機理,必須遵循基本原理和分析過程。否則,有價值的故障信息可能被省略,分析不能繼續(xù)或可能導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。通常,基本過程是通過故障信息來確定故障位置和故障模式,即故障位置或故障位置,基于故障現(xiàn)象。安裝、功能測試、電氣性能測試和簡單外觀檢查。
對于簡單的PCB或PCBA,故障位置容易確定,但對于較復(fù)雜的BGA或MCM封裝器件或基板,缺陷不易通過顯微鏡觀察,此時很難確定,需要其他手段來確定。
然后對失效機理進行分析,如虛擬焊接、污染、機械損傷、濕應(yīng)力、介質(zhì)腐蝕、疲勞損傷、CAF或離子遷移、應(yīng)力過載等。
然后進行失效原因分析,即基于失效機理和過程分析,找出失效機理,必要時進行試驗驗證,一般盡可能進行試驗驗證,通過試驗驗證可以找出誘發(fā)fa的確切原因。引誘。
最后,根據(jù)分析過程中得到的試驗數(shù)據(jù)、事實和結(jié)論,編寫失效分析報告,要求報告的事實清楚、邏輯推理嚴謹、結(jié)構(gòu)嚴謹、在va中從不想象。在。
在分析過程中,應(yīng)注意分析方法從簡單到復(fù)雜、從外到內(nèi)、從不破壞樣品到使用樣品的基本原理,只有這樣,才能避免丟失關(guān)鍵信息,避免引入新的人工失效。機制。
PCB或PCBA的失效分析也是如此。如果故障焊點用電烙鐵修補,或者PCB用剪刀修剪,則不可能再分析,破壞部位。無法獲得EI失敗的原因。
光學顯微鏡主要用于印刷電路板的外觀檢查,尋找故障部位和相關(guān)證據(jù),初步判斷印刷電路板的故障模式。失效規(guī)律,如成批或個體,總是集中在某一區(qū)域等。
X射線透視系統(tǒng)用于檢查某些無法通過外觀檢查的部件,以及PCB通孔的內(nèi)部缺陷和其他內(nèi)部缺陷。
X射線透視系統(tǒng)是利用不同材料厚度或不同材料密度對X射線的吸收或透射率進行不同原理的成像,該技術(shù)更適用于檢測PCBA焊點中的缺陷、通孔缺陷以及高密度焊點中的缺陷部位。Y封裝的BGA或CSP器件。
切片分析是通過取樣、鑲嵌、切片、拋光、腐蝕、觀察等一系列手段和步驟來獲得PCB橫截面結(jié)構(gòu)的過程。這為進一步提高質(zhì)量提供了良好的依據(jù),但這種方法具有破壞性。一旦切片,樣品將被銷毀。
超聲掃描聲學顯微鏡(USAM)主要用于電子封裝或組裝分析。這是一種基于高頻超聲在材料不連續(xù)界面上反射引起的振幅、相位和極性變化的成像方法。掃描方式是沿Z軸掃描X-Y平面信息。
因此,掃描聲學顯微鏡(SAM)可以用來檢測元件、材料、PCB、PCBA中的各種缺陷,包括裂紋、層、夾雜物和空隙。準確地說。
典型的掃描聲學圖像是紅色警告顏色,以指示缺陷的存在。由于SMT工藝中使用了大量的塑料包裝元件,因此在從鉛向無鉛轉(zhuǎn)變的過程中,會產(chǎn)生大量的濕氣回流敏感問題,即吸濕性塑料包裝元件會在較高的無鉛工藝溫度下回流。再者,層狀內(nèi)部或基板開裂現(xiàn)象,在無鉛化過程中在高溫下普通PCB往往會出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。
此時,掃描聲學顯微鏡突出了其在多層高密度PCB無損檢測中的獨特優(yōu)勢,一般只能通過視覺外觀檢測出明顯的爆炸板。
顯微紅外分析是一種將紅外光譜與顯微鏡相結(jié)合的分析方法。它利用不同材料(主要是有機物)對紅外光譜的不同吸收原理來分析材料中化合物的組成。結(jié)合顯微鏡,可見光和紅外光可以在同一光路中追蹤,只要在可見光范圍內(nèi)就可以找到,痕量有機污染物應(yīng)進行分析。
如果沒有顯微鏡的組合,紅外光譜只能用于分析更多的樣品。在許多情況下,微量污染會導(dǎo)致PCB焊盤或引線針的可焊性差??梢韵胂螅瑳]有顯微鏡的紅外光譜技術(shù)很難解決技術(shù)問題,顯微紅外分析的主要目的是分析焊接表面或焊點表面的有機污染物,并分析腐蝕原因。n或可焊性差。
掃描電子顯微鏡(SEM)是失效分析中最有用的大型電子顯微成像系統(tǒng)之一。它經(jīng)常用于形態(tài)學觀察。目前,SEM的功能非常強大。任何細微的結(jié)構(gòu)或表面特征都可以被放大到數(shù)十萬次進行觀察和分析。
在PCB或焊點失效分析中,SEM主要用于失效機理分析,具體用于觀察焊盤結(jié)構(gòu)的表面形貌、焊點金相組織、金屬間化合物的測定、可焊性鍍層的分析和錫須的分析與測量。
與光學顯微鏡不同,掃描電子顯微鏡(SEM)是一種電子圖像,所以它只有黑白色。掃描電鏡樣品需要導(dǎo)電。非導(dǎo)體和一些半導(dǎo)體需要噴涂金或碳。另外,掃描電子顯微鏡圖像的景深遠大于光學顯微鏡的景深,而光學顯微鏡是金相組織、微觀斷口的重要分析方法。錫和錫晶須。
差示掃描量熱法(DSC)是一種在程序升溫下測量輸入材料與參考材料之間功率差的溫度(或時間)依賴性的方法,是研究熱與溫度關(guān)系的分析方法。根據(jù)這一關(guān)系,可以對材料的物理化學和熱力學性質(zhì)進行研究和分析。
差示掃描量熱法(DSC)應(yīng)用廣泛,但主要用于測量PCB用各種聚合物材料的固化度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。這兩個參數(shù)決定了后續(xù)過程中PCB的可靠性。
熱力學分析(Thermal.cal.)是研究固體、液體和凝膠在程序升溫控制下的熱應(yīng)力和機械應(yīng)力下的變形特性的一種方法。根據(jù)變形與溫度(或時間)的關(guān)系,可以研究和分析材料的物理化學和熱力學性質(zhì)。
TMA被廣泛應(yīng)用于PCB的分析。它主要用于測量PCB的線膨脹系數(shù)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,過量膨脹系數(shù)的基板PCB在焊接和組裝后經(jīng)常導(dǎo)致金屬化孔斷裂。
熱重分析是在程序升溫控制下測量物質(zhì)質(zhì)量與其溫度(或時間)關(guān)系的一種方法,TGA利用精密電子天平監(jiān)測程序升溫過程中物質(zhì)的細微質(zhì)量變化。
根據(jù)材料質(zhì)量與溫度(或時間)的關(guān)系,可以研究和分析材料的物理化學和熱力學性質(zhì),在PCB分析中,主要用于測量PCB材料的熱穩(wěn)定性或分解溫度。如果基板的熱分解溫度太低,PCB在焊接過程中會在高溫下爆炸或分層。
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