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3大步實現(xiàn)PCB失效工藝分析

作者:sdxyx    發(fā)布時間:2023-02-09 08:32:06    瀏覽量:

為各種元器件的載體與電路信號傳輸?shù)臉屑~,PCBA板已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最為重要而關(guān)鍵的部分,其質(zhì)量的好壞與可靠性水平?jīng)Q定了整機設(shè)備的質(zhì)量與可靠性。但是由于成本以及技術(shù)的原因,PCB在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中出現(xiàn)了大量的失效問題。

 

那么就要用到一些常用的失效分析技術(shù)。介于PCB的結(jié)構(gòu)特點與失效的主要模式,本文將重點介紹九項用于PCB失效分析的技術(shù),包括:外觀檢查、X射線透視檢查、金相切片分析、熱分析、光電子能譜分析、顯微紅外分析、掃描電鏡分析以及X射線能譜分析等。其中金相切片分析是屬于破壞性的分析技術(shù),一旦使用了這兩種技術(shù),樣品就破壞了,且無法恢復(fù);另外由于制樣的要求,可能掃描電鏡分析和X射線能譜分析有時也需要部分破壞樣品。此外,在分析的過程中可能還會由于失效定位和失效原因的驗證的需要,可能需要使用如熱應(yīng)力、電性能、可焊性測試與尺寸測量等方面的試驗技術(shù),這里就不專門介紹了。

 

1. 外觀檢查外觀檢查就是目測或利用一些簡單儀器,如立體顯微鏡、金相顯微鏡甚至放大鏡等工具檢查PCB的外觀,尋找失效的部位和相關(guān)的物證,主要的作用就是失效定位和初步判斷PCB的失效模式。外觀檢查主要檢查PCB的污染、腐蝕、爆板的位置、電路布線以及失效的規(guī)律性、如是批次的或是個別,是不是總是集中在某個區(qū)域等等。另外,有許多PCB的失效是在組裝成PCBA后才發(fā)現(xiàn),是不是組裝工藝過程以及過程所用材料的影響導(dǎo)致的失效也需要仔細檢查失效區(qū)域的特征。

 

2. X射線透視檢查對于某些不能通過外觀檢查到的部位以及PCB的通孔內(nèi)部和其他內(nèi)部缺陷,只好使用X射線透視系統(tǒng)來檢查。X光透視系統(tǒng)就是利用不同材料厚度或是不同材料密度對X光的吸濕或透過率的不同原理來成像。該技術(shù)更多地用來檢查PCBA焊點內(nèi)部的缺陷、通孔內(nèi)部缺陷和高密度封裝的BGA或CSP器件的缺陷焊點的定位。目前的工業(yè)X光透視設(shè)備的分辨率可以達到一個微米以下,并正由二維向三維成像的設(shè)備轉(zhuǎn)變,甚至已經(jīng)有五維(5D)的設(shè)備用于封裝的檢查,但是這種5D的X光透視系統(tǒng)非常貴重,很少在工業(yè)界有實際的應(yīng)用。

 

3. 切片分析切片分析就是通過取樣、鑲嵌、切片、拋磨、腐蝕、觀察等一系列手段和步驟獲得PCB橫截面結(jié)構(gòu)的過程。通過切片分析可以得到反映PCB(通孔、鍍層等)質(zhì)量的微觀結(jié)構(gòu)的豐富信息,為下一步的質(zhì)量改進提供很好的依據(jù)。但是該方法是破壞性的,一旦進行了切片,樣品就必然遭到破壞;同時該方法制樣要求高,制樣耗時也較長,需要訓(xùn)練有素的技術(shù)人員來完成。

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