PCB-Technologie - Zehn Fehleranalysetechniken für das Leiterplattendesign

Als Träger verschiedener Komponenten und der Hub der Schaltungssignalenübertragung, PCB ist der wichtigste und lebenswichtige Teil elektronischer Informationsprodukte geworden. Die Qualität und Zuverlässigkeit der Leiterplatte bestimmt die Qualität und Zuverlässigkeit der gesamten Ausrüstung. Allerdings, aus Kosten- und technischen Gründen, eine große Anzahl von Ausfällen während der Leiterplattenproduktion und PCB-Anwendung.

Für diese Art von Fehlerproblem müssen wir einige gängige Fehleranalysetechniken verwenden, um die Qualität und Zuverlässigkeit der Leiterplatte während des Herstellungsprozesses sicherzustellen. Zehn wesentliche Fehleranalysetechniken werden als Referenz zusammengefasst.

1. Sichtprüfung

Visuelle Inspektion ist, das Aussehen der Leiterplatte durch visuelle Inspektion oder mit einigen einfachen Instrumenten (zum Beispiel Stereomikroskop, metallographisches Mikroskop oder sogar Lupe) zu überprüfen, um den Teilefehler und die damit verbundenen physikalischen Beweise zu finden. Die Hauptfunktion besteht darin, den Fehler zu lokalisieren und zunächst den Fehlermodus der Leiterplatte zu bestimmen.

Die äußere Inspektion überprüft hauptsächlich die PCB-Verschmutzung, Korrosion, die Position der explodierten Platine, die Regelmäßigkeit der Verdrahtung und des Ausfalls der Schaltung. Wenn es sich um Chargen- oder Einzelstücke handelt, Es ist immer in einem bestimmten Bereich konzentriert und so weiter. Darüber hinaus, es gibt viele Leiterplattenfehler die erst nach der Montage in PCBA entdeckt werden können. Ob der Fehler durch den Montageprozess und den Einfluss der verwendeten Materialien verursacht wird, erfordert auch eine sorgfältige Prüfung der Eigenschaften des Fehlerbereichs..

2. Röntgenfluoroskopie

Für einige Teile, die die visuelle Inspektion nicht bestehen können, sowie durch Löcher und andere interne Defekte innerhalb der Leiterplatte, müssen wir ein Röntgenfluoroskopie-Inspektionssystem verwenden, um zu überprüfen. Röntgenfluoroskopie-Systeme verwenden unterschiedliche Materialstärken oder unterschiedliche Materialdichten, um Röntgenstrahlen zu absorbieren oder Licht durch verschiedene Prinzipien zu übertragen. Diese Technologie wird mehr verwendet, um die Fehler in PCBA-Lötstellen, die Fehler in den Durchgangslöchern und die Position der defekten Lötstellen von BGA- oder CSP-Verpackungen mit hoher Dichte zu überprüfen. Die Auflösung der aktuellen industriellen Röntgenfluoroskopie-Ausrüstung kann weniger als ein Mikron erreichen, und sie wurde von einer zweidimensionalen Bildgebungsvorrichtung zu einer dreidimensionalen Bildgebungsvorrichtung transformiert. Selbst fünfdimensionale (5D) Ausrüstung wurde für die Verpackungsinspektion verwendet, aber diese Art von 5D X Fluoroskopie System ist sehr teuer und findet selten praktische Anwendung in der Industrie.

3. Schnittanalyse

Die Schnittanalyse erfolgt durch eine Reihe von Methoden und Schritten (wie Probenahme, Einlegen, Schneiden, Polieren, Ätzen und Beobachtung. Durch die Schnittanalyse erhalten Sie reiche Informationen über die PCB-Mikrostruktur (durch Löcher, Beschichtung, etc.), was der nächste Schritt ist Die Qualitätsverbesserung bietet eine gute Grundlage. Diese Methode ist jedoch zerstörerisch. Nach dem Schneiden wird die Probe zerstört. Gleichzeitig erfordert diese Methode eine Menge Probenvorbereitung, und die Probenvorbereitung dauert eine lange Zeit, die gut ausgebildete Techniken Personal erfordert, um abzuschließen.

4. akustisches Rastermikroskop

Gegenwärtig wird das C-Mode Ultraschallscanning Akustikmikroskop hauptsächlich für elektronische Verpackung oder Montageanalyse verwendet. Es verwendet Hochfrequenz-Ultraschallreflexion auf der diskontinuierlichen Schnittstelle zwischen dem Material und der Phase und dem Pol. Das Abbildungsverfahren basiert auf der Änderung des Bildes, während das Scanverfahren darin besteht, die Informationen in der XY-Ebene entlang der Z-Achse zu scannen. Daher kann das scannende akustische Mikroskop verwendet werden, um verschiedene Defekte in Komponenten, Materialien und Leiterplatten und Leiterplatten, einschließlich Risse, Delaminationen, Einschlüsse und Hohlräume zu erkennen. Ist die Frequenzbreite des Abtastgeräusches groß genug, können auch interne Defekte der Lötstellen direkt erkannt werden. Das typische Scanning-Klangbild ist eine rote Warnfarbe, die auf einen Defekt hinweist. Da viele kunststoffverpackte Komponenten im SMT-Prozess verwendet werden, treten bei der Umwandlung von Blei in bleifrei eine Vielzahl von Problemen auf, die empfindlich auf Feuchterückfluss reagieren. Das heißt, wenn die hygroskopische Kunststoffverpackungseinrichtung bei einer höheren bleifreien Prozesstemperatur reflowed wird, kommt es zu internen oder Substratdelaminationen und Rissen, und gewöhnliche Leiterplatten werden oft bei der hohen Temperatur des bleifreien Prozesses gerissen. Zu diesem Zeitpunkt unterstreicht das Rasterakustikroskop seine besonderen Vorteile bei der zerstörungsfreien Prüfung von mehrschichtigen Leiterplatten mit hoher Dichte. Normalerweise kann nur durch visuelle Inspektion die offensichtliche Bruchplatte gefunden werden.

5. Mikroinfrarotanalyse

Mikro-Infrarot-Analyse ist eine Analysemethode, die Infrarotspektroskopie und Mikroskopie kombiniert. It uses different materials (mainly organic substances) to absorb infrared spectra with different absorption rates. Prinzip: Analysieren Sie die chemische Zusammensetzung des Materials und kombinieren Sie es mit einem Mikroskop, um sichtbares Licht und Infrarotlicht denselben optischen Weg haben zu lassen. Solange es sich im sichtbaren Sichtfeld befindet, Spuren organischer Schadstoffe können zur Analyse gefunden werden. Wenn kein Mikroskop verwendet wird, Normalerweise kann Infrarotspektroskopie nur eine große Anzahl von Proben analysieren. In vielen Fällen in elektronischen Prozessen, Spurenverschmutzung kann eine schlechte Lötbarkeit von PCB-Pads oder Stifte. Es ist denkbar, dass es schwierig ist, das Prozessproblem ohne das Infrarotspektrum des Mikroskops zu lösen. Der Hauptzweck der Mikroinfrarotanalyse ist die Analyse der organischen Verunreinigungen auf der Schweißoberfläche oder der Verbindungsoberfläche, und die Gründe für Korrosion oder schlechte Lötbarkeit analysieren.