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Blogue PCB
Aperçu de la technologie d'analyse des défaillances des PCB
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Aperçu de la technologie d'analyse des défaillances des PCB

2022-02-15
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Author:pcb

CircuitArt. impriméArt. Est devenu un élément important et essentiel des produits d'information électronique, Son niveau de qualité et de fiabilité détermine la qualité et la fiabilité de l'ensemble de l'équipement.. Cependant,, Pour des raisons financières et techniques, De nombreux problèmes de production et d'application se sont produits PCB boards. Pour ce problème de défaillance, Nous devons utiliser des techniques communes d'analyse des défaillances pour nous assurer PCB board Pendant la fabrication.

Circuits imprimés

1... Inspection de l'apparence l'inspection de l'apparence est une inspection visuelle ou l'utilisation d'instruments simples., Par exemple, un stéréomicroscope, Examen au microscope métallographique et même à la loupe PCB board, Rechercher les pièces défectueuses et les preuves matérielles connexes, La fonction principale est de localiser les défauts et de faire un jugement préliminaire sur les PCB.. Mode de défaillance de la carte de circuit. Inspection visuelle inspection principale PCB board Pour la pollution, Corrosion, Emplacement des panneaux anti - Explosion, Règles de câblage et de défaillance des circuits, Qu'il s'agisse d'un lot ou d'un seul, Toujours concentré dans une zone, Attendez un peu!. En outre, Il y en a beaucoup. PCB board Défauts trouvés après assemblage PCB board A. La question de savoir si la défaillance est causée par l'influence du procédé d'assemblage et des matériaux utilisés dans le procédé nécessite également un examen attentif des caractéristiques de la zone de défaillance..

2.. Radiographie pour certaines pièces qui ne peuvent pas être inspectées visuellement, Et PCB board Et autres défauts internes, L'inspection doit être effectuée à l'aide d'un système de radiographie.. Les systèmes de radiographie utilisent différents principes d'hygroscopie ou de transmission des rayons X pour différentes épaisseurs ou densités de matériaux.. La technologie est plus utilisée pour vérifier PCB board A, Localisation des défauts internes et des soudures défectueuses dans les dispositifs BGA ou CSP emballés à haute densité. Les appareils de radiographie industrielle actuels peuvent avoir une résolution de 1 micron ou moins, Et est en train de passer d'un appareil d'imagerie 2D à un appareil d'imagerie 3.D, Et even five-dimensional (5.D) equipment is used for packaging inspection, Mais ce système de fluoroscopie optique à rayons X 5D est très coûteux et a peu d'applications pratiques dans l'industrie.

3. Analyse des tranches PCB board Une série de moyens et d'étapes, tels que l'échantillonnage, Mosaïque, Tranche, Polissage, Corrosion, Et observations. Analyse par tranchage, La richesse de l'information sur la microstructure reflète PCB board (through holes, Placage, Attendez..) can be obtained, Cela constitue une bonne base pour la prochaine étape de l'amélioration de la qualité.. Cependant,, Cette méthode est destructive, Et une fois qu'une tranche a été faite,, Les échantillons seront détruits; En même temps, Cette méthode nécessite beaucoup de préparation d'échantillons, La préparation des échantillons prend beaucoup de temps, Nécessite un technicien qualifié. Pour le processus détaillé de tranchage, Vous pouvez vous référer à la procédure définie dans la norme IPC - TM - 6.50 2.1.1 et IPC - MS - 8.10.

4.. À l'heure actuelle, le microscope acoustique à balayage utilisé pour l'analyse des emballages électroniques ou des assemblages est principalement le microscope acoustique à balayage ultrasonore de type c., Il utilise l'amplitude, Changements de phase et de polarité causés par la réflexion des ultrasons à haute fréquence à l'interface discontinue des matériaux d'imagerie. La méthode de balayage consiste à balayer l'information dans le plan XY le long de l'axe Z.. Donc,, Le microscope acoustique à balayage peut être utilisé pour détecter divers défauts dans les composants, Matériaux, and PCB boardS et PCB board A, Y compris les fissures, Stratification, Inclusion, Et les vides. Les défauts internes des soudures peuvent également être détectés directement si la largeur de fréquence de l'acoustique de balayage est suffisante.. Une image acoustique scannée typique est une couleur d'avertissement rouge pour indiquer un défaut. En raison de l'utilisation d'un grand nombre de composants d'emballage en plastique dans le processus SMT, Un grand nombre de problèmes sensibles au reflux d'humidité se posent lors du passage du plomb au procédé sans plomb.. C'est - à - dire, Lors du soudage par Reflow à haute température sans plomb, les emballages en plastique hygroscopique présentent une délamination et une fissuration internes ou du substrat., Et ordinaire PCB boardS éclate généralement à haute température dans un procédé sans plomb. En ce moment, La microscopie acoustique à balayage met en évidence ses avantages particuliers dans les essais non destructifs multicouches à haute densité PCB boards. En général, les plaques d'éclatement évidentes ne peuvent passer que l'inspection de l'apparence..

5. Analyse micro - infrarouge l'analyse micro - infrarouge est une méthode d'analyse combinant la spectroscopie infrarouge et le microscope.. It uses the principle of different absorption of infrared spectroscopy by different materials (mainly organic substances) to analyze the compound composition of materials, La lumière visible et la lumière infrarouge sont ensuite combinées au microscope sur la même trajectoire lumineuse., Tant qu'ils sont visibles, On peut trouver des traces de polluants organiques à analyser.. Combinaison sans Microscope, Les spectres infrarouges n'analysent généralement que des échantillons volumineux.. Dans de nombreux cas, la technologie électronique, Une contamination mineure peut entraîner une faible soudabilité des tampons ou des broches de PCB. Il est concevable qu'il soit difficile de résoudre les problèmes de procédé sans un microscope à spectre infrarouge.. Le but principal de l'analyse micro - infrarouge est d'analyser les contaminants organiques sur les surfaces soudées ou les surfaces des joints soudés., Analyser les causes de la corrosion ou de la faible soudabilité.

6. Scanning Electron Microscope Analysis Scanning Electron Microscope (SEM) is a useful large-scale electron microscope imaging system for failure analysis. Its working principle is to use the electron beam emitted by the cathode to be accelerated by the anode and focus by a magnetic lens to form a beam The electron beam current with a diameter of tens to thousands of angstroms (A), Déviation de la bobine de balayage, Le faisceau d'électrons scanne la surface de l'échantillon point par point dans un certain ordre temporel et spatial.. La surface de l'échantillon déclenche une variété d'informations, Et les graphiques correspondants peuvent être obtenus à partir de l'écran après la collecte et l'agrandissement. Les électrons secondaires excités sont produits à moins de 5 - 10 nm de la surface de l'échantillon.. Donc,, Les électrons secondaires peuvent mieux refléter la morphologie de surface de l'échantillon, Ils sont donc souvent utilisés pour l'observation morphologique; Les électrons de rétrodiffusion excités sont produits à 100 nm de la surface de l'échantillon.. à ~ 1000 nm, Les électrons rétrodiffusés ayant des propriétés différentes sont émis par des matériaux ayant des numéros atomiques différents, Par conséquent, les images électroniques de rétrodiffusion peuvent distinguer la forme du nombre atomique. Donc,, L'image électronique de rétrodiffusion peut refléter la composition et la distribution des éléments chimiques. Le microscope électronique à balayage est maintenant très puissant, Toute structure fine ou caractéristique de surface peut être agrandie des centaines de milliers de fois pour l'observation et l'analyse.

Pour l'analyse des défaillances PCB boardS ou soudure, Le SEM est principalement utilisé pour analyser le mécanisme de défaillance, En particulier, observer la topographie et la structure de la surface du coussin, Structure métallographique des soudures, Mesure des composés intermétalliques, Et soudabilité. Analyse et mesure des revêtements et des moustaches en étain, Attendez.. Contrairement au microscope optique, Microscope électronique à balayage pour former une image électronique, Donc seulement noir et blanc, Les échantillons au microscope électronique à balayage doivent être conducteurs, Les non - conducteurs et certains semi - conducteurs nécessitent un jet d'or ou de carbone, Sinon, la charge s'accumulera sur la surface de l'échantillon.. Observation des échantillons. En outre, La profondeur de l'image SEM est plus grande que celle du microscope optique, Il s'agit d'une méthode importante d'analyse d'échantillons hétérogènes tels que la microstructure métallographique., Microfracture et moustache d'étain.

7.. Analyse du spectre des rayons X le microscope électronique à balayage décrit ci - dessus est habituellement équipé d'un spectromètre à rayons X.. Lorsque le faisceau d'électrons à haute énergie frappe la surface de l'échantillon, Les électrons internes dans les atomes des matériaux de surface sont bombardés et s'échappent, Transition électronique externe vers un niveau d'énergie inférieur, Cela déclenchera les rayons X caractéristiques, C'est la caractéristique de la différence de niveau d'énergie atomique entre les différents éléments.. Les rayons X sont différents., Par conséquent, les rayons X caractéristiques émis par l'échantillon peuvent être analysés en tant que composants chimiques.. En même temps, Selon la longueur d'onde caractéristique ou l'énergie caractéristique du signal de rayons X détecté, the corresponding instruments are called spectral dispersive spectrometer (abbreviated as spectrometer, WDS) and energy dispersive spectrometer (abbreviated as energy spectrometer, EDS). Au - dessus du spectromètre d'énergie, La vitesse d'analyse du spectromètre d'énergie est plus rapide que celle du spectromètre. Grâce à la rapidité et au faible coût des spectromètres d'énergie, Le microscope électronique à balayage général est équipé d'un spectromètre. Différentes méthodes de balayage du faisceau d'électrons, Le spectromètre d'énergie peut effectuer une analyse ponctuelle, Analyse linéaire et analyse de surface des surfaces, Et vous pouvez obtenir des informations sur les différentes distributions des éléments. Analyse ponctuelle tous les éléments du point obtenu; Analyse de ligne effectuer une analyse d'élément sur une ligne spécifiée à la fois, Et plusieurs scans pour obtenir la distribution linéaire de tous les éléments; Analyse de surface analyse de tous les éléments d'une surface spécifiée, Et la teneur en éléments mesurée est la moyenne de la plage de mesure. Analyse PCB boards, Le spectromètre d'énergie est principalement utilisé pour l'analyse de la composition de la surface du disque de soudage., Analyse élémentaire des contaminants de surface sur les Pads et les broches de soudage à faible soudabilité. La précision de l'analyse quantitative du spectromètre d'énergie est limitée, Et moins de 0.1% généralement difficile à détecter. La combinaison du spectre d'énergie et de la sem permet d'obtenir simultanément des informations sur la morphologie et la composition de la surface., C'est pourquoi ils sont largement utilisés.

8. When the photoelectron spectroscopy (XPS) sample is irradiated by X-rays, Les électrons de la couche interne d'un atome de surface se détacheront de la liaison du noyau et s'échapperont de la surface solide pour former des électrons.. Mesure de l'énergie cinétique ex, Et une combinaison d'électrons dans la coque interne d'un atome peut être obtenue. Les énergies EB et EB varient selon les éléments et les couches d'électrons. C'est le paramètre d'identification "empreinte digitale" de l'atome., and the formed spectral line is the photoelectron spectrum (XPS). XPS can be used to perform qualitative and quantitative analysis of shallow surface (several nanometers) elements on the sample surface. En outre, Des informations sur les états de Valence chimique des éléments peuvent être obtenues à partir des déplacements chimiques de l'énergie de liaison.. Il peut fournir des informations telles que l'état de Valence de la couche superficielle et la liaison des éléments environnants; Le faisceau incident est un faisceau de photons à rayons X, Par conséquent, l'échantillon d'isolation peut être analysé sans endommager l'échantillon à analyser.. Rapid multi-element analysis; it can also be used in the case of argon ion stripping Longitudinal elemental distribution analysis of multilayers (see later) is performed with much higher sensitivity than energy dispersive spectroscopy (EDS). XPS est principalement utilisé pour analyser la qualité des revêtements de rembourrage, Analyse de la pollution et analyse du degré d'oxydation PCB board Déterminer les causes profondes de la faible soudabilité.

9.. Thermal Analysis Differential Scanning Calorimetry (Differential Scanning Calorim- etry ): A method of measuring the relationship between the power difference and temperature (or time) between the input material and the reference material under programmed temperature control. DSC est équipé de deux ensembles de lignes de chauffage de compensation sous l'échantillon et le récipient de référence. La différence de température entre l'échantillon et la référence se produit en raison de l'effet thermique du processus de chauffage., Un circuit d'amplificateur thermique différentiel et un amplificateur de compensation thermique différentiel peuvent être utilisés., Changement de courant dans le fil de chauffage compensateur, La chaleur des deux côtés est équilibrée, La différence de température t disparaît, and the relationship between the difference of the thermal power of the two electric heating compensations under the sample and the reference material with temperature (or time) changes, Selon cette relation de changement, il peut être utilisé pour étudier et analyser les propriétés physicochimiques et thermodynamiques des matériaux.. DSC est largement utilisé, Mais l'analyse PCB boards, Il est principalement utilisé pour mesurer le degré de durcissement de divers matériaux polymères PCB board (such as Figure 2) and the glass transition temperature. Ces deux paramètres déterminent PCB board. Fiabilité du processus.

Thermomechanical Analyzer (TMA): Thermal Mechanical Analysis is used to measure the deformation properties of solids, Liquides et gels soumis à des forces thermiques ou mécaniques à température contrôlée par programme. Insérer, StrAttendez.h, Flexion, etc. La sonde d'essai est soutenue par un faisceau de Cantilever et un ressort hélicoïdal fixé à celui - ci., Et la charge est appliquée à l'échantillon par le moteur. Lorsque l'échantillon est déformé, Le transformateur différentiel détecte les changements et les traite avec des données telles que la température., Contraintes et déformations. The deformation of the material under negligible load as a function of temperature (or time) can be obtained. According to the relationship between deformation and temperature (or time), Peut étudier et analyser les propriétés physicochimiques et thermodynamiques des matériaux. TMA est largement utilisé, principalement pour l'analyse PCB boardDeux paramètres clés représentés par s PCB boardMesure du coefficient de dilatation linéaire et de la température de transition vitreuse. PCB boardLes substrats ayant un coefficient de dilatation excessif provoquent généralement une rupture des trous métallisés après soudage et assemblage.. En raison de l'évolution de la densité PCB boardExigences en matière de protection de l'environnement sans plomb et sans halogène, De plus en plus PCB boardS il existe divers problèmes de défaillance, tels qu'une mauvaise mouillabilité, explosion, Stratification, Et caf. Acquisition du mécanisme de défaillance et de la cause PCB board Sera bénéfique Circuits imprimés L'avenir, Pour éviter que des problèmes similaires ne se reproduisent.