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嘉峪檢測網 2015-09-01 07:41
隨著電子信息產品的小型化以及無鉛無鹵化的環保要求,PCB 也向高密度高Tg以及環保的方向發展,但是由于成本以及材料變更的原因,PCB在生產和應用過程中出現了大量的失效問題,如何處理產品失效成為使用者面對的首要問題。
失效分析能夠幫助使用者:
1)找出產品失效的原因;
2)追述產品在設計、制造、使用過程中存在的不良因素;
3)提出糾正措施,預防失效的再次發生。
介于pcb的結構特點以及失效的主要模式,小編將重點介紹6個用于pcb失效分析的基本手段:
1)外觀檢查
2)x射線透視檢查
3)金相切片分析
4)紅外顯微鏡分析
5)掃描聲學顯微鏡分析
6)能譜分析
1、外觀檢查
外觀檢查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。
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的通孔內部和其他內部缺陷,只好使用X射線透視系統來檢查。X光透視系統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。該技術更多地用來檢查PCBA焊點內部的缺陷、通孔內部缺陷和高密度封裝的BGA或CSP器件的缺陷焊點的定位。
3、切片分析
切片分析是通過取樣、鑲嵌、切片、拋磨、腐蝕、觀察等一系列手段和步驟獲得PCB橫截面結構的過程。通過切片分析可以得到反映PCB(通孔、鍍層等)質量的微觀結構的豐富信息,為下一步的質量改進提供很好的依據。
4、顯微紅外分析
顯微紅外分析就是將紅外光譜與顯微鏡結合在一起的分析方法,它利用不同材料(主要是有機物)對紅外光譜不同吸收的原理,分析材料的化合物成分,再結合顯微鏡可使可見光與紅外光同光路,只要在可見的視場下,就可以尋找要分析微量的有機污染物。顯微紅外分析的主要用途就是分析被焊面或焊點表面的有機污染物,分析腐蝕或可焊性不良的原因。
5、掃描電子顯微鏡分析
掃描電子顯微鏡(SEM)是進行失效分析的一種最有用的大型電子顯微成像系統,在PCB或焊點的失效分析方面,SEM主要用來作失效機理的分析,具體說來就是用來觀察焊盤表面的形貌結構、焊點金相組織、測量金屬間化物、可焊性鍍層分析以及做錫須分析測量等。與光學顯微鏡不同,掃描電鏡所成的是電子像,因此只有黑白兩色,并且掃描電鏡的試樣要求導電,對非導體和部分半導體需要噴金或碳處理,否則電荷聚集在樣品表面就影響樣品的觀察。此外,掃描電鏡圖像景深遠遠大于光學顯微鏡,是針對金相結構、顯微斷口以及錫須等不平整樣品的重要分析方法。
6、X射線能譜分析
在PCB的分析上,能譜儀主要用于焊盤表面的成分分析,可焊性不良的焊盤與引線腳表面污染物的元素分析。能譜儀的定量分析的準確度有限,低于0.1%的含量一般不易檢出。能譜與SEM結合使用可以同時獲得表面形貌與成分的信息,這是它們應用廣泛的原因所在。
最后,失效分析能夠全面體現一個實驗室的技術能力。失效分析并不是憑借幾臺設備做幾個針對性的試驗就ok了,關鍵還在于通過試驗數據分析得出的試驗結論。一個失效分析價格往往在萬元以上,主要也是因為整個分析團隊的技術經驗結晶,并且能夠對同樣的制造工藝提出改進措施。
來源:AnyTesting