Introducere
În fabricarea PCBA, inspecția vizuală,inspecție optică automată (AOI), șiInspecție 3D cu raze X-poate detecta marea majoritate a defectelor legate de dimensiunile geometrice, poduri sau circuite deschise. Cu toate acestea, problemele de calitate ascunse sub suprafața fizică-cum ar fi fracturile fragile în îmbinările de lipit, creșterea compușilor intermetalici (IMC) și fisurile profunde microscopice-trebuie identificate folosind metode de testare distructivă: analiza microsecțiunii.
Procesul de pregătire a microsecțiilor și proceduri standard
O condiție prealabilă pentru analiza microscopică este pregătirea secțiunilor care nu prezintă deformare și zgârieturi și care reflectă cu exactitate morfologia originală a îmbinărilor de lipit. Laboratorul de electronică trebuie să respecte cu strictețe standardul pentru pregătirea probelor. Tehnicienii folosesc mai întâi o mașină de tăiat de precizie pentru a tăia zona PCBA care conține dispozitive BGA sau QFN specifice, fără a deteriora structura fizică a îmbinărilor de lipit țintă. Proba este apoi plasată într-o matriță, iar rășina epoxidică și întăritorul sunt injectate pentru încorporarea în vid, eliminând bulele de aer pentru a se asigura că rășina încapsulează perfect îmbinarea de lipit. După întărire, proba este măcinată secvenţial folosind hârtie abrazivă cu carbură de siliciu cu granulaţie cuprinsă între 180 şi 2000. În timpul procesului de măcinare, trebuie menţinut un flux constant de apă pentru răcire pentru a preveni frecarea-căldura generată să provoace o transformare de fază secundară în structura metalică internă a îmbinărilor de lipit. În cele din urmă, lustruirea mecanică se efectuează folosind o pastă de lustruire cu oxid de aluminiu de 0,3-micron până când suprafața prezintă un finisaj asemănător unei oglinzi, fără zgârieturi-la microscop.
Determinarea precisă a grosimii și morfologiei compusului intermetalic (IMC).
În timpuletapa de lipire prin reflowprocesării PCBA, Sn-ul din pasta de lipit reacționează chimic cu Cu sau Ni de pe suprafața plăcuțelor PCB pentru a forma un strat eutectic, cunoscut sub numele de compus intermetalic (IMC). Calitatea IMC determină în mod direct rezistența mecanică a îmbinării de lipit. Laboratoarele de electronică trebuie să utilizeze microscoape metalografice și microscoape electronice cu scanare (SEM) pentru a observa morfologia creșterii la mărire mare. În procesele standard de lipire-fără plumb, grosimea ideală IMC trebuie să fie consecventă. O grosime mai mică de 1 μm indică căldură insuficientă în timpullipirea prin reflow, care constituie un defect de lipit și este foarte predispus să provoace delaminarea îmbinării de lipit; dacă grosimea depășește 5 μm, indică faptul că temperatura cuptorului a fost prea mare sau timpul de refluere a fost prea lung. Datorită fragilității sale inerente, un strat IMC excesiv de gros poate deveni o sursă de fractură atunci când PCBA este supus unui impact mecanic din cauza picăturilor sau șocului termic. În același timp, o morfologie IMC sănătoasă ar trebui să prezinte o structură uniformă-în formă de evantai, mai degrabă decât o structură asemănătoare unui ac-sau fulgi-neregulat.
Trasabilitatea inversă a fenomenului „Black Pad” și a fisurilor interfațiale
Pentru PCB-urile tratate cu placare cu nichel-cu aur (ENIG), analiza metalografică este metoda decisivă pentru diagnosticarea „fenomenului tamponului negru”, un ucigaș ascuns. Sub un microscop metalografic sau cu un spectrometru cu dispersie energetică (EDS), dacă se observă o regiune continuă asemănătoare unei benzi negre (adică un strat bogat în fosfor) la interfața dintre stratul de nichel și IMC, însoțită de dinte de ferăstrău microscopic, poate fi identificată fisuri în formă de dinte de ferăstrău, defectul de nichel poate fi identificat. Acest lucru se întâmplă deoarece, în timpul deplasării aurului, aurul topit provoacă oxidarea excesivă a stratului de nichel, ducând la pierderea excesivă a atomilor de nichel. Când este supusă stresului termic sau vibrațiilor alternante, îmbinarea de lipit se va fractura curat de-a lungul acestei zone vulnerabile. Secțiunile metalografice nu numai că delimitează în mod clar dacă ruptura a avut loc în stratul de substrat PCB, stratul de nichel-aur sau interfața de lipit, dar ajută și echipele de ingineri să urmărească cauza principală fie la o problemă de proces la furnizorul de PCB, fie la abaterile parametrilor din curba de lipire prin reflow pe linia de producție, pentru a identifica rapid direcția de acțiune.
Cuantificare microscopică a orbului și îngropat prin ratele de umplere și grosimea peretelui de cupru
Odată cu adoptarea pe scară largă a tehnologiei High-Density Interconnect (HDI) în PCBA, calitatea de placare a micro-viaselor oarbe și îngropate a devenit un factor cheie care afectează integritatea transmisiei semnalului. Laboratorul folosește-secțiuni transversale pentru a diseca longitudinal micro-viale din interiorul PCB și pentru a măsura cantitativ grosimea placajului cu cupru de pe pereții traverselor. În conformitate cu standardul, există clasificări stricte pentru grosimea cuprului pe pereții-gaurilor traversante conform standardelor Clasa 1, Clasa 2 și Clasa 3. Secțiunile transversale oferă o confirmare vizuală a faptului dacă există goluri în cuprul galvanizat, dacă cuprul este subțiat la colțuri din cauza densității neuniforme de curent și dacă rata de umplere cu rășină sau pastă de cupru din canalele oarbe îndeplinește standardul de 95% sau mai mare. Datele de măsurare pe aceste dimensiuni le permit producătorilor să identifice și să atenueze în mod proactiv riscul de circuite deschise intermitente cauzate de fracturile stratului intern înainte ca PCB-ul să intre înlinie de asamblare{0}}de suprafață.
Controlul strict asupra calității microscopice este piatra de temelie pentru a ne asigura că fiecare PCB de{0}}valoare ridicată rămâne complet fără defecte-chiar și în medii dure de operare.
Informații rapide despre NeoDen
- Înființată în 2010, 200 + angajați, 27000+ mp. fabrică.
- Produse NeoDen:Mașini PnP din serii diferite, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Seria IN Oven Reflow, precum și linia SMT completă includ toate echipamentele SMT necesare.
- 10000+ clienți de succes din întreaga lume.
- 40+ Agenți globali acoperiți în Asia, Europa, America, Oceania și Africa.
- Centrul de cercetare și dezvoltare: 3 departamente de cercetare și dezvoltare cu 25+ ingineri profesioniști de cercetare și dezvoltare.
- Listat cu CE și a primit 70+ brevete.
- 30+ ingineri de control al calității și asistență tehnică, 15+ vânzări internaționale senior, pentru răspunsul prompt al clienților în 8 ore și soluții profesionale care oferă în 24 de ore.