вступ
У виробництві PCBA, візуальний огляд,автоматизований оптичний контроль (AOI), і3D рентген-обстеженняможе виявити переважну більшість дефектів, пов'язаних з геометричними розмірами, перемичками або відкритими ланцюгами. Однак проблеми з якістю, приховані під фізичною поверхнею, -такі як крихкі руйнування паяних з’єднань, зростання інтерметалічних сполук (IMC) і мікроскопічні глибокі тріщини-потрібно виявляти за допомогою методів руйнівного тестування: аналізу мікрошліфів.
Процес підготовки мікрозрізів і стандартні процедури
Необхідною умовою для мікроскопічного аналізу є підготовка зрізів без деформацій і подряпин, які точно відображають оригінальну морфологію паяних з’єднань. Лабораторія електроніки повинна суворо дотримуватись стандарту підготовки проб. Техніки спочатку використовують верстат для точного різання, щоб вирізати область PCBA, що містить певні пристрої BGA або QFN, не пошкоджуючи фізичну структуру цільових паяних з’єднань. Потім зразок поміщають у прес-форму, а епоксидну смолу та затверджувач вводять для вакуумного заливання, видаляючи бульбашки повітря, щоб забезпечити ідеальну інкапсуляцію смоли в паяному з’єднанні. Після затвердіння зразок послідовно шліфується наждачним папером із карбіду кремнію із зернистістю від 180 до 2000. Під час процесу шліфування необхідно підтримувати постійний потік води для охолодження, щоб запобігти вторинному фазовому перетворенню тертя-утвореного теплом у внутрішній металевій структурі паяних з’єднань. Зрештою, виконується механічне полірування з використанням полірувальної суспензії оксиду алюмінію розміром 0,3-мікрона, доки під мікроскопом на поверхні не буде-звільнено від подряпин дзеркальне покриття.
Точне визначення товщини та морфології інтерметалічної сполуки (IMC).
Під часстадія пайки оплавленнямобробки PCBA, Sn у паяльній пасті хімічно реагує з Cu або Ni на поверхні прокладок PCB, утворюючи евтектичний шар, відомий як інтерметалічна сполука (IMC). Якість ІМК безпосередньо визначає механічну міцність паяного з'єднання. Електронні лабораторії повинні використовувати металографічні мікроскопи та скануючі електронні мікроскопи (SEM) для спостереження за морфологією росту при великому збільшенні. У стандартних процесах безсвинцевого паяння ідеальна товщина IMC має бути постійною. Товщина менше 1 мкм свідчить про недостатнє нагрівання під часпайка оплавленням, який є дефектом спаювання та дуже схильний до розшарування паяного з’єднання; якщо товщина перевищує 5 мкм, це означає, що температура печі була занадто високою або час оплавлення був занадто довгим. Через притаманну йому крихкість надмірно товстий шар IMC може стати джерелом руйнування, коли PCBA піддається механічному впливу від падінь або термічного удару. У той же час здорова морфологія IMC повинна демонструвати рівномірну віялоподібну-структуру, а не голкоподібну-або неправильну{5}}лускоподібну структуру.
Зворотне відстеження явища «чорної подушки» та міжфазних тріщин
Для друкованих плат, оброблених нікелевим -золотим покриттям (ENIG), металографічний аналіз є вирішальним методом діагностики «феномену чорної прокладки», прихованого вбивці. Під металографічним мікроскопом або енерго{2}}дисперсійним спектрометром (EDS), якщо на межі розділу між шаром нікелю та IMC спостерігається суцільна-чорна смугоподібна область (тобто шар-збагачений фосфором), що супроводжується мікроскопічними пилкоподібними-тріщинами, це можна визначити як дефект «чорного нікелю». Це відбувається тому, що під час витіснення золота розплавлене золото викликає надмірне окислення шару нікелю, що призводить до надмірної втрати атомів нікелю. Піддаючись змінним термічним навантаженням або вібрації, паяне з’єднання чітко ламається вздовж цієї вразливої ділянки. Металографічні розрізи не лише чітко визначають, чи стався злам у шарі підкладки друкованої плати, у шарі нікелю-золота чи в інтерфейсі припою, але також допомагають командам інженерів відстежити першопричину або до проблеми процесу у постачальника друкованої плати, або до відхилень параметрів у кривій паяння оплавленням на виробничій лінії, таким чином швидко визначаючи напрямок для коригувальних дій.
Мікроскопічна кількісна оцінка швидкості заповнення та товщини стінки міді
Завдяки широкому впровадженню технології з’єднання високої-щільності (HDI) у PCBA якість покриття мікро-сліпих і захованих отворів стала ключовим фактором, що впливає на цілісність передачі сигналу. Лабораторія використовує поперечні-зрізи для поздовжнього розсічення мікро-отворів усередині друкованої плати та кількісного вимірювання товщини мідного покриття на стінках отворів. Відповідно до стандарту існує сувора класифікація товщини міді на -стінках отворів за стандартами класу 1, класу 2 і класу 3. Поперечні-перерізи забезпечують візуальне підтвердження того, чи є порожнечі в міді з гальванічним покриттям, чи стоншена мідь у кутах через нерівномірну густину струму та чи відповідає швидкість заповнення смолою або мідною пастою в сліпих отворах стандарту 95% або вище. Дані вимірювань у цих вимірах дозволяють виробникам завчасно визначати та зменшувати ризик періодичних розривів ланцюгів, спричинених тріщинами внутрішнього шару, до того, як друкована плата потрапить ускладальна лінія для поверхневого-монтажу.
Суворий контроль за мікроскопічною якістю є наріжним каменем для того, щоб кожна-високоцінна друкована плата залишалася-безвідмовною навіть у суворих умовах експлуатації.
Короткі факти про NeoDen
- Створено в 2010 році, 200 + співробітників, 27000+ кв. фабрика.
- Продукти NeoDen: машини PnP різних серій, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Серія Reflow Oven IN, а також повна лінія SMT включає все необхідне обладнання SMT.
- Успішні 10000+ клієнти по всьому світу.
- 40+ Глобальні агенти в Азії, Європі, Америці, Океанії та Африці.
- Центр досліджень і розробок: 3 відділи досліджень і розробок з 25+ професійними інженерами-дослідниками.
- Внесено до списку CE та має 70+ патентів.
- 30+ інженери з контролю якості та технічної підтримки, 15+ старші міжнародні відділи продажів, для своєчасної відповіді клієнтів протягом 8 годин і надання професійних рішень протягом 24 годин.