Wstęp
W produkcji PCBA kontrola wizualna,automatyczna inspekcja optyczna (AOI), IKontrola rentgenowska 3D-może wykryć zdecydowaną większość defektów związanych z wymiarami geometrycznymi, mostkami lub obwodami otwartymi. Jednak problemy z jakością ukryte pod powierzchnią fizyczną,-takie jak kruche pęknięcia w połączeniach lutowanych, wzrost związków międzymetalicznych (IMC) i mikroskopijne głębokie pęknięcia-należy zidentyfikować za pomocą metod badań niszczących: analizy mikrosekcyjnej.
Proces przygotowania mikrosekcji i procedury standardowe
Warunkiem analizy mikroskopowej jest przygotowanie przekrojów wolnych od odkształceń i zarysowań oraz dokładnie odzwierciedlających pierwotną morfologię złącz lutowanych. Laboratorium elektroniczne musi ściśle przestrzegać normy dotyczącej przygotowania próbek. Technicy najpierw używają precyzyjnej maszyny do cięcia, aby wyciąć obszar PCBA zawierający określone urządzenia BGA lub QFN, nie uszkadzając fizycznej struktury docelowych połączeń lutowanych. Próbkę następnie umieszcza się w formie, po czym wtryskuje się żywicę epoksydową i utwardzacz w celu zatapiania próżniowego, usuwając pęcherzyki powietrza, aby zapewnić, że żywica doskonale otoczy złącze lutowane. Po utwardzeniu próbkę następnie szlifuje się papierem ściernym z węglika krzemu o ziarnistości od 180 do 2000. Podczas procesu szlifowania należy utrzymywać stały przepływ wody w celu chłodzenia, aby zapobiec spowodowaniu wtórnej przemiany fazowej w wewnętrznej strukturze metalowej połączeń lutowanych. Na koniec przeprowadza się mechaniczne polerowanie przy użyciu 0,3-mikronowej zawiesiny polerskiej tlenku glinu, aż powierzchnia pod mikroskopem będzie wolna od zadrapań,-lustrzana.
Precyzyjne oznaczanie grubości i morfologii związków międzymetalicznych (IMC).
Podczasetap lutowania rozpływowegoPodczas przetwarzania PCBA Sn zawarty w paście lutowniczej reaguje chemicznie z Cu lub Ni na powierzchni płytek PCB, tworząc warstwę eutektyczną, znaną jako związek międzymetaliczny (IMC). Jakość IMC bezpośrednio określa wytrzymałość mechaniczną złącza lutowanego. Laboratoria elektroniczne muszą używać mikroskopów metalograficznych i skaningowych mikroskopów elektronowych (SEM) do obserwacji morfologii wzrostu przy dużym powiększeniu. W standardowych procesach lutowania-bezołowiowego idealna grubość IMC musi być stała. Grubość mniejsza niż 1 μm wskazuje na niewystarczającą ilość ciepła podczaslutowanie rozpływowe, co stanowi wadę lutowniczą i jest bardzo podatne na powodowanie rozwarstwiania złącza lutowniczego; jeśli grubość przekracza 5 μm, oznacza to, że temperatura pieca była zbyt wysoka lub czas rozpływu był zbyt długi. Ze względu na swoją wrodzoną kruchość zbyt gruba warstwa IMC może stać się źródłem pęknięć, gdy PCBA zostanie poddana uderzeniom mechanicznym w wyniku upadków lub szoku termicznego. Jednocześnie zdrowa morfologia IMC powinna wykazywać jednolitą strukturę-w kształcie wachlarza, a nie strukturę przypominającą igłę-lub nieregularny płatek-.
Odwrotna identyfikowalność zjawiska „czarnej podkładki” i pęknięć międzyfazowych
W przypadku płytek PCB powlekanych-bezprądowym złotem (ENIG) analiza metalograficzna jest decydującą metodą diagnozowania „zjawiska czarnej podkładki” – ukrytego zabójcy. Jeśli pod mikroskopem metalograficznym lub-spektrometrem z dyspersją energii (EDS) na styku warstwy niklu z IMC zaobserwuje się ciągły czarny pas-podobny do obszaru (tj. warstwę bogatą w fosfor-), któremu towarzyszą mikroskopijne pęknięcia-w kształcie zębów piłokształtnych, można go zidentyfikować jako defekt „czarnego niklu”. Dzieje się tak, ponieważ podczas wypierania złota stopione złoto powoduje nadmierne utlenianie warstwy niklu, co prowadzi do nadmiernej utraty atomów niklu. Poddane zmiennemu naprężeniu termicznemu lub wibracjom złącze lutowane pęknie wzdłuż tego wrażliwego obszaru. Sekcje metalograficzne nie tylko wyraźnie określają, czy pęknięcie wystąpiło w warstwie podłoża PCB, warstwie-złota niklu czy na styku lutu, ale także pomagają zespołom inżynierskim w prześledzeniu pierwotnej przyczyny albo w problemie procesowym u dostawcy PCB, albo w odchyleniach parametrów krzywej lutowania rozpływowego na linii produkcyjnej, co pozwala szybko zidentyfikować kierunek działań naprawczych.
Mikroskopowa ocena ilościowa ślepych i zakopanych na podstawie szybkości napełniania i grubości ścianki miedzianej
Wraz z powszechnym przyjęciem technologii połączeń wzajemnych o wysokiej-gęstości (HDI) w PCBA, jakość powlekania mikro-zaślepionych i zakopanych przelotek stała się kluczowym czynnikiem wpływającym na integralność transmisji sygnału. Laboratorium wykorzystuje-przekroje poprzeczne do podłużnego rozcięcia mikro-przelotek wewnątrz płytki drukowanej i ilościowego pomiaru grubości miedzi na ściankach przelotek. Zgodnie z normą istnieją ścisłe klasyfikacje grubości miedzi-ścian z otworami przelotowymi w ramach norm klasy 1, klasy 2 i klasy 3. Przekroje poprzeczne pozwalają wizualnie potwierdzić, czy w galwanizowanej miedzi znajdują się puste przestrzenie, czy miedź jest cieńsza w rogach z powodu nierównomiernej gęstości prądu oraz czy stopień wypełnienia żywicą lub pastą miedzianą w ślepych przelotkach spełnia normę wynoszącą 95% lub więcej. Dane pomiarowe w tych wymiarach umożliwiają producentom proaktywną identyfikację i ograniczanie ryzyka sporadycznych otwartych obwodów spowodowanych pęknięciami warstwy wewnętrznej, zanim płytka drukowana wejdzie dolinia montażowa-do montażu powierzchniowego.
Ścisła kontrola nad mikroskopijną jakością to podstawa gwarantująca, że każda-płytka PCB o wysokiej wartości pozostanie całkowicie wolna-od usterek nawet w trudnych warunkach pracy.
Szybkie fakty na temat NeoDen
- Założona w 2010 roku, 200 + pracowników, 27000+ mkw. fabryka.
- Produkty NeoDen: różne serie maszyn PnP, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Seria pieców rozpływowych IN oraz kompletna linia SMT zawierają cały niezbędny sprzęt SMT.
- Klienci 10000+ odnoszący sukcesy na całym świecie.
- 40+ Globalni agenci działający w Azji, Europie, Ameryce, Oceanii i Afryce.
- Centrum badawczo-rozwojowe: 3 działy badawczo-rozwojowe z 25+ profesjonalnymi inżynierami badawczo-rozwojowymi.
- Znajduje się na liście CE i posiada 70+ patentów.
- 30+ inżynierowie ds. kontroli jakości i wsparcia technicznego, 15+ starsi pracownicy ds. sprzedaży międzynarodowej, którzy zapewniają szybką reakcję klientów w ciągu 8 godzin i dostarczanie profesjonalnych rozwiązań w ciągu 24 godzin.