Uvod
U proizvodnji PCBA, vizuelni pregled,automatska optička inspekcija (AOI), i3D X{1}}inspekcijamože otkriti veliku većinu defekata povezanih s geometrijskim dimenzijama, premošćavanjem ili otvorenim krugovima. Međutim, problemi sa kvalitetom skriveni ispod fizičke površine-kao što su krhki lomovi unutar lemnih spojeva, rast intermetalnih jedinjenja (IMC) i mikroskopske duboke pukotine-moraju se identificirati korištenjem metoda destruktivnog ispitivanja: analiza mikropresjeka.
Proces pripreme mikroreza i standardne procedure
Preduvjet za mikroskopsku analizu je priprema presjeka bez deformacija i ogrebotina i koji tačno odražavaju originalnu morfologiju lemnih spojeva. Laboratorija za elektroniku mora se striktno pridržavati standarda za pripremu uzoraka. Tehničari prvo koriste preciznu mašinu za rezanje kako bi izrezali područje PCBA koji sadrži specifične BGA ili QFN uređaje bez oštećenja fizičke strukture ciljnih lemnih spojeva. Uzorak se zatim stavlja u kalup, a epoksidna smola i učvršćivač se ubrizgavaju za ugradnju u vakuumu, uklanjajući mjehuriće zraka kako bi se osiguralo da smola savršeno kapsulira spoj za lemljenje. Nakon stvrdnjavanja, uzorak se uzastopno brusi brusnim papirom od silicijum karbida sa granulacijom od 180 do 2000. Tokom procesa brušenja, mora se održavati konstantan protok vode radi hlađenja kako bi se spriječilo trenje{6}}generisana toplina da izazove transformaciju sekundarne faze u unutrašnjoj metalnoj strukturi lemnih spojeva. Konačno, mehaničko poliranje se izvodi korištenjem 0,3-mikrona aluminij oksida za poliranje suspenzije sve dok površina ne pokaže -završnu obradu bez ogrebotina, kao ogledalo pod mikroskopom.
Precizno određivanje debljine i morfologije intermetalnog spoja (IMC).
Tokomfaza reflow lemljenjaU procesu PCBA obrade, Sn u pasti za lemljenje hemijski reaguje sa Cu ili Ni na površini PCB jastučića da bi se formirao eutektički sloj, poznat kao intermetalno jedinjenje (IMC). Kvaliteta IMC direktno određuje mehaničku čvrstoću lemnog spoja. Laboratorije za elektroniku moraju koristiti metalografske mikroskope i skenirajuće elektronske mikroskope (SEM) za promatranje morfologije rasta pri velikom povećanju. U standardnim-procesima lemljenja bez olova, idealna IMC debljina mora biti konzistentna. Debljina manja od 1 μm ukazuje na nedovoljnu toplotu tokomreflow lemljenje, što predstavlja defekt lemljenja i vrlo je sklono izazivanju delaminacije lemnog spoja; ako je debljina veća od 5 μm, to znači da je temperatura pećnice bila previsoka ili je vrijeme ponovnog tajanja bilo predugo. Zbog svoje inherentne krhkosti, prekomjerno debeo IMC sloj može postati izvor loma kada je PCBA podvrgnut mehaničkom udaru od padova ili termičkog udara. U isto vrijeme, zdrava morfologija IMC-a bi trebala pokazati ujednačenu strukturu u obliku lepeze-, umjesto igličaste-ili nepravilne ljuspice-strukture.
Obrnuta sljedivost fenomena "crnog jastučića" i međufaznih pukotina
Za PCB-e koji su tretirani bezelektrično nikl-zlatom (ENIG), metalografska analiza je odlučujuća metoda za dijagnosticiranje "fenomena crne pločice", skrivenog ubice. Pod metalografskim mikroskopom ili energetski-disperzivnim spektrometrom (EDS), ako se na granici između sloja nikla i IMC-a uoči neprekidna crna traka-sloj (tj. sloj bogatog fosforom{{6}), praćen mikroskopskim zubom pile{7}}, to se može identificirati kao pukotina u obliku crne boje. To se događa zato što, tokom istiskivanja zlata, rastopljeno zlato uzrokuje prekomjernu oksidaciju sloja nikla, što dovodi do pretjeranog gubitka atoma nikla. Kada je podvrgnut naizmjeničnom termičkom naprezanju ili vibracijama, spoj za lemljenje će se čisto polomiti duž ovog osjetljivog područja. Metalografski dijelovi ne samo da jasno ocrtavaju da li je do loma došlo u sloju podloge PCB-a, sloju nikla{11}}zlata ili sučelju za lemljenje, već i pomažu inženjerskim timovima da pronađu korijenski uzrok do problema s procesom kod dobavljača PCB-a ili odstupanja parametara u krivulji reflow lemljenja na proizvodnoj liniji, čime se brzo identifikuje pravac djelovanja.
Mikroskopska kvantifikacija slijepih i zakopanih putem stope punjenja i debljine bakrenog zida
Sa široko rasprostranjenim usvajanjem tehnologije High-Interconnect (HDI) u PCBA, kvalitet oplate mikro-slijepih i skrivenih spojeva postao je ključni faktor koji utiče na integritet prijenosa signala. Laboratorija koristi poprečne-presjeke za uzdužno seciranje mikro-propusta unutar PCB-a i kvantitativno mjerenje debljine bakrenog sloja na zidovima prolaza. U skladu sa standardom, postoje stroge klasifikacije za debljinu bakra na zidovima kroz{6}}otvore prema standardima klase 1, klase 2 i klase 3. Poprečni presjeci pružaju vizuelnu potvrdu da li postoje praznine u galvaniziranom bakru, da li je bakar razrijeđen na uglovima zbog neujednačene gustine struje i da li stopa punjenja smolom ili bakrenom pastom unutar slijepih otvora zadovoljava standard od 95% ili više. Podaci mjerenja u ovim dimenzijama omogućavaju proizvođačima da proaktivno identificiraju i ublaže rizik od povremenih otvorenih krugova uzrokovanih lomovima unutarnjeg sloja prije nego što PCB uđe umontažna linija za površinsku{0}}montažu.
Stroga kontrola mikroskopskog kvaliteta je kamen temeljac za osiguravanje da svaki PCB visoke{0}}visoke vrijednosti ostane potpuno bez grešaka-čak iu teškim radnim okruženjima.
Kratke činjenice o NeoDenu
- Osnovana 2010, 200 + zaposlenih, 27000+ m2. fabrika.
- NeoDen proizvodi: PnP mašine različitih serija, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow pećnica IN serija, kao i kompletna SMT linija uključuje svu neophodnu SMT opremu.
- Uspješni klijenti 10000+ širom svijeta.
- 40+ Globalni agenti pokriveni u Aziji, Evropi, Americi, Okeaniji i Africi.
- Centar za istraživanje i razvoj: 3 odjela za istraživanje i razvoj sa 25+ profesionalnim R&D inženjerima.
- Naveden sa CE i dobio 70+ patenata.
- 30+ inženjeri za kontrolu kvaliteta i tehničku podršku, 15+ senior međunarodna prodaja, za pravovremeni odgovor kupaca u roku od 8 sati i pružanje profesionalnih rješenja u roku od 24 sata.