Introducció
En la fabricació de PCBA, inspecció visual,inspecció òptica automatitzada (AOI), iInspecció de raigs X-3Dpot detectar la gran majoria de defectes relacionats amb dimensions geomètriques, ponts o circuits oberts. Tanmateix, els problemes de qualitat que s'amaguen sota la superfície física-com les fractures fràgils a les juntes de soldadura, el creixement de compostos intermetàl·lics (IMC) i les esquerdes profundes microscòpiques-s'han d'identificar mitjançant mètodes de prova destructius: anàlisi de microseccions.
Procés de preparació de microseccions i procediments estàndard
Un requisit previ per a l'anàlisi microscòpica és la preparació de seccions lliures de deformacions i esgarrapades i que reflecteixin amb precisió la morfologia original de les unions de soldadura. El laboratori d'electrònica ha de complir estrictament la norma per a la preparació de mostres. Els tècnics utilitzen primer una màquina de tall de precisió per tallar l'àrea del PCBA que conté dispositius BGA o QFN específics sense danyar l'estructura física de les juntes de soldadura objectiu. A continuació, es col·loca la mostra en un motlle i s'injecta resina epoxi i enduridor per incrustar-se al buit, eliminant les bombolles d'aire per garantir que la resina encapsula perfectament la junta de soldadura. Després de la curació, la mostra es tritura seqüencialment amb paper de vidre de carbur de silici amb gra que oscil·la entre 180 i 2000. Durant el procés de mòlta, s'ha de mantenir un flux d'aigua constant per al refredament per evitar que la calor generada per fricció -causi una transformació de fase secundària a l'estructura metàl·lica interna de les juntes de soldadura. Finalment, el poliment mecànic es realitza amb una pasta de poliment d'òxid d'alumini de 0,3-micres fins que la superfície presenta un acabat semblant a un mirall-sense ratllades sota un microscopi.
Determinació precisa del gruix i la morfologia del compost intermetàl·lic (IMC).
Durant eletapa de soldadura per refluixdel processament de PCBA, el Sn de la pasta de soldadura reacciona químicament amb el Cu o Ni a la superfície dels coixinets de PCB per formar una capa eutèctica, coneguda com a compost intermetàl·lic (IMC). La qualitat de l'IMC determina directament la resistència mecànica de la junta de soldadura. Els laboratoris d'electrònica han d'utilitzar microscopis metal·logràfics i microscopis electrònics d'escaneig (SEM) per observar la morfologia del creixement a gran augment. En els processos estàndard de soldadura sense plom-, el gruix IMC ideal ha de ser coherent. Un gruix inferior a 1 μm indica una calor insuficient durantsoldadura per reflux, que constitueix un defecte de soldadura i és molt propens a provocar la delaminació de la junta de soldadura; si el gruix supera els 5 μm, indica que la temperatura del forn era massa alta o que el temps de refluig era massa llarg. A causa de la seva fragilitat inherent, una capa d'IMC massa gruixuda pot convertir-se en una font de fractura quan el PCBA està sotmès a un impacte mecànic per gotes o xoc tèrmic. Al mateix temps, una morfologia d'IMC sana hauria de mostrar una estructura en forma de ventall-uniforme, en lloc d'una estructura semblant a una agulla-o una escama- irregular.
Traçabilitat inversa del fenomen "Black Pad" i esquerdes interfacials
Per als PCB tractats amb níquel-or (ENIG), l'anàlisi metal·logràfica és el mètode decisiu per diagnosticar el "fenomen del coixinet negre", un assassí ocult. Sota un microscopi metal·logràfic o un espectròmetre-dispersiu d'energia (EDS), si s'observa una regió contínua semblant a una banda negra- (és a dir, una capa- rica en fòsfor) a la interfície entre la capa de níquel i l'IMC, acompanyada de dents de serra microscòpiques-es poden identificar esquerdes en forma de-defecte de níquel. Això passa perquè, durant el desplaçament de l'or, l'or fos provoca una oxidació excessiva de la capa de níquel, donant lloc a una pèrdua excessiva d'àtoms de níquel. Quan se sotmet a una tensió tèrmica o vibració alterna, la junta de soldadura es fracturarà clarament al llarg d'aquesta zona vulnerable. Les seccions metal·logràfiques no només delimiten clarament si la fractura s'ha produït a la capa de substrat de PCB, a la capa de níquel-or o a la interfície de soldadura, sinó que també ajuden els equips d'enginyeria a rastrejar la causa arrel a un problema de procés al proveïdor de PCB o a les desviacions dels paràmetres de la corba de soldadura de reflux a la línia de producció, per identificar ràpidament la direcció de l'acció.
Quantificació microscòpica de cegues i enterrades mitjançant velocitats d'ompliment i gruix de paret de coure
Amb l'adopció generalitzada de la tecnologia d'interconnexió d'alta{0}}densitat (HDI) a PCBA, la qualitat del revestiment de les vies micro-cegues i enterrades s'ha convertit en un factor clau que afecta la integritat de la transmissió del senyal. El laboratori utilitza seccions transversals-per disseccionar longitudinalment les micro-vies dins del PCB i mesurar quantitativament el gruix de la placa de coure a les parets de les vies. D'acord amb l'estàndard, hi ha classificacions estrictes per al gruix del coure a les parets de-forats passants segons els estàndards de classe 1, classe 2 i classe 3. Les-seccions transversals proporcionen una confirmació visual de si hi ha buits al coure galvanitzat, si el coure s'aprima a les cantonades a causa d'una densitat de corrent desigual i si la taxa d'ompliment de resina o pasta de coure a les vies cegues compleix l'estàndard del 95% o superior. Les dades de mesura en aquestes dimensions permeten als fabricants identificar i mitigar de manera proactiva el risc de circuits oberts intermitents causats per fractures de la capa interna abans que el PCB entri allínia de muntatge de-superfície.
Un control estricte de la qualitat microscòpica és la pedra angular per garantir que cada PCB d'alt{0}}valor es mantingui completament lliure d'errors- fins i tot en entorns operatius durs.
Dades breus sobre NeoDen
- Fundada el 2010, 200 + empleats, 27000+ m² fàbrica.
- Productes NeoDen: màquines PnP de sèries diferents, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN Series, així com la línia completa SMT inclou tots els equips SMT necessaris.
- 10000+ clients d'èxit a tot el món.
- 40+ Agents globals coberts a Àsia, Europa, Amèrica, Oceania i Àfrica.
- Centre d'R+D: 3 departaments d'R+D amb 25+ enginyers professionals de R+D.
- Compta amb CE i té 70+ patents.
- 30+ enginyers de control de qualitat i suport tècnic, 15+ vendes internacionals sènior, per respondre puntualment al client en 8 hores i oferir solucions professionals en 24 hores.