Giới thiệu
Trong sản xuất PCBA, kiểm tra trực quan,kiểm tra quang học tự động (AOI), Vàkiểm tra tia X-3Dcó thể phát hiện phần lớn các khuyết tật liên quan đến kích thước hình học, cầu nối hoặc mạch hở. Tuy nhiên, các vấn đề về chất lượng ẩn bên dưới bề mặt vật lý-chẳng hạn như vết nứt giòn trong mối hàn, sự phát triển của các hợp chất liên kim loại (IMC) và vết nứt sâu cực nhỏ-phải được xác định bằng các phương pháp thử nghiệm phá hủy: phân tích vi mô.
Quy trình chuẩn bị vi phẫu và quy trình chuẩn
Điều kiện tiên quyết để phân tích bằng kính hiển vi là việc chuẩn bị các phần không bị biến dạng và trầy xước và phản ánh chính xác hình thái ban đầu của các mối hàn. Phòng thí nghiệm điện tử phải tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn chuẩn bị mẫu. Trước tiên, các kỹ thuật viên sử dụng máy cắt chính xác để cắt bỏ khu vực PCBA chứa các thiết bị BGA hoặc QFN cụ thể mà không làm hỏng cấu trúc vật lý của các mối hàn mục tiêu. Sau đó, mẫu được đặt vào khuôn, nhựa epoxy và chất làm cứng được bơm vào để nhúng chân không, loại bỏ bọt khí để đảm bảo nhựa bao bọc hoàn hảo mối hàn. Sau khi xử lý, mẫu được nghiền lần lượt bằng giấy nhám cacbua silic có độ hạt từ 180 đến 2000. Trong quá trình mài, phải duy trì dòng nước liên tục để làm mát nhằm ngăn nhiệt-sinh ra do ma sát gây ra sự biến đổi pha thứ cấp trong cấu trúc kim loại bên trong của các mối hàn. Cuối cùng, quá trình đánh bóng cơ học được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịch đánh bóng nhôm oxit 0,3-micron cho đến khi bề mặt có lớp hoàn thiện giống như gương,-không trầy xước dưới kính hiển vi.
Xác định chính xác độ dày và hình thái của hợp chất liên kim loại (IMC)
Trong thời giangiai đoạn hàn nóng chảy lạiTrong quá trình xử lý PCBA, Sn trong kem hàn phản ứng hóa học với Cu hoặc Ni trên bề mặt của miếng PCB để tạo thành lớp eutectic, được gọi là hợp chất liên kim loại (IMC). Chất lượng của IMC quyết định trực tiếp đến độ bền cơ học của mối hàn. Các phòng thí nghiệm điện tử phải sử dụng kính hiển vi kim loại và kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát hình thái phát triển ở độ phóng đại cao. Trong quy trình hàn không chì-chì tiêu chuẩn, độ dày IMC lý tưởng phải nhất quán. Độ dày dưới 1 μm cho thấy không đủ nhiệt trong quá trìnhhàn nóng chảy lại, tạo thành khuyết tật hàn và rất dễ gây ra hiện tượng tách lớp mối hàn; nếu độ dày vượt quá 5 μm, điều đó cho thấy nhiệt độ lò quá cao hoặc thời gian nóng chảy lại quá dài. Do tính giòn vốn có của nó, lớp IMC quá dày có thể trở thành nguồn gây gãy khi PCBA chịu tác động cơ học do bị rơi hoặc sốc nhiệt. Đồng thời, hình thái IMC khỏe mạnh phải có cấu trúc hình quạt-đồng nhất, thay vì cấu trúc giống như hình kim-hoặc vảy không đều-.
Truy xuất nguồn gốc ngược của hiện tượng "Tấm đệm đen" và các vết nứt bề mặt
Đối với PCB được xử lý bằng lớp mạ vàng niken-không dùng điện (ENIG), phân tích kim loại là phương pháp quyết định để chẩn đoán "hiện tượng miếng đen", một kẻ giết người giấu mặt. Dưới kính hiển vi kim loại hoặc máy quang phổ phân tán năng lượng-(EDS), nếu quan sát thấy một vùng giống như dải đen-đen liên tục (tức là lớp giàu phốt pho-) tại bề mặt tiếp xúc giữa lớp niken và IMC, kèm theo các vết nứt hình răng cưa cực nhỏ-, thì nó có thể được xác định là khuyết tật "niken đen". Điều này xảy ra bởi vì, trong quá trình dịch chuyển vàng, vàng nóng chảy gây ra quá trình oxy hóa quá mức của lớp niken, dẫn đến mất đi quá nhiều nguyên tử niken. Khi chịu áp lực nhiệt hoặc rung động xen kẽ, mối hàn sẽ bị gãy dọc theo khu vực dễ bị tổn thương này. Các phần kim loại không chỉ mô tả rõ ràng vết nứt xảy ra ở lớp nền PCB, lớp vàng niken hay giao diện hàn mà còn giúp các nhóm kỹ thuật truy tìm nguyên nhân cốt lõi liên quan đến sự cố quy trình tại nhà cung cấp PCB hoặc độ lệch tham số trong đường cong hàn nóng chảy lại trên dây chuyền sản xuất, từ đó nhanh chóng xác định hướng hành động khắc phục.
Định lượng bằng kính hiển vi tỷ lệ lấp đầy và chôn lấp và độ dày thành đồng
Với việc áp dụng rộng rãi công nghệ-Mật độ kết nối cao (HDI) trong PCBA, chất lượng mạ của vi-mù và lỗ chôn đã trở thành yếu tố chính ảnh hưởng đến tính toàn vẹn truyền tín hiệu. Phòng thí nghiệm sử dụng-các mặt cắt ngang để mổ xẻ theo chiều dọc các vi-bên trong PCB và đo định lượng độ dày lớp mạ đồng trên các vách xuyên qua. Theo tiêu chuẩn, có các phân loại nghiêm ngặt về độ dày đồng trên-tường xuyên lỗ theo tiêu chuẩn Loại 1, Loại 2 và Loại 3. Mặt cắt ngang cung cấp xác nhận trực quan về việc có khoảng trống trong đồng mạ điện hay không, đồng có bị mỏng ở các góc do mật độ dòng điện không đồng đều hay không và liệu tỷ lệ lấp đầy của nhựa hoặc bột đồng trong vias mù có đáp ứng tiêu chuẩn 95% trở lên hay không. Dữ liệu đo lường trên các kích thước này cho phép nhà sản xuất chủ động xác định và giảm thiểu rủi ro mạch hở không liên tục do đứt gãy lớp bên trong trước khi PCB đi vàodây chuyền lắp ráp bề mặt.
Kiểm soát chặt chẽ chất lượng vi mô là nền tảng để đảm bảo rằng mọi -PCB có giá trị cao vẫn hoàn toàn không có lỗi-ngay cả trong môi trường hoạt động khắc nghiệt.
Thông tin nhanh về NeoDen
- Được thành lập vào năm 2010, 200 + nhân viên, 27000+ Sq.m. nhà máy.
- Sản phẩm NeoDen: Các máy PnP dòng khác nhau, NeoDen YY1, NeoDen4 ,NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN Series, cũng như Dây chuyền SMT hoàn chỉnh bao gồm tất cả các thiết bị SMT cần thiết.
- 10000+ khách hàng thành công trên toàn cầu.
- 40+ Đại lý toàn cầu hoạt động ở Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Đại Dương và Châu Phi.
- Trung tâm R&D: 3 phòng R&D với 25+ kỹ sư R&D chuyên nghiệp.
- Được liệt kê với CE và nhận được 70+ bằng sáng chế.
- 30+ kỹ sư hỗ trợ kỹ thuật và kiểm soát chất lượng, 15+ bộ phận bán hàng quốc tế cấp cao, để phản hồi khách hàng kịp thời trong vòng 8 giờ và cung cấp các giải pháp chuyên nghiệp trong vòng 24 giờ.