소개
PCBA 제조시 육안검사,자동 광학 검사(AOI), 그리고3D X-레이 검사기하학적 치수, 브리징 또는 개방 회로와 관련된 대부분의 결함을 감지할 수 있습니다. 그러나 물리적 표면 아래에 숨겨진 품질 문제-예: 납땜 접합부 내의 취성 균열, 금속간 화합물(IMC)의 성장, 미세한 깊은 균열-은 파괴적인 테스트 방법인 미세 단면 분석을 사용하여 식별해야 합니다.
미세절편 준비 과정 및 표준 절차
현미경 분석의 전제 조건은 변형과 긁힘이 없고 솔더 조인트의 원래 형태를 정확하게 반영하는 섹션을 준비하는 것입니다. 전자 실험실은 시료 준비 표준을 엄격히 준수해야 합니다. 기술자는 먼저 정밀 절단기를 사용하여 대상 솔더 조인트의 물리적 구조를 손상시키지 않고 특정 BGA 또는 QFN 장치가 포함된 PCBA 영역을 잘라냅니다. 그런 다음 샘플을 금형에 배치하고 진공 임베딩을 위해 에폭시 수지와 경화제를 주입하여 기포를 제거하여 수지가 솔더 조인트를 완벽하게 캡슐화하도록 합니다. 경화 후, 샘플은 입자 크기가 180~2000인 탄화 규소 사포를 사용하여 순차적으로 연마됩니다. 연마 공정 중에는 마찰로 인해 발생하는 열이 솔더 조인트의 내부 금속 구조에서 2차 상 변형을 일으키는 것을 방지하기 위해 냉각을 위한 일정한 물 흐름이 유지되어야 합니다. 마지막으로, 현미경으로 관찰했을 때 표면에 스크래치가 없고 거울 같은 마감이 나타날 때까지 0.3-미크론 산화알루미늄 연마 슬러리를 사용하여 기계적 연마를 수행합니다.
금속간 화합물(IMC) 두께 및 형태의 정확한 측정
동안리플로우 납땜 단계PCBA 처리 과정에서 솔더 페이스트의 Sn은 PCB 패드 표면의 Cu 또는 Ni와 화학적으로 반응하여 금속간 화합물(IMC)로 알려진 공융층을 형성합니다. IMC의 품질은 솔더 조인트의 기계적 강도를 직접적으로 결정합니다. 전자 실험실에서는 금속 조직 현미경과 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 고배율로 성장 형태를 관찰해야 합니다. 표준 무연-납땜 공정에서 이상적인 IMC 두께는 일정해야 합니다. 1μm 미만의 두께는 작업 중 열이 부족함을 나타냅니다.리플로우 납땜이는 납땜 결함을 구성하고 납땜 접합 박리를 유발하기 매우 쉽습니다. 두께가 5μm를 초과하면 오븐 온도가 너무 높거나 리플로우 시간이 너무 길다는 것을 나타냅니다. 고유한 취성으로 인해 지나치게 두꺼운 IMC 층은 PCBA가 낙하 또는 열 충격으로 인한 기계적 충격을 받을 때 파손의 원인이 될 수 있습니다. 동시에, 건강한 IMC 형태는 바늘형-또는 불규칙한 플레이크-형 구조가 아닌 균일한 부채꼴{3}}모양 구조를 보여야 합니다.
"Black Pad" 현상과 계면 균열의 역추적성
무전해 니켈-금(ENIG) 도금으로 처리된 PCB의 경우 금속 조직 분석은 숨은 킬러인 '블랙 패드 현상'을 진단하는 결정적인 방법입니다. 금속 조직 현미경 또는 에너지{2}}분산 분광계(EDS)를 사용하여 연속적인 흑색 띠-와 같은 영역(즉, 인-풍부 층)이 니켈 층과 IMC 사이의 경계면에서 미세한 톱니- 모양의 균열과 함께 관찰되면 이는 "검은색 니켈" 결함으로 식별될 수 있습니다. 이는 금 치환 중에 용융된 금이 니켈 층을 과도하게 산화시켜 니켈 원자가 과도하게 손실되기 때문에 발생합니다. 교대로 열 응력이나 진동이 가해지면 솔더 조인트는 이 취약한 영역을 따라 완전히 파손됩니다. 금속 조직 섹션은 파손이 PCB 기판 레이어, 니켈{11}}금 레이어 또는 납땜 인터페이스에서 발생했는지 여부를 명확하게 설명할 뿐만 아니라 엔지니어링 팀이 근본 원인을 PCB 공급업체의 프로세스 문제 또는 생산 라인 리플로우 솔더링 곡선의 매개변수 편차로 추적하여 시정 조치 방향을 신속하게 식별하는 데 도움이 됩니다.
블라인드 및 매립 비아 충진율과 구리 벽 두께의 미세한 정량화
PCBA에 HDI(고밀도 상호 연결) 기술이 널리 채택됨에 따라 마이크로{1}}블라인드 및 매립 비아의 도금 품질이 신호 전송 무결성에 영향을 미치는 핵심 요소가 되었습니다. 실험실에서는 단면을 사용하여 PCB 내부의 마이크로{4}}비아를 종방향으로 분해하고 비아 벽의 구리 도금 두께를 정량적으로 측정합니다. 표준에 따라 클래스 1, 클래스 2 및 클래스 3 표준에 따라 관통홀 벽의 구리 두께에 대한 엄격한 분류가-있습니다. 단면을 보면 전기도금된 구리에 공극이 있는지, 전류 밀도가 고르지 않아 모서리에서 구리가 얇아지는지, 블라인드 비아 내 수지 또는 구리 페이스트 충진율이 95% 이상 기준을 충족하는지 시각적으로 확인할 수 있습니다. 이러한 차원에 걸친 측정 데이터를 통해 제조업체는 PCB가 PCB에 들어가기 전에 내부 레이어 균열로 인해 발생하는 간헐적인 개방 회로의 위험을 사전에 식별하고 완화할 수 있습니다.표면 장착-조립 라인.
미세한 품질에 대한 엄격한 제어는 열악한 작동 환경에서도 모든 고가치 PCB가 완전히 결함이 없는 상태로-유지되도록 보장하는 초석입니다.
NeoDen에 대한 빠른 사실
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- NeoDen 제품: 다양한 시리즈 PnP 기계, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. 리플로우 오븐 IN 시리즈와 전체 SMT 라인에는 필요한 모든 SMT 장비가 포함되어 있습니다.
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