为什么执行电路板的横截面检查?
电路板的完整性不能总是通过非破坏性技术,如视觉和X射线检查装置来保证。可能还需要在高放大倍数的横截面检查。
对横截面(有时称为微切片)是用来表征材料,进行故障分析和露出的印刷电路板(PCB)或电子元件封装件的内部结构的金相技术。对横截面包括安装在PCB的一个目标段的灌封材料以获得支持和保护在后续抛光过程中的样品。该安装的样品是经过精心使用越来越精细打磨媒体到达目标靶检查飞机。将所制备的样品随后在各种放大倍率或者光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)下观察。这个过程是由IPC TM-650 2.1.1程序定义。设备清单如下橱窗有的在横切样品制备和分析中使用的主要设备:
- 研磨机是用于制备目标成分进行评估,其中具有不同的磨粒抛光纸在不同阶段的研磨工序中使用的表面。通常逐渐变细的砂粒在抛光过程中使用的,用氧化硅或0.05微米的氧化铝粉末作为最终研磨工序。
- 一个称为“金相”光学显微镜用于检查在各种放大倍率的横截面样本高达放大1000倍的显微结构,与景深有限。安装试样既可以在作为抛光或刻蚀的条件来观察。
- 扫描电子显微镜(SEM)被用来检查板的表面或横截面样品。由于其高景深,标本不必被磨光了SEM观察。该SEM可以在各种模式,例如二次电子(SE)模式或在任一高真空或可变压力(以容纳不导电的样品)的背散射电子模式(BSE)操作。SE模式提供样品表面的形貌信息;BSE模式可用于地形以及在各种放大倍率为10〜200,000x放大率元素对比。188金宝搏手机端的SEM还能够能量色散谱(EDS),其可提供对试样的局部斑点直接定性和半定量的元素分析的。188金宝搏手机端
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横截面分析可以在PCB不同的生产阶段进行。这是一个常规测试为通孔或通孔的评价,以及介电层压条件,内层铜厚度和迹线的宽度在层叠板生产检查电镀。横截面分析也是组装PCBA的临界测试。只有这种分析可以检查:
空洞或裂缝
球栅阵列(BGA)封装,以查看是否焊点适当地形成
焊料积聚,通孔填充,的量的润湿焊点条件和空隙
晶粒粗化,形成金属间化合物和锡晶须的热循环之后生长
特别是,在发生故障时的横截面的分析中进行。有时,横截面检查已经跳过了在视觉上通过了热循环试验的部分;然而,元已经发现,188金宝搏手机端是评价焊点条件下,即使当部件已通过循环测试关键的,因为microracks可以在焊点,往往是在非破坏性评价未被发现形成。该检测后的横截面分析提供有价值的信息,诸如多少损伤测试已上的组件和焊点引起的,并且在什么形式的损害已经采取。其结果是,印刷电路板的可靠性能够更精确地进行评估。
以下是通过了热循环测试和后测试视觉检查组装的部件的几个例子。当进行截面检查,在焊点中发现裂纹。这些是典型的无引线的表面安装片式电阻器和LED。该芯片电阻器具有陶瓷基板和是端终止,并且LED是聚合物包封的和底部的终止,所有回流用无铅焊料。部件的底部与PCB焊盘之间发现所有裂缝。在图4至图9中所示的一些裂纹明显,而一些细小裂纹是由高放大倍数的检查显微镜下才显露出来。
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结论
- 横截面的分析表明在不能由非破坏性的视觉和X射线检查来发现多氯联苯有害特征。
- 横截面的分析表明在多氯联苯有害特征,即使它们通过热循环测试。
参考
[1]丹尼斯KIESEL,放射学 - 透视......一个技术比较,12日A-PCNDT 2006 - 亚太会议无损检测,5日 - 2006年11月10日,新西兰奥克兰。
[2] P.E.J Flewitt和R.K.Wild,物理方法对材料表征,第二版,物理出版,布里斯托尔和费城,2003年研究所。
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