失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)分(fen)(fen)析(xi)是一門發展(zhan)中的新興學(xue)科,近年開(kai)始從(cong)軍工向普(pu)通(tong)企業普(pu)及(ji)。它一般根(gen)據失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)模式和現象,通(tong)過分(fen)(fen)析(xi)和驗證,模擬(ni)重現失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)的現象,找出失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)的原因,挖(wa)掘出失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)的機理的活(huo)動。在提高產品(pin)質量,技術開(kai)發、改進,產品(pin)修復及(ji)仲裁失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)事故等方(fang)面(mian)具有(you)很(hen)強(qiang)的實(shi)際意義。其(qi)方(fang)法分(fen)(fen)為有(you)損分(fen)(fen)析(xi),無損分(fen)(fen)析(xi),物理分(fen)(fen)析(xi),化學(xue)分(fen)(fen)析(xi)等。
1. 外觀(guan)檢查
外觀檢查(cha)就(jiu)是(shi)(shi)目測(ce)或利用一些簡(jian)單儀(yi)器,如(ru)立(li)體顯微(wei)鏡、金相顯微(wei)鏡甚至放大鏡等工具檢查(cha)PCB的(de)(de)外觀,尋找(zhao)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)部位和相關的(de)(de)物證,主要的(de)(de)作用就(jiu)是(shi)(shi)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)定位和初步判斷(duan)PCB的(de)(de)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)模式(shi)。外觀檢查(cha)主要檢查(cha)PCB的(de)(de)污染、腐蝕、爆板的(de)(de)位置、電路(lu)布線以及(ji)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)規(gui)律性、如(ru)是(shi)(shi)批次的(de)(de)或是(shi)(shi)個別(bie),是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)總是(shi)(shi)集(ji)中在某個區(qu)域(yu)(yu)等等。另(ling)外,有許(xu)多PCB的(de)(de)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)是(shi)(shi)在組裝(zhuang)成PCBA后才(cai)發現(xian),是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)組裝(zhuang)工藝過程(cheng)以及(ji)過程(cheng)所用材料的(de)(de)影響(xiang)導致的(de)(de)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)也(ye)需要仔細檢查(cha)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)區(qu)域(yu)(yu)的(de)(de)特征。
2. X射線透視檢查
對(dui)于某些不能通過外(wai)觀檢查到的部(bu)(bu)位(wei)以及PCB的通孔內(nei)部(bu)(bu)和其他內(nei)部(bu)(bu)缺陷,只好使用(yong)X射(she)線透(tou)(tou)(tou)視(shi)(shi)(shi)系統來(lai)檢查。X光透(tou)(tou)(tou)視(shi)(shi)(shi)系統就是利用(yong)不同(tong)材(cai)料厚度(du)或(huo)是不同(tong)材(cai)料密度(du)對(dui)X光的吸濕或(huo)透(tou)(tou)(tou)過率的不同(tong)原(yuan)理來(lai)成像(xiang)。該(gai)技(ji)術更多地用(yong)來(lai)檢查PCBA焊點內(nei)部(bu)(bu)的缺陷、通孔內(nei)部(bu)(bu)缺陷和高密度(du)封裝的BGA或(huo)CSP器件(jian)的缺陷焊點的定位(wei)。目前的工業X光透(tou)(tou)(tou)視(shi)(shi)(shi)設備的分(fen)辨率可以達到一個(ge)微米以下(xia),并正由二維向三(san)維成像(xiang)的設備轉變(bian),甚至已(yi)經有五維(5D)的設備用(yong)于封裝的檢查,但是這種(zhong)5D的X光透(tou)(tou)(tou)視(shi)(shi)(shi)系統非常貴重,很少在工業界(jie)有實際的應(ying)用(yong)。
3. 切片分析
切(qie)片分(fen)(fen)析就是(shi)通(tong)(tong)過(guo)取樣(yang)、鑲(xiang)嵌、切(qie)片、拋磨、腐蝕(shi)、觀察等(deng)一(yi)系列手(shou)段和(he)步(bu)驟獲得(de)PCB橫截面結構(gou)的(de)(de)過(guo)程。通(tong)(tong)過(guo)切(qie)片分(fen)(fen)析可以得(de)到反映PCB(通(tong)(tong)孔(kong)、鍍(du)層等(deng))質量(liang)的(de)(de)微觀結構(gou)的(de)(de)豐富信(xin)息,為下一(yi)步(bu)的(de)(de)質量(liang)改進(jin)(jin)提供很(hen)好的(de)(de)依據。但是(shi)該方法是(shi)破壞性的(de)(de),一(yi)旦進(jin)(jin)行了切(qie)片,樣(yang)品就必(bi)然遭到破壞;同(tong)時該方法制樣(yang)要(yao)求高,制樣(yang)耗時也較長,需要(yao)訓練有素(su)的(de)(de)技術人員來完成。要(yao)求詳細的(de)(de)切(qie)片作業過(guo)程,可以參考IPC的(de)(de)標準(zhun)IPC-TM-650 2.1.1和(he)IPC-MS-810規定的(de)(de)流(liu)程進(jin)(jin)行。
4. 掃描聲學顯微鏡
目前用(yong)于電子(zi)封(feng)裝(zhuang)或(huo)組裝(zhuang)分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要是C模式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超聲(sheng)(sheng)掃(sao)描(miao)聲(sheng)(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing),它是利用(yong)高(gao)頻超聲(sheng)(sheng)波在(zai)(zai)(zai)材(cai)料不連(lian)續(xu)界面上反(fan)射產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振幅及(ji)位相與極(ji)性變化(hua)來成像,其(qi)掃(sao)描(miao)方式(shi)是沿著Z軸掃(sao)描(miao)X-Y平面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。因此,掃(sao)描(miao)聲(sheng)(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)可以(yi)用(yong)來檢(jian)測(ce)元器件(jian)、材(cai)料以(yi)及(ji)PCB與PCBA內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種缺陷(xian),包括裂(lie)紋(wen)、分(fen)(fen)層、夾雜物以(yi)及(ji)空(kong)洞等。如(ru)果掃(sao)描(miao)聲(sheng)(sheng)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻率寬度(du)足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua),還(huan)可以(yi)直接(jie)檢(jian)測(ce)到焊點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)缺陷(xian)。典型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)聲(sheng)(sheng)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)像是以(yi)紅色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)警(jing)示色表示缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai),由于大量(liang)塑(su)料封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元器件(jian)使(shi)用(yong)在(zai)(zai)(zai)SMT工(gong)藝(yi)中(zhong),由有鉛轉換成無(wu)鉛工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong),大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮濕回流(liu)敏感問題產生(sheng),即吸濕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)封(feng)器件(jian)會在(zai)(zai)(zai)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)鉛工(gong)藝(yi)溫度(du)下回流(liu)時出(chu)現內部(bu)或(huo)基板(ban)分(fen)(fen)層開裂(lie)現象,在(zai)(zai)(zai)無(wu)鉛工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫下普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PCB也會常(chang)常(chang)出(chu)現爆板(ban)現象。此時,掃(sao)描(miao)聲(sheng)(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)就凸(tu)現其(qi)在(zai)(zai)(zai)多(duo)層高(gao)密度(du)PCB無(wu)損探(tan)傷方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特別優(you)勢。而一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆板(ban)則只需通過(guo)目測(ce)外觀就能檢(jian)測(ce)出(chu)來。
5. 顯微(wei)紅外分析
顯微紅(hong)(hong)(hong)外(wai)分(fen)(fen)析(xi)就是(shi)將紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)譜與顯微鏡(jing)結(jie)合(he)(he)在(zai)一起(qi)的(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)方法,它利用不同材料(主(zhu)要是(shi)有(you)(you)機物)對紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)譜不同吸(xi)收的(de)(de)原理,分(fen)(fen)析(xi)材料的(de)(de)化合(he)(he)物成分(fen)(fen),再(zai)結(jie)合(he)(he)顯微鏡(jing)可(ke)(ke)使(shi)可(ke)(ke)見光(guang)(guang)與紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)同光(guang)(guang)路,只(zhi)要在(zai)可(ke)(ke)見的(de)(de)視場下,就可(ke)(ke)以尋找要分(fen)(fen)析(xi)微量(liang)的(de)(de)有(you)(you)機污(wu)染(ran)物。如果沒有(you)(you)顯微鏡(jing)的(de)(de)結(jie)合(he)(he),通常(chang)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)譜只(zhi)能(neng)分(fen)(fen)析(xi)樣(yang)品(pin)量(liang)較(jiao)多的(de)(de)樣(yang)品(pin)。而電子工藝中很多情況是(shi)微量(liang)污(wu)染(ran)就可(ke)(ke)以導(dao)致PCB焊(han)盤或引線(xian)腳(jiao)的(de)(de)可(ke)(ke)焊(han)性(xing)不良(liang),可(ke)(ke)以想(xiang)象,沒有(you)(you)顯微鏡(jing)配套(tao)的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)譜是(shi)很難(nan)解決工藝問題(ti)的(de)(de)。顯微紅(hong)(hong)(hong)外(wai)分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)主(zhu)要用途(tu)就是(shi)分(fen)(fen)析(xi)被焊(han)面或焊(han)點表面的(de)(de)有(you)(you)機污(wu)染(ran)物,分(fen)(fen)析(xi)腐蝕或可(ke)(ke)焊(han)性(xing)不良(liang)的(de)(de)原因。
6. 掃描電子顯微鏡分析(xi)
掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(SEM)是(shi)進行失(shi)效分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)一種最(zui)有(you)(you)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯微(wei)(wei)(wei)成(cheng)像(xiang)(xiang)系統,其工作(zuo)(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)利用(yong)(yong)(yong)(yong)陰極發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)經陽(yang)極加速,由磁透鏡(jing)聚焦后形(xing)(xing)(xing)成(cheng)一束(shu)(shu)直徑為幾(ji)十(shi)至(zhi)幾(ji)千埃(A)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)流,在(zai)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)線圈的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)下,電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)以(yi)一定時間(jian)和空間(jian)順序(xu)在(zai)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)作(zuo)(zuo)逐點(dian)式(shi)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)運(yun)動,這束(shu)(shu)高能電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)(shu)轟擊到樣(yang)(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)上會激發(fa)出多(duo)種信息,經過(guo)收集放(fang)大(da)就能從顯示屏上得到各種相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)形(xing)(xing)(xing)。激發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)二次電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產生(sheng)于(yu)(yu)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)5~10nm范(fan)圍(wei)內,因(yin)(yin)而,二次電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)能夠較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)反映樣(yang)(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)(mao),所(suo)以(yi)最(zui)常用(yong)(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)(mao)觀(guan)(guan)察;而激發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)(san)(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)則產生(sheng)于(yu)(yu)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)100~1000nm范(fan)圍(wei)內,隨著物(wu)質原(yuan)子(zi)(zi)序(xu)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同而發(fa)射(she)不(bu)同特(te)(te)征的(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)(san)(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi),因(yin)(yin)此背(bei)散(san)(san)(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)圖(tu)(tu)象具有(you)(you)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)(mao)特(te)(te)征和原(yuan)子(zi)(zi)序(xu)數(shu)判(pan)別(bie)的(de)(de)(de)(de)(de)能力,也因(yin)(yin)此,背(bei)散(san)(san)(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)像(xiang)(xiang)可(ke)(ke)(ke)反映化(hua)學(xue)元(yuan)素成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布。現時的(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)功能已(yi)經很強大(da),任何精(jing)細(xi)結構或(huo)表(biao)(biao)面(mian)特(te)(te)征均可(ke)(ke)(ke)放(fang)大(da)到幾(ji)十(shi)萬倍(bei)進行觀(guan)(guan)察與分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)PCB或(huo)焊點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)失(shi)效分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)方(fang)面(mian),SEM主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)(yong)來作(zuo)(zuo)失(shi)效機理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi),具體說來就是(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)來觀(guan)(guan)察焊盤表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)(mao)結構、焊點(dian)金相組織、測量金屬間(jian)化(hua)物(wu)、可(ke)(ke)(ke)焊性鍍(du)層分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)以(yi)及(ji)做(zuo)錫須分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)測量等。與光(guang)學(xue)顯微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)不(bu)同,掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)所(suo)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)像(xiang)(xiang),因(yin)(yin)此只有(you)(you)黑(hei)白(bai)兩色,并且掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)要(yao)求導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian),對(dui)非導(dao)體和部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)半導(dao)體需(xu)要(yao)噴金或(huo)碳(tan)處(chu)理(li),否則電(dian)(dian)(dian)(dian)荷聚集在(zai)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)就影響(xiang)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)察。此外,掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)景深遠(yuan)遠(yuan)大(da)于(yu)(yu)光(guang)學(xue)顯微(wei)(wei)(wei)鏡(jing),是(shi)針對(dui)金相結構、顯微(wei)(wei)(wei)斷(duan)口以(yi)及(ji)錫須等不(bu)平整樣(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)方(fang)法(fa)。
7. X射(she)線能(neng)譜分析
上面(mian)(mian)(mian)(mian)所(suo)說的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)(dian)鏡一(yi)(yi)般(ban)(ban)都配有X射線(xian)(xian)(xian)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。當高能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子束(shu)(shu)撞擊樣(yang)品表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)時(shi),表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內層電(dian)(dian)子被(bei)轟擊逸出(chu)(chu),外層電(dian)(dian)子向低(di)(di)能(neng)(neng)級躍遷時(shi)就會(hui)激(ji)發(fa)出(chu)(chu)特(te)征(zheng)X射線(xian)(xian)(xian),不(bu)同(tong)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子能(neng)(neng)級差不(bu)同(tong)而發(fa)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)X射線(xian)(xian)(xian)就不(bu)同(tong),因(yin)此,可以將(jiang)(jiang)樣(yang)品發(fa)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)X射線(xian)(xian)(xian)作為化學成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。同(tong)時(shi)按照檢測X射線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號為特(te)征(zheng)波(bo)(bo)長或(huo)特(te)征(zheng)能(neng)(neng)量又將(jiang)(jiang)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)分(fen)(fen)別叫波(bo)(bo)譜(pu)分(fen)(fen)散譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱波(bo)(bo)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi),WDS)和能(neng)(neng)量分(fen)(fen)散譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi),EDS),波(bo)(bo)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨率比能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)高,能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)速度比波(bo)(bo)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)快。由于(yu)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度快且(qie)成本(ben)低(di)(di),所(suo)以一(yi)(yi)般(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)(dian)鏡配置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)都是(shi)(shi)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨著電(dian)(dian)子束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描方式不(bu)同(tong),能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)可以進行表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)和面(mian)(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi),可得(de)到元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)不(bu)同(tong)分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)息。點(dian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)得(de)到一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有元(yuan)(yuan)(yuan)素(su);線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)每次(ci)(ci)對(dui)指(zhi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)條線(xian)(xian)(xian)做(zuo)一(yi)(yi)種元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi),多次(ci)(ci)掃(sao)描得(de)到所(suo)有元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)布(bu);面(mian)(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)對(dui)一(yi)(yi)個指(zhi)定(ding)(ding)面(mian)(mian)(mian)(mian)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi),測得(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)含量是(shi)(shi)測量面(mian)(mian)(mian)(mian)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均值。 在PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)上,能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)主(zhu)要用(yong)于(yu)焊(han)(han)盤表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi),可焊(han)(han)性不(bu)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)盤與引線(xian)(xian)(xian)腳表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)污染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)量分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確度有限(xian),低(di)(di)于(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量一(yi)(yi)般(ban)(ban)不(bu)易檢出(chu)(chu)。能(neng)(neng)譜(pu)與SEM結合使用(yong)可以同(tong)時(shi)獲得(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形貌與成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)息,這是(shi)(shi)它們應(ying)用(yong)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)所(suo)在。
8. 光電子(zi)能譜(XPS)分(fen)析(xi)
樣品(pin)受X射(she)(she)(she)線(xian)照射(she)(she)(she)時(shi),表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)原子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)殼(ke)層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)脫離原子(zi)(zi)(zi)核的(de)(de)(de)(de)束縛而(er)(er)逸出固體表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形成電(dian)子(zi)(zi)(zi),測量(liang)其動能Ex,可(ke)得到原子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)殼(ke)層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結合能Eb,Eb因(yin)不同元(yuan)素和(he)(he)不同電(dian)子(zi)(zi)(zi)殼(ke)層(ceng)而(er)(er)異,它是(shi)原子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)“指紋”標識參數,形成的(de)(de)(de)(de)譜線(xian)即(ji)為光(guang)電(dian)子(zi)(zi)(zi)能譜(XPS)。XPS可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)進行樣品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)淺表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(幾個納米級)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)定性(xing)(xing)和(he)(he)定量(liang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)。此外,還(huan)可(ke)根據結合能的(de)(de)(de)(de)化學(xue)位移獲得有關元(yuan)素化學(xue)價態(tai)的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)息。能給出表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)層(ceng)原子(zi)(zi)(zi)價態(tai)與周圍元(yuan)素鍵合等信(xin)(xin)息;入射(she)(she)(she)束為X射(she)(she)(she)線(xian)光(guang)子(zi)(zi)(zi)束,因(yin)此可(ke)進行絕緣樣品(pin)分(fen)(fen)析(xi)(xi),不損傷被分(fen)(fen)析(xi)(xi)樣品(pin)快速(su)多(duo)元(yuan)素分(fen)(fen)析(xi)(xi);還(huan)可(ke)以(yi)在(zai)氬離子(zi)(zi)(zi)剝離的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)對多(duo)層(ceng)進行縱向的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素分(fen)(fen)布(bu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(可(ke)參見(jian)后(hou)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)案例),且靈敏(min)度(du)遠(yuan)比能譜(EDS)高。XPS在(zai)PCB的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)方面(mian)(mian)(mian)(mian)主(zhu)要用(yong)于焊盤鍍層(ceng)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)、污(wu)染(ran)物(wu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)(he)氧化程度(du)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi),以(yi)確定可(ke)焊性(xing)(xing)不良的(de)(de)(de)(de)深(shen)層(ceng)次原因(yin)。
9. 熱(re)(re)分析差示掃描量熱(re)(re)法(fa)
在(zai)程(cheng)序控溫(wen)下,測量(liang)輸入到(dao)物(wu)質與參(can)比物(wu)質之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)功率差(cha)與溫(wen)度(du)(du)(或(huo)時(shi)間(jian)(jian))關(guan)系(xi)的(de)(de)(de)(de)一種方法。DSC在(zai)試(shi)(shi)樣和(he)參(can)比物(wu)容器下裝有(you)兩組補償(chang)加(jia)熱(re)絲(si),當試(shi)(shi)樣在(zai)加(jia)熱(re)過(guo)(guo)程(cheng)中由于熱(re)效應(ying)(ying)與參(can)比物(wu)之(zhi)間(jian)(jian)出現溫(wen)差(cha)ΔT時(shi),可通過(guo)(guo)差(cha)熱(re)放(fang)大電(dian)路和(he)差(cha)動熱(re)量(liang)補償(chang)放(fang)大器,使流入補償(chang)電(dian)熱(re)絲(si)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流發生變化(hua)。 而使兩邊熱(re)量(liang)平(ping)衡,溫(wen)差(cha)ΔT消失,并記錄試(shi)(shi)樣和(he)參(can)比物(wu)下兩只電(dian)熱(re)補償(chang)的(de)(de)(de)(de)熱(re)功率之(zhi)差(cha)隨溫(wen)度(du)(du)(或(huo)時(shi)間(jian)(jian))的(de)(de)(de)(de)變化(hua)關(guan)系(xi),根(gen)據這種變化(hua)關(guan)系(xi),可研(yan)究分析(xi)材料的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)化(hua)學及熱(re)力學性能。DSC的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用廣泛,但在(zai)PCB的(de)(de)(de)(de)分析(xi)方面主要用于測量(liang)PCB上(shang)所用的(de)(de)(de)(de)各種高分子材料的(de)(de)(de)(de)固化(hua)程(cheng)度(du)(du)、玻璃態轉化(hua)溫(wen)度(du)(du),這兩個參(can)數決定著PCB在(zai)后續(xu)工藝(yi)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)可靠性。
10. 熱機械(xie)分析儀(TMA)
熱機械(xie)分(fen)析技(ji)術(Thermal Mechanical Analysis)用(yong)(yong)于程序控溫下(xia)(xia),測量固(gu)體、液體和(he)凝膠在熱或(huo)機械(xie)力(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)的(de)(de)形變(bian)(bian)性能(neng),常用(yong)(yong)的(de)(de)負荷(he)(he)方式有壓縮(suo)、針入(ru)、拉伸、彎曲等。測試(shi)探頭(tou)由固(gu)定在其(qi)上面的(de)(de)懸臂梁(liang)和(he)螺旋彈簧支(zhi)撐,通過馬達對試(shi)樣(yang)施加載荷(he)(he),當試(shi)樣(yang)發生(sheng)形變(bian)(bian)時,差動(dong)變(bian)(bian)壓器檢測到(dao)此變(bian)(bian)化,并(bing)連同溫度(du)、應力(li)(li)和(he)應變(bian)(bian)等數據進行處(chu)理后可(ke)得到(dao)物質在可(ke)忽略負荷(he)(he)下(xia)(xia)形變(bian)(bian)與溫度(du)(或(huo)時間)的(de)(de)關(guan)系。根據形變(bian)(bian)與溫度(du)(或(huo)時間)的(de)(de)關(guan)系,可(ke)研究(jiu)分(fen)析材料的(de)(de)物理化學(xue)及熱力(li)(li)學(xue)性能(neng)。TMA的(de)(de)應用(yong)(yong)廣泛(fan),在PCB的(de)(de)分(fen)析方面主要用(yong)(yong)于PCB最關(guan)鍵的(de)(de)兩個參數:測量其(qi)線(xian)性膨(peng)脹系數和(he)玻璃態轉化溫度(du)。膨(peng)脹系數過大的(de)(de)基材的(de)(de)PCB在焊接組裝后常常會導致(zhi)金屬化孔(kong)的(de)(de)斷(duan)裂失效。

