(vervolg [pcb failure analysis technique complete (1)])

6. scannen elektronenmicroscoop (sem)

scanning elektronenmicroscoop (sem) is een van de meest bruikbare grote elektronenmicroscopische beeldvormingssystemen voor faalanalyses. het werkingsprincipe is om kathode-emissie-elektronenbundel te gebruiken via anodische versnelling. een bundel van elektronen met een diameter van tientallen tot duizenden (a) wordt gevormd door de focus van de magnetische lens. onder het effect van aftastende afbuigspoel, de elektronenbundel in een bepaalde tijd en ruimtevolgorde in de steekproefoppervlak punt per punt aftastende beweging, zal de bundel van elektronenbundelbombardement met hoge energie op het monsteroppervlak een verscheidenheid aan informatie inspireren, door verzamelversterking kan verschillende overeenkomstige afbeeldingen van het scherm krijgen.

de geëxciteerde secundaire elektronen worden geproduceerd binnen 5 - 10 nm van het monsteroppervlak. daarom kan het secundaire elektron de oppervlaktemorfologie van het monster beter weergeven, wat het meestal wordt gebruikt om de morfologie waar te nemen. de aangeslagen terugverstrooide elektronen worden gegenereerd binnen 100 - 1000 nm van het monsteroppervlak. de terugverstrooide elektronen met verschillende karakteristieken worden uitgestraald omdat het atoomnummer van het materiaal anders is. daarom heeft het terugverstrooide elektronbeeld het vermogen om kenmerk en atoomnummer te onderscheiden, en ook kan het terugverstrooide elektronbeeld de verdeling van chemische elementen weerspiegelen. de huidige elektronenmicroscoop is zeer krachtig en elke fijne structuur of oppervlaktekenmerken kan tot honderdduizenden keren worden vergroot voor observatie en analyse.

op pcb of soldeersel faalanalyse, sem wordt gebruikt om een ​​analyse van faalmechanismen te maken, specifiek gebruikt om de morfologiestructuur van de intermetallische verbinding tussen het lasplaatje te observeren, de microstructuur van het soldeersel, de meting, de analyse van de lasbaarheidcoating en de analyse van de tin-whisker-metingen. anders dan optische microscoop, is scanning elektronenmicroscopie (sem) een elektronische zoals, dus alleen zwart-wit en dichromatisch, en scanning elektronenmicroscopie (sem) geleidende monstervereisten, een deel van de niet-geleider en halfgeleider moeten goud of koolstof sproeien, verzameld in de oppervlaktelading zal de waarneming van het monster beïnvloeden. bovendien is de aftastelektronenmicroscoop-beelddiepte veel groter dan de optische microscoop, hetgeen een belangrijke analysemethode is voor de metallografische structuur, micro-breuk en ting-bakkebaard.

7.energie-analyse van röntgenstraling

de hierboven genoemde scanning-elektronenmicroscopie (sem) is gewoonlijk uitgerust met een röntgenstralingsenergie-spectrometer. wanneer de hoogenergetische elektronenbundel het oppervlak raakt, wordt het oppervlaktemateriaal van de binnenste elektronen in de atomen gebombardeerd met ontsnapping, externe elektronen naar overgang naar laag energieniveau zal karakteristieke röntgenstraling, atoomenergieniveau-niveau van verschillende elementen van verschillende karakteristieke röntgenstraling inspireren is anders, kan daarom een ​​steekproef van de kenmerken van röntgenstralen verzenden als chemische samenstellinganalyse.

op hetzelfde moment, volgens het detectiesignaal voor de kenmerken van x-ray golflengte of apparatuur werden spectrale kenmerken en de overeenkomstige energie dispersieve spectrometer (hierna aangeduid als spectrometer, wds) en energie dispersieve spectrometer (hierna aangeduid als spectrometer, eds), de resolutie van de spectrometer is hoger dan de spectrometer, de spectrometer-analysesnelheid is sneller dan de spectrometer. Omdat de energiespectrometer snel en goedkoop is, is de algemene elektronenmicroscoop uitgerust met een energiespectrometer.

omdat de scanmodus van de elektronenbundel anders is, kan de energiespectrometer de oppervlakte-analyse, lijnanalyse en oppervlakte-analyse uitvoeren en de informatie van verschillende distributie van elementen verkrijgen. Puntanalyse krijgt alle elementen; de lijnanalyse voert een elementaire analyse van een bepaalde regel tegelijk, en de lijndistributie van alle elementen wordt meerdere keren gescand. analyse van alle elementen in een bepaald oppervlak, het gemeten elementgehalte is het gemiddelde van het gemeten oppervlaktegebied.

in de analyse van pcb wordt de energiespectrometer voornamelijk gebruikt om de samenstelling van het oppervlak van de pcb te analyseren koperen baes pcb-lassen schijf, en de elementanalyse van de oppervlakteverontreinigingen van de gelaste schijf en de leidende voet. de nauwkeurigheid van de kwantitatieve analyse van de spectrometer is beperkt, minder dan 0. het 1% -gehalte wordt niet gemakkelijk gedetecteerd. de combinatie van energiespectrum en sem kan de informatie van oppervlaktetopografie en -samenstelling op hetzelfde moment verkrijgen, daarom worden ze veel gebruikt.

8.xps-analyse

monsters door röntgenbestraling, zal het oppervlak van de binnenste schil elektronen van het atoom ontsnappen uit de binding van de kern en vast oppervlak vormen, het meten van de kinetische energie van de ex, de binnenste schil elektronen van het atoom kan worden verkregen de bindingsenergie van eb, eb varieerde van verschillende elementen en verschillende elektronenschillen, het zijn de \"vingerafdrukken\" van de atoomidentificatieparameters, de vorming van de spectraallijn is xps, die kan worden gebruikt voor kwalitatieve en kwantitatieve analyse van oppervlakkige oppervlak (verschillende nano-niveau) elementen in het monsteroppervlak.

bovendien kan de chemische valentietoestand van het element worden verkregen volgens de chemische verplaatsing van de bindingsenergie. het kan de valentietoestand van de oppervlaktelaag en de omringende elementband en dergelijke informatie geven. de invallende bundel is een röntgenfotonstraal. daarom kan de isolatie monster analyse worden uitgevoerd, en de analyse van de snelle multi-element analyse van de monsters zonder schade wordt geanalyseerd. de longitudinale verdeling van de elementen kan worden geanalyseerd in het geval van argonionendissectie. en de gevoeligheid is hoger dan de eds. de analyse van xps in pcb wordt voornamelijk gebruikt voor de analyse van de kwaliteit van de coating, de analyse van de verontreinigende stoffen en de mate van oxidatie, om de onderliggende oorzaken van lasvermogen te bepalen.

9. differentiële scanning calorimetrie van thermische analyse

een methode voor het meten van het vermogensverschil tussen materiaal en referentiemateriaal in relatie tot temperatuur (of tijd) onder programmabesturingstemperatuur. dsc onder het monster en referentiecontainer verwarmingsdraad is uitgerust met twee sets van compensatie, wanneer het monster als gevolg van het thermische effect in het proces van verwarming en temperatuurverschil tussen referentie-objecten Δ t, via differentiële thermische versterkingscircuit en differentiële versterker warmtecompensatie, maak de verandering in de compensatiestroom van elektrische draad. Δ t verdwijnen en maken de warmtebalans aan beide zijden, het temperatuurverschil, en noteren het monster en de referentiestof onder het verschil tussen de twee warmtecapaciteitsverhoudingen voor thermisch vermogen, samen met de verandering van temperatuur (of tijd), afhankelijk van de relatie tussen de verandering om fysisch-chemische en thermodynamische eigenschappen van materialen te bestuderen. dsc wordt veel gebruikt, maar in de analyse van pcb wordt voornamelijk gebruikt voor het meten van alle soorten van hoge polymere materialen die worden gebruikt in de pcb, glastoestandtransformatie temperatuur van uithardingsgraad, deze twee parameters bepalen de betrouwbaarheid van pcb in het daaropvolgende proces.

10. thermische mechanische analysator (tma)

thermische mechanische analysator (tma) is het meten van de vervormingseigenschappen van vaste stoffen, vloeistoffen en gels onder thermische of mechanische kracht. de gebruikelijke laadmethoden zijn compressie, naaldinvoer, uitrekken, buigen, enz .. de testsonde wordt ondersteund door een vrijdragende ligger en een spiraalveer die eraan is bevestigd, door de motor die belasting aan het monster toevoert. wanneer de specimenvervorming optreedt, differentiële transformator om de verandering te detecteren, en samen met de gegevensverwerking, zoals temperatuur, spanning en spanning na het materiaal kan worden verkregen onder de verwaarloosbare belastingsvervormingsrelaties met temperatuur (of tijd).

afhankelijk van de relatie tussen vervorming en temperatuur (of tijd), kunnen de fysische, chemische en thermodynamische eigenschappen van de materialen worden onderzocht en geanalyseerd. de brede toepassing van tma, de analyse van pcb wordt voornamelijk gebruikt voor de twee belangrijkste parameters van pcb, die de lineaire uitzettingscoëfficiënt en de glasovergangstemperatuur meet. de printplaat van het basismateriaal met een te grote uitzettingscoëfficiënt leidt vaak tot breukbreuk van het gemetalliseerde gat na het lassamenstel.

vanwege de ontwikkelingstrend van pcb hoge dichtheid en de vereiste milieubescherming van loodvrij en halogeenvrij, meer en meer pcb heeft de problemen van bevochtiging, stralen, gelaagdheid, caf en zo verder. dit artikel introduceert de toepassing van deze analysetechnieken in de praktische gevallen. het faalmechanisme en de reden voor het verkrijgen van pcb zullen in de toekomst gunstig zijn voor de kwaliteitscontrole van pcb, om het opnieuw optreden van soortgelijke problemen te voorkomen.

(alles is bedankt voor het lezen!)