失(shi)(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)是(shi)一門發展中的(de)新(xin)興學(xue)科，近年開始(shi)從軍工(gong)向普(pu)通企業普(pu)及。它一般根據(ju)失(shi)(shi)效(xiao)模式和(he)現(xian)(xian)(xian)象，通過分(fen)析(xi)和(he)驗證，模擬重現(xian)(xian)(xian)失(shi)(shi)效(xiao)的(de)現(xian)(xian)(xian)象，找出失(shi)(shi)效(xiao)的(de)原因(yin)，挖掘出失(shi)(shi)效(xiao)的(de)機理的(de)活動。在提(ti)高產品質量，技術開發、改進，產品修復(fu)及仲裁失(shi)(shi)效(xiao)事故等(deng)方(fang)面具有(you)很強的(de)實際意(yi)義(yi)。其(qi)方(fang)法分(fen)為有(you)損(sun)分(fen)析(xi)，無損(sun)分(fen)析(xi)，物(wu)理分(fen)析(xi)，化(hua)學(xue)分(fen)析(xi)等(deng)。
1. 外觀檢查
外觀(guan)檢(jian)查就是(shi)(shi)目測(ce)或(huo)(huo)利用一些(xie)簡單(dan)儀器，如立(li)體(ti)顯微鏡、金(jin)相顯微鏡甚至(zhi)放大(da)鏡等工具(ju)檢(jian)查PCB的(de)(de)(de)外觀(guan)，尋找(zhao)失(shi)效的(de)(de)(de)部(bu)位(wei)和相關的(de)(de)(de)物證，主要的(de)(de)(de)作用就是(shi)(shi)失(shi)效定位(wei)和初步判斷(duan)PCB的(de)(de)(de)失(shi)效模式(shi)。外觀(guan)檢(jian)查主要檢(jian)查PCB的(de)(de)(de)污染(ran)、腐蝕、爆(bao)板的(de)(de)(de)位(wei)置、電(dian)路布線以(yi)及失(shi)效的(de)(de)(de)規律性(xing)、如是(shi)(shi)批次的(de)(de)(de)或(huo)(huo)是(shi)(shi)個別，是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)總是(shi)(shi)集(ji)中在某個區(qu)域(yu)等等。另外，有許(xu)多PCB的(de)(de)(de)失(shi)效是(shi)(shi)在組(zu)裝(zhuang)成PCBA后(hou)才發(fa)現，是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)組(zu)裝(zhuang)工藝過(guo)程以(yi)及過(guo)程所用材料的(de)(de)(de)影響導(dao)致的(de)(de)(de)失(shi)效也需要仔細檢(jian)查失(shi)效區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)特征。
2. X射線透視檢查
對于(yu)某(mou)些不(bu)能通(tong)(tong)過外觀檢查到(dao)的(de)部(bu)(bu)位(wei)以及PCB的(de)通(tong)(tong)孔內部(bu)(bu)和其他內部(bu)(bu)缺(que)陷，只好使用X射線透視系(xi)統來(lai)檢查。X光(guang)(guang)透視系(xi)統就是利(li)用不(bu)同材(cai)料厚度(du)或(huo)是不(bu)同材(cai)料密度(du)對X光(guang)(guang)的(de)吸濕或(huo)透過率(lv)的(de)不(bu)同原理來(lai)成像。該技術更多(duo)地用來(lai)檢查PCBA焊點內部(bu)(bu)的(de)缺(que)陷、通(tong)(tong)孔內部(bu)(bu)缺(que)陷和高密度(du)封(feng)裝的(de)BGA或(huo)CSP器件的(de)缺(que)陷焊點的(de)定(ding)位(wei)。目(mu)前的(de)工業X光(guang)(guang)透視設(she)備(bei)(bei)的(de)分辨(bian)率(lv)可以達到(dao)一個微(wei)米以下，并正由(you)二(er)維(wei)向三維(wei)成像的(de)設(she)備(bei)(bei)轉變，甚至已經(jing)有五維(wei)(5D)的(de)設(she)備(bei)(bei)用于(yu)封(feng)裝的(de)檢查，但是這種5D的(de)X光(guang)(guang)透視系(xi)統非常貴重，很少在工業界有實際的(de)應(ying)用。
3. 切(qie)片分析
切(qie)片(pian)(pian)分(fen)析(xi)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)取樣、鑲嵌、切(qie)片(pian)(pian)、拋磨、腐蝕、觀察(cha)等一系列(lie)手段和(he)步(bu)(bu)驟獲得PCB橫截(jie)面結(jie)構的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。通(tong)過(guo)切(qie)片(pian)(pian)分(fen)析(xi)可以(yi)得到反映PCB(通(tong)孔、鍍層等)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)微觀結(jie)構的(de)(de)(de)豐富信息，為下一步(bu)(bu)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)改進提供(gong)很好的(de)(de)(de)依據(ju)。但是(shi)該方法是(shi)破壞性的(de)(de)(de)，一旦進行(xing)了切(qie)片(pian)(pian)，樣品就(jiu)必然遭到破壞;同(tong)時該方法制樣要(yao)求高(gao)，制樣耗時也較長，需(xu)要(yao)訓練有素的(de)(de)(de)技術人員來(lai)完成。要(yao)求詳細的(de)(de)(de)切(qie)片(pian)(pian)作(zuo)業過(guo)程(cheng)，可以(yi)參考IPC的(de)(de)(de)標準IPC-TM-650 2.1.1和(he)IPC-MS-810規定的(de)(de)(de)流(liu)程(cheng)進行(xing)。
4. 掃(sao)描聲學顯微鏡(jing)
目前用于電子封(feng)裝(zhuang)或組裝(zhuang)分析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要是C模式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超聲(sheng)掃描(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)(xian)微鏡(jing)，它是利(li)用高(gao)頻超聲(sheng)波在(zai)(zai)材(cai)(cai)料不連續界面(mian)上反射產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振幅(fu)及位相與(yu)(yu)極性變化來成(cheng)(cheng)像，其掃描(miao)(miao)方式(shi)是沿著Z軸掃描(miao)(miao)X-Y平面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。因此(ci)，掃描(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)(xian)微鏡(jing)可以(yi)(yi)用來檢測(ce)元(yuan)器件(jian)、材(cai)(cai)料以(yi)(yi)及PCB與(yu)(yu)PCBA內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種缺陷，包括裂(lie)紋(wen)、分層、夾雜物(wu)以(yi)(yi)及空洞等。如(ru)果掃描(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)寬度(du)(du)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)，還可以(yi)(yi)直接檢測(ce)到焊點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部缺陷。典型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃描(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖像是以(yi)(yi)紅色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)警示色(se)表示缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)，由于大量(liang)塑料封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)器件(jian)使用在(zai)(zai)SMT工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)，由有(you)鉛(qian)(qian)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)，大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮濕回流敏感問題產生，即吸濕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑封(feng)器件(jian)會在(zai)(zai)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)溫度(du)(du)下(xia)(xia)回流時出現(xian)內(nei)部或基(ji)板分層開(kai)裂(lie)現(xian)象，在(zai)(zai)無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫下(xia)(xia)普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PCB也(ye)會常常出現(xian)爆(bao)板現(xian)象。此(ci)時，掃描(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)(xian)微鏡(jing)就(jiu)凸現(xian)其在(zai)(zai)多層高(gao)密度(du)(du)PCB無損探傷方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)別優勢。而一般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆(bao)板則(ze)只需(xu)通過目測(ce)外(wai)觀就(jiu)能檢測(ce)出來。
5. 顯微紅外分(fen)析
顯(xian)微(wei)(wei)紅(hong)外(wai)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)就(jiu)是(shi)將紅(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)與(yu)(yu)顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)結合(he)(he)在一(yi)起的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)方法(fa)，它利用不同材料(liao)(主要(yao)是(shi)有機物(wu)(wu)(wu))對紅(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)不同吸收的(de)(de)(de)原理(li)，分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)材料(liao)的(de)(de)(de)化合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)成分(fen)(fen)(fen)(fen)，再(zai)結合(he)(he)顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)可(ke)(ke)(ke)使可(ke)(ke)(ke)見(jian)光與(yu)(yu)紅(hong)外(wai)光同光路，只(zhi)要(yao)在可(ke)(ke)(ke)見(jian)的(de)(de)(de)視場下，就(jiu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)尋找要(yao)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)微(wei)(wei)量(liang)的(de)(de)(de)有機污染(ran)物(wu)(wu)(wu)。如果沒(mei)(mei)有顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)結合(he)(he)，通(tong)常紅(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)只(zhi)能分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)樣(yang)品量(liang)較多的(de)(de)(de)樣(yang)品。而電(dian)子工(gong)藝中很多情況是(shi)微(wei)(wei)量(liang)污染(ran)就(jiu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)導致PCB焊(han)盤或引線腳的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)焊(han)性不良(liang)，可(ke)(ke)(ke)以(yi)想象，沒(mei)(mei)有顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)配套的(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)光譜(pu)(pu)是(shi)很難解決工(gong)藝問題的(de)(de)(de)。顯(xian)微(wei)(wei)紅(hong)外(wai)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)主要(yao)用途就(jiu)是(shi)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)被(bei)焊(han)面或焊(han)點表面的(de)(de)(de)有機污染(ran)物(wu)(wu)(wu)，分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)腐蝕(shi)或可(ke)(ke)(ke)焊(han)性不良(liang)的(de)(de)(de)原因。
6. 掃(sao)描電子顯微鏡分析
掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)(SEM)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)失效分析的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種最(zui)有用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯(xian)(xian)微成像系(xi)統，其(qi)工作(zuo)(zuo)(zuo)原(yuan)理是(shi)(shi)利用(yong)陰極發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)經(jing)陽極加速，由(you)磁透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)聚焦后(hou)形(xing)(xing)成一束(shu)(shu)直徑(jing)為幾十至幾千埃(A)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)流，在(zai)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)線圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)以(yi)一定(ding)時間(jian)和(he)(he)空間(jian)順(shun)序在(zai)試樣(yang)表面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)逐點式(shi)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)運(yun)動，這束(shu)(shu)高能電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)轟擊到(dao)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)上會激(ji)發(fa)出多種信息(xi)，經(jing)過(guo)收集放(fang)大(da)就(jiu)能從顯(xian)(xian)示(shi)屏上得到(dao)各種相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)形(xing)(xing)。激(ji)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二次電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)產生(sheng)于(yu)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)5~10nm范圍內，因(yin)而(er)，二次電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)能夠較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)映樣(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)貌(mao)，所以(yi)最(zui)常用(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)形(xing)(xing)貌(mao)觀察(cha)(cha);而(er)激(ji)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)則(ze)產生(sheng)于(yu)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)100~1000nm范圍內，隨著物質原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)而(er)發(fa)射(she)不同(tong)(tong)特(te)征(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，因(yin)此(ci)背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)圖(tu)象具有形(xing)(xing)貌(mao)特(te)征(zheng)(zheng)和(he)(he)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數(shu)判別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力，也(ye)因(yin)此(ci)，背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像可反(fan)映化學元素成分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布。現時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能已經(jing)很強(qiang)大(da)，任(ren)何精細結(jie)構或表面(mian)(mian)特(te)征(zheng)(zheng)均可放(fang)大(da)到(dao)幾十萬倍進(jin)行(xing)觀察(cha)(cha)與分析。 在(zai)PCB或焊點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效分析方面(mian)(mian)，SEM主(zhu)要用(yong)來作(zuo)(zuo)(zuo)失效機(ji)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分析，具體說來就(jiu)是(shi)(shi)用(yong)來觀察(cha)(cha)焊盤表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)貌(mao)結(jie)構、焊點金相組織、測量金屬間(jian)化物、可焊性鍍層分析以(yi)及做錫(xi)須分析測量等。與光學顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)不同(tong)(tong)，掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)所成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像，因(yin)此(ci)只有黑白兩色，并且掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試樣(yang)要求導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)，對非導(dao)體和(he)(he)部分半導(dao)體需要噴金或碳處理，否則(ze)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷聚集在(zai)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)表面(mian)(mian)就(jiu)影響樣(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀察(cha)(cha)。此(ci)外，掃(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)圖(tu)像景深遠遠大(da)于(yu)光學顯(xian)(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)，是(shi)(shi)針對金相結(jie)構、顯(xian)(xian)微斷口(kou)以(yi)及錫(xi)須等不平整樣(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要分析方法。
7. X射線(xian)能譜分析(xi)
上面(mian)(mian)所(suo)(suo)(suo)說(shuo)的(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)一(yi)般都配(pei)有(you)X射(she)線(xian)(xian)(xian)能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。當高(gao)能的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)撞擊(ji)樣(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)時，表(biao)(biao)面(mian)(mian)物質的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)中的(de)(de)(de)內(nei)層(ceng)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)被轟(hong)擊(ji)逸出(chu)(chu)，外(wai)層(ceng)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)向低能級躍遷時就(jiu)會激發出(chu)(chu)特征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)，不(bu)同元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)能級差不(bu)同而發出(chu)(chu)的(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)就(jiu)不(bu)同，因(yin)此，可(ke)以將樣(yang)品(pin)發出(chu)(chu)的(de)(de)(de)特征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)作為(wei)化學成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。同時按(an)照檢測(ce)(ce)X射(she)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)信(xin)號為(wei)特征(zheng)(zheng)波(bo)長或(huo)特征(zheng)(zheng)能量(liang)又將相應(ying)的(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別叫波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱(cheng)波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，WDS)和能量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱(cheng)能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，EDS)，波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)辨率比能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)高(gao)，能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)速(su)度(du)比波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)快。由于(yu)能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)速(su)度(du)快且成(cheng)本(ben)低，所(suo)(suo)(suo)以一(yi)般的(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)配(pei)置的(de)(de)(de)都是(shi)能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨著電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)的(de)(de)(de)掃(sao)描方(fang)式不(bu)同，能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)可(ke)以進行表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)點分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)、線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，可(ke)得(de)(de)(de)到(dao)元(yuan)素(su)不(bu)同分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)。點分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)得(de)(de)(de)到(dao)一(yi)點的(de)(de)(de)所(suo)(suo)(suo)有(you)元(yuan)素(su);線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)每次對指(zhi)定(ding)的(de)(de)(de)一(yi)條線(xian)(xian)(xian)做一(yi)種元(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，多次掃(sao)描得(de)(de)(de)到(dao)所(suo)(suo)(suo)有(you)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布;面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)對一(yi)個指(zhi)定(ding)面(mian)(mian)內(nei)的(de)(de)(de)所(suo)(suo)(suo)有(you)元(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，測(ce)(ce)得(de)(de)(de)元(yuan)素(su)含量(liang)是(shi)測(ce)(ce)量(liang)面(mian)(mian)范圍的(de)(de)(de)平(ping)均值。 在PCB的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)上，能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)主(zhu)要用于(yu)焊(han)盤(pan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，可(ke)焊(han)性(xing)不(bu)良的(de)(de)(de)焊(han)盤(pan)與(yu)(yu)引線(xian)(xian)(xian)腳表(biao)(biao)面(mian)(mian)污染(ran)物的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。能譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)定(ding)量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)準確度(du)有(you)限，低于(yu)0.1%的(de)(de)(de)含量(liang)一(yi)般不(bu)易檢出(chu)(chu)。能譜(pu)(pu)(pu)(pu)與(yu)(yu)SEM結合使用可(ke)以同時獲得(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形貌與(yu)(yu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)，這是(shi)它們應(ying)用廣(guang)泛的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)所(suo)(suo)(suo)在。
8. 光電子(zi)能譜(pu)(XPS)分析(xi)
樣(yang)品(pin)受X射(she)(she)(she)線(xian)照(zhao)射(she)(she)(she)時(shi)，表(biao)面原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)內殼(ke)(ke)層(ceng)(ceng)電(dian)子(zi)會脫離原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)的(de)(de)束縛而(er)逸出(chu)(chu)固體表(biao)面形成電(dian)子(zi)，測量(liang)其動能(neng)Ex,可(ke)得到原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)內殼(ke)(ke)層(ceng)(ceng)電(dian)子(zi)的(de)(de)結(jie)合(he)能(neng)Eb,Eb因(yin)不(bu)同元素(su)和(he)(he)(he)不(bu)同電(dian)子(zi)殼(ke)(ke)層(ceng)(ceng)而(er)異，它是原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)“指紋”標識參數，形成的(de)(de)譜(pu)線(xian)即為光電(dian)子(zi)能(neng)譜(pu)(XPS)。XPS可(ke)以(yi)用(yong)來進(jin)(jin)行樣(yang)品(pin)表(biao)面淺表(biao)面(幾(ji)個納米級)元素(su)的(de)(de)定性和(he)(he)(he)定量(liang)分析(xi)(xi)。此外，還(huan)可(ke)根據結(jie)合(he)能(neng)的(de)(de)化學(xue)位移獲(huo)得有關元素(su)化學(xue)價(jia)態(tai)的(de)(de)信息。能(neng)給出(chu)(chu)表(biao)面層(ceng)(ceng)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)價(jia)態(tai)與周(zhou)圍元素(su)鍵(jian)合(he)等信息;入射(she)(she)(she)束為X射(she)(she)(she)線(xian)光子(zi)束，因(yin)此可(ke)進(jin)(jin)行絕緣樣(yang)品(pin)分析(xi)(xi)，不(bu)損傷被分析(xi)(xi)樣(yang)品(pin)快(kuai)速多(duo)元素(su)分析(xi)(xi);還(huan)可(ke)以(yi)在(zai)(zai)氬離子(zi)剝(bo)離的(de)(de)情況下對(dui)多(duo)層(ceng)(ceng)進(jin)(jin)行縱向的(de)(de)元素(su)分布分析(xi)(xi)(可(ke)參見后面的(de)(de)案例(li))，且靈(ling)敏度遠比能(neng)譜(pu)(EDS)高(gao)。XPS在(zai)(zai)PCB的(de)(de)分析(xi)(xi)方面主(zhu)要用(yong)于焊盤鍍層(ceng)(ceng)質(zhi)量(liang)的(de)(de)分析(xi)(xi)、污染物(wu)分析(xi)(xi)和(he)(he)(he)氧(yang)化程度的(de)(de)分析(xi)(xi)，以(yi)確(que)定可(ke)焊性不(bu)良的(de)(de)深層(ceng)(ceng)次原(yuan)(yuan)(yuan)因(yin)。
9. 熱分析差示掃描量(liang)熱法
在程序控溫(wen)(wen)下，測量輸入到物(wu)質與參(can)(can)比(bi)物(wu)質之間(jian)(jian)的(de)(de)功率差(cha)(cha)與溫(wen)(wen)度(或(huo)時(shi)間(jian)(jian))關系的(de)(de)一種方法。DSC在試樣(yang)和參(can)(can)比(bi)物(wu)容(rong)器(qi)(qi)下裝有兩(liang)組(zu)補償(chang)(chang)加(jia)熱(re)(re)絲，當試樣(yang)在加(jia)熱(re)(re)過(guo)程中由(you)于熱(re)(re)效應(ying)與參(can)(can)比(bi)物(wu)之間(jian)(jian)出(chu)現溫(wen)(wen)差(cha)(cha)ΔT時(shi)，可通過(guo)差(cha)(cha)熱(re)(re)放大電(dian)路(lu)和差(cha)(cha)動熱(re)(re)量補償(chang)(chang)放大器(qi)(qi)，使流入補償(chang)(chang)電(dian)熱(re)(re)絲的(de)(de)電(dian)流發生變化(hua)(hua)。 而使兩(liang)邊熱(re)(re)量平(ping)衡，溫(wen)(wen)差(cha)(cha)ΔT消失，并記(ji)錄試樣(yang)和參(can)(can)比(bi)物(wu)下兩(liang)只(zhi)電(dian)熱(re)(re)補償(chang)(chang)的(de)(de)熱(re)(re)功率之差(cha)(cha)隨溫(wen)(wen)度(或(huo)時(shi)間(jian)(jian))的(de)(de)變化(hua)(hua)關系，根(gen)據這種變化(hua)(hua)關系，可研究(jiu)分(fen)析(xi)材料(liao)的(de)(de)物(wu)理(li)化(hua)(hua)學及熱(re)(re)力學性能。DSC的(de)(de)應(ying)用(yong)廣泛，但在PCB的(de)(de)分(fen)析(xi)方面主要用(yong)于測量PCB上所用(yong)的(de)(de)各種高分(fen)子材料(liao)的(de)(de)固化(hua)(hua)程度、玻璃態轉化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度，這兩(liang)個(ge)參(can)(can)數(shu)決定著PCB在后續工藝過(guo)程中的(de)(de)可靠性。
10. 熱機械分析儀(yi)(TMA)
熱機械分(fen)(fen)析技術(Thermal Mechanical Analysis)用于(yu)程序控溫(wen)下，測(ce)量固體、液體和(he)凝(ning)膠在(zai)熱或(huo)機械力(li)作用下的(de)(de)(de)形(xing)變(bian)(bian)(bian)性(xing)(xing)能，常用的(de)(de)(de)負荷(he)方式有壓縮、針入、拉伸、彎曲等。測(ce)試探頭由固定在(zai)其上(shang)面(mian)的(de)(de)(de)懸(xuan)臂梁和(he)螺旋(xuan)彈簧支撐，通過馬(ma)達(da)對試樣施加載荷(he)，當試樣發生形(xing)變(bian)(bian)(bian)時，差動變(bian)(bian)(bian)壓器檢測(ce)到此變(bian)(bian)(bian)化(hua)，并連同溫(wen)度、應(ying)力(li)和(he)應(ying)變(bian)(bian)(bian)等數(shu)(shu)據進行(xing)處理(li)后可得到物質在(zai)可忽略負荷(he)下形(xing)變(bian)(bian)(bian)與溫(wen)度(或(huo)時間(jian))的(de)(de)(de)關系(xi)。根據形(xing)變(bian)(bian)(bian)與溫(wen)度(或(huo)時間(jian))的(de)(de)(de)關系(xi)，可研究分(fen)(fen)析材料的(de)(de)(de)物理(li)化(hua)學及熱力(li)學性(xing)(xing)能。TMA的(de)(de)(de)應(ying)用廣泛，在(zai)PCB的(de)(de)(de)分(fen)(fen)析方面(mian)主要用于(yu)PCB最關鍵的(de)(de)(de)兩個參數(shu)(shu)：測(ce)量其線性(xing)(xing)膨(peng)脹系(xi)數(shu)(shu)和(he)玻璃態轉化(hua)溫(wen)度。膨(peng)脹系(xi)數(shu)(shu)過大(da)的(de)(de)(de)基(ji)材的(de)(de)(de)PCB在(zai)焊接組裝后常常會導(dao)致金屬化(hua)孔(kong)的(de)(de)(de)斷裂失效。
