失(shi)效(xiao)分析是一門發展(zhan)中的(de)新(xin)興學科，近(jin)年開始從(cong)軍工向(xiang)普通企業普及。它一般根(gen)據失(shi)效(xiao)模(mo)式和現(xian)(xian)象(xiang)，通過(guo)分析和驗證，模(mo)擬重現(xian)(xian)失(shi)效(xiao)的(de)現(xian)(xian)象(xiang)，找出失(shi)效(xiao)的(de)原因，挖掘(jue)出失(shi)效(xiao)的(de)機理(li)的(de)活動。在提高產品質量，技(ji)術開發、改進，產品修復及仲裁失(shi)效(xiao)事故(gu)等(deng)方(fang)面(mian)具有(you)很強(qiang)的(de)實際意義。其(qi)方(fang)法分為有(you)損(sun)分析，無損(sun)分析，物理(li)分析，化學分析等(deng)。
1. 外觀檢查(cha)
外(wai)觀(guan)檢(jian)(jian)查(cha)就(jiu)是(shi)(shi)目測或利(li)用一些簡(jian)單儀器(qi)，如立(li)體顯(xian)微鏡(jing)、金相顯(xian)微鏡(jing)甚(shen)至放(fang)大(da)鏡(jing)等(deng)工具檢(jian)(jian)查(cha)PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)觀(guan)，尋找失(shi)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部位和相關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物證，主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用就(jiu)是(shi)(shi)失(shi)效定位和初步判斷PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失(shi)效模式。外(wai)觀(guan)檢(jian)(jian)查(cha)主(zhu)要檢(jian)(jian)查(cha)PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污染(ran)、腐蝕(shi)、爆板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置、電路布線以及失(shi)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規律性、如是(shi)(shi)批次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)或是(shi)(shi)個別，是(shi)(shi)不是(shi)(shi)總是(shi)(shi)集中(zhong)在某個區域等(deng)等(deng)。另外(wai)，有許多PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失(shi)效是(shi)(shi)在組(zu)裝成PCBA后(hou)才發現，是(shi)(shi)不是(shi)(shi)組(zu)裝工藝過程以及過程所用材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響導致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失(shi)效也需(xu)要仔(zi)細檢(jian)(jian)查(cha)失(shi)效區域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征。
2. X射(she)線透視檢(jian)查
對于某些(xie)不能(neng)通(tong)過外觀檢查(cha)到的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)(wei)以(yi)及PCB的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔內(nei)部(bu)和其他內(nei)部(bu)缺(que)(que)陷，只好使用(yong)X射線透(tou)視系統來(lai)檢查(cha)。X光(guang)透(tou)視系統就是利用(yong)不同材料厚度(du)或(huo)是不同材料密度(du)對X光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)濕或(huo)透(tou)過率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)不同原理(li)來(lai)成像。該(gai)技術更多(duo)地用(yong)來(lai)檢查(cha)PCBA焊(han)(han)點內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷、通(tong)孔內(nei)部(bu)缺(que)(que)陷和高密度(du)封裝的(de)(de)(de)(de)(de)BGA或(huo)CSP器件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷焊(han)(han)點的(de)(de)(de)(de)(de)定位(wei)(wei)。目前的(de)(de)(de)(de)(de)工業X光(guang)透(tou)視設備的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)率(lv)可以(yi)達(da)到一個微米以(yi)下，并正由(you)二維向(xiang)三(san)維成像的(de)(de)(de)(de)(de)設備轉變(bian)，甚至已經有五(wu)維(5D)的(de)(de)(de)(de)(de)設備用(yong)于封裝的(de)(de)(de)(de)(de)檢查(cha)，但是這種5D的(de)(de)(de)(de)(de)X光(guang)透(tou)視系統非(fei)常(chang)貴重(zhong)，很少在工業界有實際的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
3. 切片分析
切(qie)片分析就(jiu)是通過(guo)取(qu)樣(yang)、鑲嵌(qian)、切(qie)片、拋磨、腐(fu)蝕、觀(guan)(guan)察等(deng)一系列(lie)手段和(he)步(bu)驟獲得(de)PCB橫截(jie)面結(jie)構的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。通過(guo)切(qie)片分析可以(yi)得(de)到反映PCB(通孔、鍍層等(deng))質量的(de)(de)微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構的(de)(de)豐富(fu)信(xin)息，為下一步(bu)的(de)(de)質量改進(jin)提供很好的(de)(de)依據。但(dan)是該方(fang)法是破壞(huai)性的(de)(de)，一旦進(jin)行了切(qie)片，樣(yang)品就(jiu)必然遭到破壞(huai);同時該方(fang)法制樣(yang)要(yao)求高(gao)，制樣(yang)耗(hao)時也較長，需要(yao)訓練有素的(de)(de)技術人員來完成。要(yao)求詳細的(de)(de)切(qie)片作業(ye)過(guo)程(cheng)(cheng)，可以(yi)參考IPC的(de)(de)標準IPC-TM-650 2.1.1和(he)IPC-MS-810規(gui)定的(de)(de)流程(cheng)(cheng)進(jin)行。
4. 掃描聲學顯(xian)微鏡
目前(qian)用于(yu)電(dian)子封裝(zhuang)或(huo)組裝(zhuang)分(fen)析的(de)(de)(de)(de)主要是(shi)C模式(shi)的(de)(de)(de)(de)超聲掃描聲學顯微(wei)(wei)鏡(jing)，它(ta)是(shi)利(li)用高頻(pin)超聲波在材料不連(lian)續界面(mian)(mian)上反射產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)振幅及位相與極性變(bian)化(hua)來(lai)成像，其(qi)掃描方式(shi)是(shi)沿著Z軸(zhou)掃描X-Y平面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)信息。因此(ci)，掃描聲學顯微(wei)(wei)鏡(jing)可以用來(lai)檢測元器(qi)(qi)件、材料以及PCB與PCBA內(nei)部的(de)(de)(de)(de)各種缺陷，包括裂(lie)(lie)紋、分(fen)層(ceng)(ceng)、夾雜物以及空洞等。如(ru)果(guo)掃描聲學的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)寬度(du)足夠的(de)(de)(de)(de)話，還可以直接檢測到焊點的(de)(de)(de)(de)內(nei)部缺陷。典型的(de)(de)(de)(de)掃描聲學的(de)(de)(de)(de)圖像是(shi)以紅色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)警示色(se)(se)表示缺陷的(de)(de)(de)(de)存在，由于(yu)大(da)量塑料封裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)元器(qi)(qi)件使(shi)用在SMT工藝(yi)中(zhong)，由有鉛(qian)轉換成無鉛(qian)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，大(da)量的(de)(de)(de)(de)潮濕回流敏感問(wen)題產生(sheng)，即吸濕的(de)(de)(de)(de)塑封器(qi)(qi)件會在更(geng)高的(de)(de)(de)(de)無鉛(qian)工藝(yi)溫度(du)下(xia)回流時(shi)出(chu)現(xian)(xian)內(nei)部或(huo)基(ji)板分(fen)層(ceng)(ceng)開裂(lie)(lie)現(xian)(xian)象，在無鉛(qian)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)高溫下(xia)普通的(de)(de)(de)(de)PCB也會常常出(chu)現(xian)(xian)爆板現(xian)(xian)象。此(ci)時(shi)，掃描聲學顯微(wei)(wei)鏡(jing)就凸(tu)現(xian)(xian)其(qi)在多層(ceng)(ceng)高密度(du)PCB無損探傷方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)特(te)別優勢(shi)。而一(yi)般的(de)(de)(de)(de)明顯的(de)(de)(de)(de)爆板則(ze)只需(xu)通過(guo)目測外觀(guan)就能檢測出(chu)來(lai)。
5. 顯微紅外(wai)分析
顯微(wei)紅(hong)(hong)外(wai)分(fen)析(xi)就是(shi)將紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)與(yu)顯微(wei)鏡(jing)結(jie)合(he)在(zai)一起的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)方法(fa)，它(ta)利用(yong)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)(主(zhu)要是(shi)有(you)(you)機物(wu)(wu))對(dui)紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)不(bu)同(tong)吸收(shou)的(de)(de)(de)原理，分(fen)析(xi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)(wu)成分(fen)，再結(jie)合(he)顯微(wei)鏡(jing)可使可見光(guang)與(yu)紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)同(tong)光(guang)路(lu)，只要在(zai)可見的(de)(de)(de)視場下(xia)，就可以尋找(zhao)要分(fen)析(xi)微(wei)量的(de)(de)(de)有(you)(you)機污染物(wu)(wu)。如果沒(mei)有(you)(you)顯微(wei)鏡(jing)的(de)(de)(de)結(jie)合(he)，通常紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)只能分(fen)析(xi)樣(yang)品量較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)樣(yang)品。而電子(zi)工(gong)藝中很多(duo)情況是(shi)微(wei)量污染就可以導致PCB焊盤或(huo)引(yin)線腳的(de)(de)(de)可焊性不(bu)良，可以想象，沒(mei)有(you)(you)顯微(wei)鏡(jing)配(pei)套的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)是(shi)很難解決(jue)工(gong)藝問題的(de)(de)(de)。顯微(wei)紅(hong)(hong)外(wai)分(fen)析(xi)的(de)(de)(de)主(zhu)要用(yong)途就是(shi)分(fen)析(xi)被(bei)焊面或(huo)焊點表面的(de)(de)(de)有(you)(you)機污染物(wu)(wu)，分(fen)析(xi)腐蝕或(huo)可焊性不(bu)良的(de)(de)(de)原因。
6. 掃描電子顯微(wei)鏡分(fen)析
掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)(SEM)是(shi)進行失效分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)一種最有(you)用(yong)的(de)(de)(de)大(da)型電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯(xian)微(wei)成像(xiang)(xiang)系統，其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)利用(yong)陰極(ji)發(fa)射的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束經陽極(ji)加速，由磁透鏡(jing)(jing)(jing)聚(ju)焦后形(xing)(xing)(xing)成一束直徑為幾十(shi)(shi)至(zhi)幾千埃(A)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束流，在(zai)掃(sao)(sao)描線圈的(de)(de)(de)偏轉作(zuo)用(yong)下(xia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束以(yi)一定時(shi)間和空(kong)間順序(xu)在(zai)試樣(yang)(yang)(yang)表(biao)面(mian)(mian)作(zuo)逐點式掃(sao)(sao)描運(yun)動，這束高能電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束轟擊到(dao)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)(mian)上會激(ji)(ji)發(fa)出(chu)多種信息，經過(guo)收集放大(da)就能從顯(xian)示(shi)屏(ping)上得到(dao)各種相(xiang)應的(de)(de)(de)圖形(xing)(xing)(xing)。激(ji)(ji)發(fa)的(de)(de)(de)二次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)產生(sheng)于樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)(mian)5~10nm范圍內，因(yin)(yin)而，二次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)能夠較好的(de)(de)(de)反映(ying)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)貌，所以(yi)最常用(yong)作(zuo)形(xing)(xing)(xing)貌觀(guan)察;而激(ji)(ji)發(fa)的(de)(de)(de)背(bei)散射電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)則產生(sheng)于樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)(mian)100~1000nm范圍內，隨(sui)著物質原(yuan)子(zi)(zi)序(xu)數(shu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)而發(fa)射不(bu)(bu)同(tong)特征的(de)(de)(de)背(bei)散射電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)，因(yin)(yin)此(ci)背(bei)散射電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)圖象具有(you)形(xing)(xing)(xing)貌特征和原(yuan)子(zi)(zi)序(xu)數(shu)判別的(de)(de)(de)能力，也因(yin)(yin)此(ci)，背(bei)散射電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)像(xiang)(xiang)可(ke)(ke)反映(ying)化學元素成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布(bu)。現時(shi)的(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)功(gong)能已經很強大(da)，任何精細結(jie)構或(huo)表(biao)面(mian)(mian)特征均可(ke)(ke)放大(da)到(dao)幾十(shi)(shi)萬倍進行觀(guan)察與(yu)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。 在(zai)PCB或(huo)焊點的(de)(de)(de)失效分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)方面(mian)(mian)，SEM主(zhu)要(yao)用(yong)來作(zuo)失效機理(li)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，具體(ti)(ti)說來就是(shi)用(yong)來觀(guan)察焊盤表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)貌結(jie)構、焊點金(jin)(jin)相(xiang)組織(zhi)、測量(liang)金(jin)(jin)屬(shu)間化物、可(ke)(ke)焊性(xing)鍍(du)層分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)以(yi)及做錫須分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)測量(liang)等。與(yu)光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)不(bu)(bu)同(tong)，掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)所成的(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)像(xiang)(xiang)，因(yin)(yin)此(ci)只有(you)黑白兩(liang)色，并(bing)且掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)(yang)要(yao)求導電(dian)(dian)(dian)(dian)，對非導體(ti)(ti)和部(bu)分(fen)(fen)(fen)半導體(ti)(ti)需要(yao)噴金(jin)(jin)或(huo)碳處理(li)，否則電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)聚(ju)集在(zai)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)(mian)就影響樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)觀(guan)察。此(ci)外，掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)圖像(xiang)(xiang)景深(shen)遠遠大(da)于光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)，是(shi)針對金(jin)(jin)相(xiang)結(jie)構、顯(xian)微(wei)斷口以(yi)及錫須等不(bu)(bu)平(ping)整(zheng)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)重要(yao)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)方法。
7. X射線能譜分(fen)析
上面(mian)(mian)(mian)所(suo)(suo)說的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)一(yi)(yi)般都配有X射(she)線(xian)(xian)(xian)能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)。當(dang)高能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束撞擊(ji)樣品(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)時(shi)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)物質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內層電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)被轟擊(ji)逸出，外(wai)層電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)向低能(neng)(neng)級(ji)躍遷時(shi)就(jiu)(jiu)會激發出特(te)征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)，不(bu)(bu)同(tong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)能(neng)(neng)級(ji)差(cha)不(bu)(bu)同(tong)而發出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)就(jiu)(jiu)不(bu)(bu)同(tong)，因(yin)此，可(ke)以(yi)將樣品(pin)(pin)發出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)作為化(hua)學(xue)成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)。同(tong)時(shi)按(an)照檢(jian)測X射(she)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號為特(te)征(zheng)(zheng)波(bo)(bo)長或(huo)特(te)征(zheng)(zheng)能(neng)(neng)量(liang)又將相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)器分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)叫(jiao)波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(簡稱(cheng)波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)，WDS)和能(neng)(neng)量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(簡稱(cheng)能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)，EDS)，波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)辨率比能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)高，能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)速度比波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)快。由(you)于(yu)能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度快且成本(ben)低，所(suo)(suo)以(yi)一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)配置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)都是能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)。 隨著電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描方式不(bu)(bu)同(tong)，能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)可(ke)以(yi)進行表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)、線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)和面(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，可(ke)得到(dao)元(yuan)(yuan)素(su)(su)不(bu)(bu)同(tong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。點(dian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)得到(dao)一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有元(yuan)(yuan)素(su)(su);線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)每次對指(zhi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)條線(xian)(xian)(xian)做一(yi)(yi)種元(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，多次掃(sao)(sao)描得到(dao)所(suo)(suo)有元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布;面(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)對一(yi)(yi)個(ge)指(zhi)定面(mian)(mian)(mian)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有元(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，測得元(yuan)(yuan)素(su)(su)含量(liang)是測量(liang)面(mian)(mian)(mian)范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均值。 在PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)上，能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)主(zhu)要用于(yu)焊(han)盤表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，可(ke)焊(han)性不(bu)(bu)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)盤與(yu)引(yin)線(xian)(xian)(xian)腳表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)污染物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)。能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)定量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)度有限，低于(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)一(yi)(yi)般不(bu)(bu)易(yi)檢(jian)出。能(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)(pu)與(yu)SEM結合使用可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)獲得表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形(xing)貌與(yu)成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息，這是它們應用廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)所(suo)(suo)在。
8. 光電子能譜(XPS)分析
樣(yang)(yang)品受X射線照射時，表(biao)面原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)殼層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)(zi)會脫離(li)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)核的(de)(de)(de)(de)束縛而逸出(chu)固體表(biao)面形成電(dian)子(zi)(zi)(zi)，測(ce)量其動能(neng)(neng)Ex,可得到原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)殼層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)(he)能(neng)(neng)Eb,Eb因不同元(yuan)(yuan)素和(he)不同電(dian)子(zi)(zi)(zi)殼層(ceng)而異(yi)，它是(shi)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)“指紋(wen)”標(biao)識參數，形成的(de)(de)(de)(de)譜線即為光(guang)電(dian)子(zi)(zi)(zi)能(neng)(neng)譜(XPS)。XPS可以用來進(jin)行樣(yang)(yang)品表(biao)面淺(qian)表(biao)面(幾個納米級(ji))元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)定性和(he)定量分(fen)析(xi)(xi)(xi)。此(ci)外，還可根(gen)據(ju)結合(he)(he)(he)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)位移(yi)獲得有關元(yuan)(yuan)素化(hua)學(xue)價態的(de)(de)(de)(de)信(xin)息。能(neng)(neng)給(gei)出(chu)表(biao)面層(ceng)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)價態與周圍元(yuan)(yuan)素鍵合(he)(he)(he)等信(xin)息;入(ru)射束為X射線光(guang)子(zi)(zi)(zi)束，因此(ci)可進(jin)行絕緣樣(yang)(yang)品分(fen)析(xi)(xi)(xi)，不損傷被分(fen)析(xi)(xi)(xi)樣(yang)(yang)品快速多元(yuan)(yuan)素分(fen)析(xi)(xi)(xi);還可以在氬離(li)子(zi)(zi)(zi)剝離(li)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下對多層(ceng)進(jin)行縱向的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素分(fen)布分(fen)析(xi)(xi)(xi)(可參見后面的(de)(de)(de)(de)案例(li))，且(qie)靈敏(min)度(du)遠比能(neng)(neng)譜(EDS)高。XPS在PCB的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)方(fang)面主要(yao)用于焊盤鍍層(ceng)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)、污染(ran)物分(fen)析(xi)(xi)(xi)和(he)氧化(hua)程度(du)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)，以確定可焊性不良的(de)(de)(de)(de)深層(ceng)次原(yuan)因。
9. 熱(re)分析(xi)差示掃描(miao)量熱(re)法
在程序控溫下，測量輸入(ru)(ru)到物(wu)(wu)(wu)質與參(can)比(bi)物(wu)(wu)(wu)質之間的(de)(de)功率差(cha)(cha)與溫度(或(huo)時(shi)間)關系(xi)的(de)(de)一種方法。DSC在試(shi)樣和參(can)比(bi)物(wu)(wu)(wu)容器下裝有兩(liang)組補(bu)(bu)償(chang)加熱(re)絲，當試(shi)樣在加熱(re)過程中由于熱(re)效應(ying)與參(can)比(bi)物(wu)(wu)(wu)之間出現溫差(cha)(cha)ΔT時(shi)，可通過差(cha)(cha)熱(re)放大(da)電路和差(cha)(cha)動(dong)熱(re)量補(bu)(bu)償(chang)放大(da)器，使流(liu)入(ru)(ru)補(bu)(bu)償(chang)電熱(re)絲的(de)(de)電流(liu)發生(sheng)變化(hua)。 而(er)使兩(liang)邊熱(re)量平衡(heng)，溫差(cha)(cha)ΔT消失(shi)，并記錄試(shi)樣和參(can)比(bi)物(wu)(wu)(wu)下兩(liang)只電熱(re)補(bu)(bu)償(chang)的(de)(de)熱(re)功率之差(cha)(cha)隨溫度(或(huo)時(shi)間)的(de)(de)變化(hua)關系(xi)，根據(ju)這種變化(hua)關系(xi)，可研究分析材料(liao)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理化(hua)學(xue)及熱(re)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能。DSC的(de)(de)應(ying)用廣(guang)泛，但在PCB的(de)(de)分析方面主(zhu)要用于測量PCB上所用的(de)(de)各種高(gao)分子材料(liao)的(de)(de)固化(hua)程度、玻(bo)璃態轉化(hua)溫度，這兩(liang)個參(can)數(shu)決定著PCB在后(hou)續工藝過程中的(de)(de)可靠性(xing)(xing)。
10. 熱機(ji)械分析(xi)儀(TMA)
熱(re)機(ji)械分(fen)(fen)析技術(shu)(Thermal Mechanical Analysis)用(yong)(yong)于程序控溫(wen)(wen)下(xia)，測(ce)(ce)(ce)量固體、液(ye)體和(he)(he)凝(ning)膠(jiao)在(zai)熱(re)或機(ji)械力(li)作用(yong)(yong)下(xia)的(de)(de)形變(bian)(bian)(bian)性能(neng)，常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)負(fu)荷方(fang)(fang)式(shi)有壓(ya)縮、針入、拉(la)伸、彎(wan)曲等(deng)。測(ce)(ce)(ce)試探(tan)頭(tou)由固定在(zai)其上面(mian)(mian)的(de)(de)懸臂梁和(he)(he)螺旋彈簧支撐(cheng)，通(tong)過馬達(da)對試樣施加載荷，當試樣發生(sheng)形變(bian)(bian)(bian)時，差動變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器檢(jian)測(ce)(ce)(ce)到(dao)此變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，并連同溫(wen)(wen)度、應(ying)力(li)和(he)(he)應(ying)變(bian)(bian)(bian)等(deng)數(shu)據進行處理(li)后可得到(dao)物(wu)質在(zai)可忽(hu)略負(fu)荷下(xia)形變(bian)(bian)(bian)與溫(wen)(wen)度(或時間)的(de)(de)關(guan)系。根據形變(bian)(bian)(bian)與溫(wen)(wen)度(或時間)的(de)(de)關(guan)系，可研究分(fen)(fen)析材料的(de)(de)物(wu)理(li)化(hua)(hua)學及熱(re)力(li)學性能(neng)。TMA的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)廣泛，在(zai)PCB的(de)(de)分(fen)(fen)析方(fang)(fang)面(mian)(mian)主要(yao)用(yong)(yong)于PCB最關(guan)鍵的(de)(de)兩個參(can)數(shu)：測(ce)(ce)(ce)量其線性膨脹系數(shu)和(he)(he)玻璃態轉化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度。膨脹系數(shu)過大的(de)(de)基材的(de)(de)PCB在(zai)焊(han)接組(zu)裝后常(chang)常(chang)會(hui)導(dao)致金(jin)屬化(hua)(hua)孔(kong)的(de)(de)斷裂失效。
