失(shi)(shi)效分(fen)析(xi)是一門發展中(zhong)的(de)(de)新興學科,近年(nian)開始從軍(jun)工向普通企業普及(ji)。它一般根(gen)據失(shi)(shi)效模(mo)式和現象,通過分(fen)析(xi)和驗(yan)證,模(mo)擬(ni)重現失(shi)(shi)效的(de)(de)現象,找(zhao)出失(shi)(shi)效的(de)(de)原因,挖掘(jue)出失(shi)(shi)效的(de)(de)機理的(de)(de)活(huo)動。在提高產(chan)品(pin)質量,技術開發、改進,產(chan)品(pin)修復(fu)及(ji)仲裁(cai)失(shi)(shi)效事故等(deng)方(fang)面(mian)具有(you)很強(qiang)的(de)(de)實際(ji)意義。其方(fang)法分(fen)為(wei)有(you)損(sun)分(fen)析(xi),無損(sun)分(fen)析(xi),物理分(fen)析(xi),化(hua)學分(fen)析(xi)等(deng)。
1. 外觀(guan)檢查
外(wai)觀檢(jian)(jian)查(cha)(cha)就(jiu)是(shi)(shi)目測或(huo)利(li)用一些簡單儀器(qi),如立體顯微鏡、金相(xiang)(xiang)顯微鏡甚至放(fang)大鏡等(deng)(deng)工(gong)具檢(jian)(jian)查(cha)(cha)PCB的(de)(de)外(wai)觀,尋找失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)部(bu)位和相(xiang)(xiang)關的(de)(de)物證,主要的(de)(de)作用就(jiu)是(shi)(shi)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)定(ding)位和初步判斷PCB的(de)(de)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)模式。外(wai)觀檢(jian)(jian)查(cha)(cha)主要檢(jian)(jian)查(cha)(cha)PCB的(de)(de)污染(ran)、腐(fu)蝕、爆(bao)板的(de)(de)位置、電路(lu)布(bu)線以(yi)及(ji)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)規(gui)律性、如是(shi)(shi)批次(ci)的(de)(de)或(huo)是(shi)(shi)個別,是(shi)(shi)不是(shi)(shi)總是(shi)(shi)集中在(zai)(zai)某個區域等(deng)(deng)等(deng)(deng)。另外(wai),有(you)許(xu)多PCB的(de)(de)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)是(shi)(shi)在(zai)(zai)組(zu)裝成PCBA后才(cai)發(fa)現(xian),是(shi)(shi)不是(shi)(shi)組(zu)裝工(gong)藝過(guo)程(cheng)以(yi)及(ji)過(guo)程(cheng)所用材料的(de)(de)影響導致的(de)(de)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)也(ye)需要仔細(xi)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)區域的(de)(de)特(te)征。
2. X射線透視檢(jian)查
對于某些不(bu)能通(tong)過外(wai)觀檢(jian)(jian)查(cha)到的(de)(de)(de)部位以及PCB的(de)(de)(de)通(tong)孔內部和其(qi)他(ta)內部缺陷,只好使(shi)用(yong)(yong)X射線(xian)透(tou)視(shi)系統來(lai)檢(jian)(jian)查(cha)。X光(guang)(guang)(guang)透(tou)視(shi)系統就(jiu)是(shi)(shi)利用(yong)(yong)不(bu)同材(cai)料(liao)厚(hou)度(du)或是(shi)(shi)不(bu)同材(cai)料(liao)密(mi)度(du)對X光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)吸濕或透(tou)過率的(de)(de)(de)不(bu)同原(yuan)理(li)來(lai)成(cheng)像(xiang)。該技術更多地(di)用(yong)(yong)來(lai)檢(jian)(jian)查(cha)PCBA焊(han)點內部的(de)(de)(de)缺陷、通(tong)孔內部缺陷和高密(mi)度(du)封裝的(de)(de)(de)BGA或CSP器件的(de)(de)(de)缺陷焊(han)點的(de)(de)(de)定(ding)位。目前(qian)的(de)(de)(de)工業X光(guang)(guang)(guang)透(tou)視(shi)設備的(de)(de)(de)分辨率可(ke)以達到一(yi)個(ge)微米以下,并(bing)正由(you)二維向三維成(cheng)像(xiang)的(de)(de)(de)設備轉變,甚至已(yi)經有五(wu)維(5D)的(de)(de)(de)設備用(yong)(yong)于封裝的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)查(cha),但(dan)是(shi)(shi)這種5D的(de)(de)(de)X光(guang)(guang)(guang)透(tou)視(shi)系統非常貴重,很少在工業界有實際的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。
3. 切片分析
切片(pian)分(fen)析(xi)就是(shi)通(tong)過取樣、鑲(xiang)嵌、切片(pian)、拋磨、腐(fu)蝕、觀(guan)察等一(yi)系列手段和步驟獲得PCB橫截(jie)面(mian)結構(gou)的(de)過程(cheng)(cheng)。通(tong)過切片(pian)分(fen)析(xi)可以得到反映PCB(通(tong)孔、鍍層等)質量的(de)微觀(guan)結構(gou)的(de)豐(feng)富信息,為下一(yi)步的(de)質量改進(jin)(jin)提供很好的(de)依據。但(dan)是(shi)該(gai)方(fang)法(fa)是(shi)破壞性(xing)的(de),一(yi)旦進(jin)(jin)行(xing)(xing)了切片(pian),樣品就必然遭到破壞;同時(shi)該(gai)方(fang)法(fa)制樣要(yao)(yao)求高,制樣耗時(shi)也較長,需要(yao)(yao)訓練有(you)素(su)的(de)技術人員來(lai)完成。要(yao)(yao)求詳細的(de)切片(pian)作業過程(cheng)(cheng),可以參考IPC的(de)標準(zhun)IPC-TM-650 2.1.1和IPC-MS-810規定的(de)流程(cheng)(cheng)進(jin)(jin)行(xing)(xing)。
4. 掃描聲學顯(xian)微鏡
目(mu)前用于電子封(feng)裝或(huo)組(zu)裝分析的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要是C模式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)超聲(sheng)掃(sao)描(miao)聲(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡,它是利用高頻(pin)超聲(sheng)波(bo)在(zai)材料(liao)不連續界面(mian)上反射產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)振幅及(ji)(ji)位相與極性(xing)變化來成像,其掃(sao)描(miao)方式是沿著Z軸掃(sao)描(miao)X-Y平面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息。因此,掃(sao)描(miao)聲(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡可(ke)以用來檢(jian)(jian)測(ce)元(yuan)器件、材料(liao)以及(ji)(ji)PCB與PCBA內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)缺(que)陷(xian),包括裂紋、分層(ceng)、夾雜物(wu)以及(ji)(ji)空(kong)洞等。如果(guo)掃(sao)描(miao)聲(sheng)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)寬度(du)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話,還可(ke)以直(zhi)接檢(jian)(jian)測(ce)到焊點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)缺(que)陷(xian)。典型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)聲(sheng)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖像是以紅色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)警示色表示缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai),由于大(da)量塑(su)料(liao)封(feng)裝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)器件使用在(zai)SMT工藝(yi)中(zhong),由有(you)鉛轉換(huan)成無(wu)鉛工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong),大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)濕回流敏感問題(ti)產(chan)生,即吸濕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)封(feng)器件會(hui)在(zai)更高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)鉛工藝(yi)溫度(du)下回流時出現內部(bu)或(huo)基(ji)板(ban)分層(ceng)開裂現象(xiang),在(zai)無(wu)鉛工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫下普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PCB也(ye)會(hui)常常出現爆板(ban)現象(xiang)。此時,掃(sao)描(miao)聲(sheng)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡就(jiu)凸現其在(zai)多層(ceng)高密(mi)度(du)PCB無(wu)損(sun)探傷方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特別優勢。而一般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆板(ban)則只需通(tong)過目(mu)測(ce)外觀就(jiu)能檢(jian)(jian)測(ce)出來。
5. 顯(xian)微紅(hong)外分析
顯(xian)(xian)微(wei)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)分(fen)析(xi)就(jiu)(jiu)是將(jiang)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜與顯(xian)(xian)微(wei)鏡結(jie)合(he)在一起(qi)的(de)分(fen)析(xi)方法(fa),它利(li)用(yong)不同材料(liao)(主要是有(you)(you)(you)機(ji)物)對(dui)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜不同吸收(shou)的(de)原理,分(fen)析(xi)材料(liao)的(de)化合(he)物成分(fen),再結(jie)合(he)顯(xian)(xian)微(wei)鏡可(ke)使可(ke)見光(guang)與紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)同光(guang)路,只要在可(ke)見的(de)視場下,就(jiu)(jiu)可(ke)以尋找(zhao)要分(fen)析(xi)微(wei)量(liang)的(de)有(you)(you)(you)機(ji)污(wu)染物。如果沒有(you)(you)(you)顯(xian)(xian)微(wei)鏡的(de)結(jie)合(he),通常紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜只能分(fen)析(xi)樣(yang)品量(liang)較多的(de)樣(yang)品。而電子(zi)工藝(yi)中(zhong)很(hen)(hen)多情況(kuang)是微(wei)量(liang)污(wu)染就(jiu)(jiu)可(ke)以導致(zhi)PCB焊(han)(han)盤或引(yin)線(xian)腳的(de)可(ke)焊(han)(han)性(xing)不良,可(ke)以想(xiang)象,沒有(you)(you)(you)顯(xian)(xian)微(wei)鏡配套(tao)的(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜是很(hen)(hen)難解決(jue)工藝(yi)問題的(de)。顯(xian)(xian)微(wei)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)分(fen)析(xi)的(de)主要用(yong)途就(jiu)(jiu)是分(fen)析(xi)被焊(han)(han)面或焊(han)(han)點表面的(de)有(you)(you)(you)機(ji)污(wu)染物,分(fen)析(xi)腐蝕或可(ke)焊(han)(han)性(xing)不良的(de)原因。
6. 掃描電(dian)子顯微鏡分析
掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(SEM)是(shi)進(jin)行(xing)失效(xiao)(xiao)分(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種最有用(yong)的(de)(de)(de)(de)大型(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)成像(xiang)(xiang)系(xi)統,其工作(zuo)原理(li)是(shi)利用(yong)陰極發射(she)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)經(jing)陽極加速,由(you)磁(ci)透鏡(jing)聚(ju)焦后形(xing)成一(yi)束(shu)(shu)直(zhi)徑為幾十至幾千埃(A)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)流,在(zai)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)線(xian)圈的(de)(de)(de)(de)偏轉作(zuo)用(yong)下,電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)以(yi)(yi)一(yi)定時間(jian)和空間(jian)順序在(zai)試樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)作(zuo)逐點式掃(sao)(sao)描(miao)(miao)運動,這束(shu)(shu)高能電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)轟擊(ji)到樣(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上會(hui)激發出多(duo)種信息,經(jing)過收集放(fang)大就(jiu)能從顯示屏(ping)上得到各種相應的(de)(de)(de)(de)圖形(xing)。激發的(de)(de)(de)(de)二(er)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)產(chan)生于(yu)(yu)(yu)樣(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)5~10nm范(fan)圍內,因而,二(er)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)能夠較好的(de)(de)(de)(de)反映樣(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)貌,所以(yi)(yi)最常用(yong)作(zuo)形(xing)貌觀(guan)察(cha)(cha)(cha);而激發的(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)則產(chan)生于(yu)(yu)(yu)樣(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)100~1000nm范(fan)圍內,隨著物質原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)而發射(she)不(bu)(bu)(bu)同(tong)特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi),因此背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)圖象具有形(xing)貌特征(zheng)和原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數判別的(de)(de)(de)(de)能力,也因此,背(bei)散(san)射(she)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像(xiang)(xiang)可反映化(hua)學(xue)元素(su)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)分(fen)布。現時的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)功能已經(jing)很強大,任何精細(xi)結(jie)構(gou)或(huo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)特征(zheng)均可放(fang)大到幾十萬倍進(jin)行(xing)觀(guan)察(cha)(cha)(cha)與(yu)分(fen)析(xi)(xi)(xi)。 在(zai)PCB或(huo)焊(han)點的(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)分(fen)析(xi)(xi)(xi)方面(mian)(mian)(mian)(mian),SEM主(zhu)要(yao)用(yong)來作(zuo)失效(xiao)(xiao)機理(li)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi),具體說來就(jiu)是(shi)用(yong)來觀(guan)察(cha)(cha)(cha)焊(han)盤表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形(xing)貌結(jie)構(gou)、焊(han)點金(jin)相組織、測量金(jin)屬間(jian)化(hua)物、可焊(han)性鍍層(ceng)分(fen)析(xi)(xi)(xi)以(yi)(yi)及(ji)做錫須分(fen)析(xi)(xi)(xi)測量等。與(yu)光學(xue)顯微(wei)鏡(jing)不(bu)(bu)(bu)同(tong),掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)所成的(de)(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像(xiang)(xiang),因此只有黑(hei)白兩色(se),并且掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)要(yao)求導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian),對非(fei)導(dao)體和部分(fen)半導(dao)體需(xu)要(yao)噴金(jin)或(huo)碳處理(li),否則電(dian)(dian)(dian)(dian)荷聚(ju)集在(zai)樣(yang)(yang)品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)就(jiu)影響(xiang)樣(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)(cha)(cha)。此外(wai),掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)圖像(xiang)(xiang)景(jing)深遠遠大于(yu)(yu)(yu)光學(xue)顯微(wei)鏡(jing),是(shi)針對金(jin)相結(jie)構(gou)、顯微(wei)斷口以(yi)(yi)及(ji)錫須等不(bu)(bu)(bu)平整樣(yang)(yang)品(pin)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)分(fen)析(xi)(xi)(xi)方法。
7. X射線能譜(pu)分析
上面(mian)(mian)(mian)所(suo)(suo)說(shuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)般都配有(you)X射(she)線能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。當高(gao)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)撞(zhuang)擊(ji)樣品表面(mian)(mian)(mian)時,表面(mian)(mian)(mian)物質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)(zi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)層電(dian)(dian)子(zi)(zi)被轟擊(ji)逸出(chu),外層電(dian)(dian)子(zi)(zi)向低(di)(di)能(neng)(neng)(neng)級躍遷時就會激發(fa)(fa)出(chu)特(te)征(zheng)X射(she)線,不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)(zi)能(neng)(neng)(neng)級差不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)而發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)X射(she)線就不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),因此,可(ke)以(yi)將(jiang)(jiang)樣品發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)X射(she)線作為化學成分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。同(tong)(tong)(tong)時按照檢(jian)(jian)測X射(she)線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號為特(te)征(zheng)波(bo)(bo)(bo)長或(huo)特(te)征(zheng)能(neng)(neng)(neng)量(liang)又將(jiang)(jiang)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)分(fen)(fen)(fen)(fen)別叫波(bo)(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱波(bo)(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi),WDS)和能(neng)(neng)(neng)量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi),EDS),波(bo)(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)辨率比(bi)能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)高(gao),能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)速度比(bi)波(bo)(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)快(kuai)。由(you)于(yu)能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度快(kuai)且成本(ben)低(di)(di),所(suo)(suo)以(yi)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡配置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)都是(shi)能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨著電(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)方式不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong),能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)可(ke)以(yi)進行(xing)表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)、線分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和面(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi),可(ke)得到元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)分(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。點分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)得到一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su);線分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)每次對(dui)指定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)條線做一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)種元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi),多次掃(sao)描(miao)(miao)得到所(suo)(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線分(fen)(fen)(fen)(fen)布;面(mian)(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)對(dui)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個指定(ding)面(mian)(mian)(mian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi),測得元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)含(han)(han)量(liang)是(shi)測量(liang)面(mian)(mian)(mian)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均值。 在PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)上,能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)主要用(yong)于(yu)焊(han)盤表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi),可(ke)焊(han)性不(bu)(bu)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)盤與引線腳表面(mian)(mian)(mian)污染物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)量(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確度有(you)限,低(di)(di)于(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)般不(bu)(bu)易檢(jian)(jian)出(chu)。能(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)與SEM結合使用(yong)可(ke)以(yi)同(tong)(tong)(tong)時獲得表面(mian)(mian)(mian)形貌與成分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息,這是(shi)它們應(ying)(ying)用(yong)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因所(suo)(suo)在。
8. 光電子能譜(XPS)分析
樣(yang)品受X射(she)線(xian)照(zhao)射(she)時,表(biao)面(mian)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)內(nei)殼層電(dian)子(zi)(zi)(zi)會脫離原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)核的(de)(de)(de)束(shu)縛而逸出固體表(biao)面(mian)形成電(dian)子(zi)(zi)(zi),測量(liang)其動能Ex,可(ke)(ke)得到原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)內(nei)殼層電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)結合能Eb,Eb因(yin)不同(tong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)不同(tong)電(dian)子(zi)(zi)(zi)殼層而異,它(ta)是原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)“指紋”標(biao)識參數,形成的(de)(de)(de)譜(pu)線(xian)即為光電(dian)子(zi)(zi)(zi)能譜(pu)(XPS)。XPS可(ke)(ke)以(yi)(yi)用來進(jin)行樣(yang)品表(biao)面(mian)淺(qian)表(biao)面(mian)(幾(ji)個納米級)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)定(ding)性和(he)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)。此外,還可(ke)(ke)根據結合能的(de)(de)(de)化學位移獲得有關(guan)元(yuan)(yuan)素(su)(su)化學價態(tai)的(de)(de)(de)信(xin)息。能給出表(biao)面(mian)層原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)價態(tai)與周圍元(yuan)(yuan)素(su)(su)鍵合等信(xin)息;入射(she)束(shu)為X射(she)線(xian)光子(zi)(zi)(zi)束(shu),因(yin)此可(ke)(ke)進(jin)行絕緣樣(yang)品分(fen)析(xi),不損傷被分(fen)析(xi)樣(yang)品快速多(duo)元(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)析(xi);還可(ke)(ke)以(yi)(yi)在(zai)氬離子(zi)(zi)(zi)剝離的(de)(de)(de)情況下對多(duo)層進(jin)行縱向的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)布分(fen)析(xi)(可(ke)(ke)參見(jian)后面(mian)的(de)(de)(de)案例),且靈敏(min)度(du)遠比能譜(pu)(EDS)高。XPS在(zai)PCB的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)方面(mian)主要(yao)用于焊盤鍍層質量(liang)的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)、污染物分(fen)析(xi)和(he)氧化程(cheng)度(du)的(de)(de)(de)分(fen)析(xi),以(yi)(yi)確定(ding)可(ke)(ke)焊性不良的(de)(de)(de)深層次原(yuan)(yuan)因(yin)。
9. 熱分(fen)析差示掃描量(liang)熱法
在(zai)程(cheng)(cheng)序控溫(wen)下(xia),測(ce)量輸入到物質與參比(bi)(bi)物質之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)功(gong)率差(cha)(cha)與溫(wen)度(du)(du)(或(huo)時間(jian))關(guan)系(xi)(xi)的(de)一種方法。DSC在(zai)試樣(yang)和(he)參比(bi)(bi)物容器下(xia)裝有(you)兩(liang)組補(bu)償加熱(re)絲,當試樣(yang)在(zai)加熱(re)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)由于(yu)熱(re)效應與參比(bi)(bi)物之(zhi)(zhi)間(jian)出現(xian)溫(wen)差(cha)(cha)ΔT時,可(ke)(ke)通過(guo)(guo)(guo)差(cha)(cha)熱(re)放大電(dian)(dian)(dian)路和(he)差(cha)(cha)動熱(re)量補(bu)償放大器,使(shi)流入補(bu)償電(dian)(dian)(dian)熱(re)絲的(de)電(dian)(dian)(dian)流發生變化(hua)(hua)(hua)。 而(er)使(shi)兩(liang)邊熱(re)量平衡,溫(wen)差(cha)(cha)ΔT消失,并(bing)記錄試樣(yang)和(he)參比(bi)(bi)物下(xia)兩(liang)只電(dian)(dian)(dian)熱(re)補(bu)償的(de)熱(re)功(gong)率之(zhi)(zhi)差(cha)(cha)隨溫(wen)度(du)(du)(或(huo)時間(jian))的(de)變化(hua)(hua)(hua)關(guan)系(xi)(xi),根(gen)據這種變化(hua)(hua)(hua)關(guan)系(xi)(xi),可(ke)(ke)研(yan)究分析材(cai)料(liao)的(de)物理化(hua)(hua)(hua)學(xue)及熱(re)力學(xue)性(xing)能(neng)。DSC的(de)應用(yong)廣泛(fan),但在(zai)PCB的(de)分析方面主要用(yong)于(yu)測(ce)量PCB上所用(yong)的(de)各種高分子(zi)材(cai)料(liao)的(de)固化(hua)(hua)(hua)程(cheng)(cheng)度(du)(du)、玻(bo)璃態轉化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du),這兩(liang)個參數決(jue)定著(zhu)PCB在(zai)后續工藝(yi)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)。
10. 熱(re)機(ji)械分析儀(TMA)
熱機械分析(xi)技術(shu)(Thermal Mechanical Analysis)用(yong)于程(cheng)序(xu)控溫下(xia),測量固體(ti)、液體(ti)和(he)(he)(he)(he)凝(ning)膠在熱或機械力(li)作用(yong)下(xia)的(de)(de)(de)形變性能,常用(yong)的(de)(de)(de)負荷方式有壓縮、針入、拉伸、彎曲等。測試探頭由固定在其上面的(de)(de)(de)懸臂梁和(he)(he)(he)(he)螺旋彈簧支撐,通過(guo)馬(ma)達對試樣(yang)施加載荷,當(dang)試樣(yang)發(fa)生形變時(shi),差(cha)動變壓器檢測到此變化(hua),并連同(tong)溫度、應力(li)和(he)(he)(he)(he)應變等數(shu)(shu)據(ju)進行處理后可(ke)得到物(wu)質(zhi)在可(ke)忽略負荷下(xia)形變與(yu)溫度(或時(shi)間)的(de)(de)(de)關(guan)系。根據(ju)形變與(yu)溫度(或時(shi)間)的(de)(de)(de)關(guan)系,可(ke)研究分析(xi)材(cai)料的(de)(de)(de)物(wu)理化(hua)學及熱力(li)學性能。TMA的(de)(de)(de)應用(yong)廣泛(fan),在PCB的(de)(de)(de)分析(xi)方面主要用(yong)于PCB最關(guan)鍵的(de)(de)(de)兩個參數(shu)(shu):測量其線性膨脹系數(shu)(shu)和(he)(he)(he)(he)玻璃態轉(zhuan)化(hua)溫度。膨脹系數(shu)(shu)過(guo)大的(de)(de)(de)基材(cai)的(de)(de)(de)PCB在焊接組裝后常常會(hui)導致金(jin)屬化(hua)孔的(de)(de)(de)斷裂失效。

