परिचय
पीसीबीए विनिर्माण में, दृश्य निरीक्षण,स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई), और3डी एक्स-रे निरीक्षणज्यामितीय आयामों, ब्रिजिंग या खुले सर्किट से संबंधित अधिकांश दोषों का पता लगा सकता है। हालाँकि, भौतिक सतह के नीचे छिपे गुणवत्ता संबंधी मुद्दे जैसे सोल्डर जोड़ों के भीतर भंगुर फ्रैक्चर, इंटरमेटेलिक यौगिकों (आईएमसी) की वृद्धि, और सूक्ष्म गहरी दरारें {{2} को विनाशकारी परीक्षण विधियों का उपयोग करके पहचाना जाना चाहिए: माइक्रोसेक्शन विश्लेषण।
माइक्रोसेक्शन तैयारी प्रक्रिया और मानक प्रक्रियाएं
सूक्ष्म विश्लेषण के लिए एक शर्त ऐसे अनुभागों की तैयारी है जो विरूपण और खरोंच से मुक्त हों और जो सोल्डर जोड़ों की मूल आकृति विज्ञान को सटीक रूप से दर्शाते हों। इलेक्ट्रॉनिक्स प्रयोगशाला को नमूना तैयार करने के लिए मानक का सख्ती से पालन करना होगा। लक्ष्य सोल्डर जोड़ों की भौतिक संरचना को नुकसान पहुंचाए बिना विशिष्ट बीजीए या क्यूएफएन उपकरणों वाले पीसीबीए के क्षेत्र को काटने के लिए तकनीशियन पहले एक सटीक कटिंग मशीन का उपयोग करते हैं। फिर नमूने को एक सांचे में रखा जाता है, और एपॉक्सी राल और हार्डनर को वैक्यूम एम्बेडिंग के लिए इंजेक्ट किया जाता है, हवा के बुलबुले को हटाकर यह सुनिश्चित किया जाता है कि राल सोल्डर जोड़ को पूरी तरह से घेर लेता है। ठीक होने के बाद, नमूने को क्रमिक रूप से 180 से 2000 तक के ग्रिट के साथ सिलिकॉन कार्बाइड सैंडपेपर का उपयोग करके जमीन पर रखा जाता है। पीसने की प्रक्रिया के दौरान, सोल्डर जोड़ों की आंतरिक धातु संरचना में द्वितीयक चरण परिवर्तन के कारण घर्षण उत्पन्न होने वाली गर्मी को रोकने के लिए ठंडा करने के लिए निरंतर जल प्रवाह बनाए रखा जाना चाहिए। अंत में, यांत्रिक पॉलिशिंग 0.3 {{9} माइक्रोन एल्यूमीनियम ऑक्साइड पॉलिशिंग घोल का उपयोग करके की जाती है जब तक कि सतह माइक्रोस्कोप के नीचे एक खरोंच मुक्त, दर्पण जैसी फिनिश प्रदर्शित न कर दे।
इंटरमेटेलिक कंपाउंड (आईएमसी) की मोटाई और आकृति विज्ञान का सटीक निर्धारण
दौरानरिफ्लो सोल्डरिंग चरणपीसीबीए प्रसंस्करण में, सोल्डर पेस्ट में एसएन पीसीबी पैड की सतह पर सीयू या नी के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके एक यूटेक्टिक परत बनाता है, जिसे इंटरमेटेलिक कंपाउंड (आईएमसी) के रूप में जाना जाता है। आईएमसी की गुणवत्ता सीधे सोल्डर जोड़ की यांत्रिक शक्ति को निर्धारित करती है। उच्च आवर्धन पर विकास आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स प्रयोगशालाओं को मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (एसईएम) का उपयोग करना चाहिए। मानक लेड मुक्त सोल्डरिंग प्रक्रियाओं में, आदर्श आईएमसी मोटाई सुसंगत होनी चाहिए। 1 माइक्रोमीटर से कम की मोटाई अपर्याप्त गर्मी का संकेत देती हैइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एक लेप लगाकर टाँका लगाना, जो सोल्डरिंग दोष का गठन करता है और सोल्डर संयुक्त प्रदूषण का कारण बनने की अत्यधिक संभावना है; यदि मोटाई 5 माइक्रोमीटर से अधिक है, तो यह इंगित करता है कि ओवन का तापमान बहुत अधिक था या रिफ्लो समय बहुत लंबा था। अपनी अंतर्निहित भंगुरता के कारण, जब पीसीबीए को बूंदों या थर्मल झटके से यांत्रिक प्रभाव के अधीन किया जाता है, तो अत्यधिक मोटी आईएमसी परत फ्रैक्चर का स्रोत बन सकती है। साथ ही, एक स्वस्थ आईएमसी आकृति विज्ञान को सुई जैसी या अनियमित परत जैसी संरचना के बजाय एक समान पंखे के आकार की संरचना प्रदर्शित करनी चाहिए।
"ब्लैक पैड" घटना और इंटरफेशियल क्रैक की रिवर्स ट्रैसेबिलिटी
इलेक्ट्रोलेस निकल गोल्ड (ENIG) प्लेटिंग से उपचारित पीसीबी के लिए, मेटलोग्राफिक विश्लेषण एक छिपे हुए हत्यारे "ब्लैक पैड घटना" के निदान के लिए निर्णायक तरीका है। मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप या एनर्जी डिस्पर्सिव स्पेक्ट्रोमीटर (ईडीएस) के तहत, यदि निकल परत और आईएमसी के बीच इंटरफेस पर एक सतत ब्लैक बैंड जैसा क्षेत्र (यानी, फॉस्फोरस समृद्ध परत) देखा जाता है, जिसमें सूक्ष्म सॉटूथ आकार की दरारें होती हैं, तो इसे "ब्लैक निकल" दोष के रूप में पहचाना जा सकता है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि सोने के विस्थापन के दौरान, पिघला हुआ सोना निकल परत के अत्यधिक ऑक्सीकरण का कारण बनता है, जिससे निकल परमाणुओं का अत्यधिक नुकसान होता है। जब बारी-बारी से थर्मल तनाव या कंपन के अधीन किया जाता है, तो सोल्डर जोड़ इस कमजोर क्षेत्र में साफ-साफ टूट जाएगा। मेटलोग्राफिक अनुभाग न केवल स्पष्ट रूप से चित्रित करते हैं कि क्या फ्रैक्चर पीसीबी सब्सट्रेट परत, निकेल - सोने की परत, या सोल्डर इंटरफेस में हुआ है, बल्कि इंजीनियरिंग टीमों को मूल कारण का पता लगाने में भी मदद करता है, या तो पीसीबी आपूर्तिकर्ता में एक प्रक्रिया समस्या या उत्पादन लाइन पर रिफ्लो सोल्डरिंग वक्र में पैरामीटर विचलन, जिससे सुधारात्मक कार्रवाई के लिए दिशा की तुरंत पहचान होती है।
भराव दरों और तांबे की दीवार की मोटाई के माध्यम से अंधे और दफन की सूक्ष्म मात्रा का निर्धारण
पीसीबीए में उच्च -घनत्व इंटरकनेक्ट (एचडीआई) तकनीक को व्यापक रूप से अपनाने के साथ, माइक्रो{1}ब्लाइंड और दबे हुए वियास की प्लेटिंग गुणवत्ता सिग्नल ट्रांसमिशन अखंडता को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक बन गई है। प्रयोगशाला पीसीबी के अंदर माइक्रो{{4}वाइस को अनुदैर्ध्य रूप से विच्छेदित करने और थ्रू दीवारों पर तांबा चढ़ाना की मोटाई को मात्रात्मक रूप से मापने के लिए क्रॉस-{3}सेक्शन का उपयोग करती है। मानक के अनुसार, कक्षा 1, कक्षा 2, और कक्षा 3 मानकों के तहत छेद वाली दीवारों पर तांबे की मोटाई के लिए सख्त वर्गीकरण हैं। क्रॉस -सेक्शन इस बात की दृश्य पुष्टि प्रदान करते हैं कि क्या इलेक्ट्रोप्लेटेड तांबे में रिक्तियां हैं, क्या असमान वर्तमान घनत्व के कारण कोनों पर तांबा पतला है, और क्या ब्लाइंड विया के भीतर राल या तांबे का पेस्ट भरने की दर 95% या उससे अधिक के मानक को पूरा करती है। इन आयामों में माप डेटा निर्माताओं को पीसीबी में प्रवेश करने से पहले आंतरिक परत फ्रैक्चर के कारण होने वाले आंतरायिक खुले सर्किट के जोखिम को सक्रिय रूप से पहचानने और कम करने में सक्षम बनाता है।सतह-माउंट असेंबली लाइन.
सूक्ष्म गुणवत्ता पर सख्त नियंत्रण यह सुनिश्चित करने के लिए आधारशिला है कि प्रत्येक उच्च {{0}मूल्य वाला पीसीबी कठोर परिचालन वातावरण में भी पूरी तरह से दोष मुक्त रहता है।
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