失效分析機(jī)構(gòu):焊接中PCBA性能不良分析
日期:2021-11-09 13:37:00 瀏覽量:2332 標(biāo)簽: 焊接 失效分析 PCB/PCBA失效分析
PCBA 是由PCB 和各種電子元件組成的系統(tǒng)。PCB 的主要材料是玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料,分為單面板,雙面板和多層板。在PCBA焊接過程中,因?yàn)楹附淤Y料、工藝、人員等要素的影響,會(huì)導(dǎo)致PCBA焊接不良的現(xiàn)象,接下來(lái)我們主要介紹一下焊接中PCBA性能不良分析。
常見的PCBA焊接不良現(xiàn)象
1、PCBA板面殘留物過多
板子殘留物過多可能是因?yàn)楹附忧拔搭A(yù)熱或預(yù)熱溫度過低,錫爐溫度不夠;走板速度太快;錫液中加了防氧化劑和防氧化油;助焊劑涂布太多;組件腳和孔板不成比例(孔太大),使助焊劑堆積;在焊劑運(yùn)用過程中,較長(zhǎng)時(shí)刻未增加稀釋劑等要素形成的。
2、腐蝕,元件發(fā)綠,焊盤發(fā)黑
主要是因?yàn)轭A(yù)熱不充分形成焊劑殘留物多,有害物殘留太多;運(yùn)用需求清洗的助焊劑,但焊接完成后沒有清洗。
3、虛焊
虛焊是一種非常常見的不良,對(duì)板子的危害性也非常大。主要與焊劑涂布的量太少或不均勻;部分焊盤或焊腳氧化嚴(yán)峻;pcb布線不合理;發(fā)泡管阻塞,發(fā)泡不均勻,形成助焊劑涂布不均勻;手浸錫時(shí)操作方法不當(dāng);鏈條傾角不合理;波峰不平等原因有關(guān)。
4、冷焊:
焊點(diǎn)表面呈豆腐渣狀。主要因?yàn)殡娎予F溫度不夠,或者是焊料凝結(jié)前焊件的顫動(dòng),該不良焊點(diǎn)強(qiáng)度不高,導(dǎo)電性較弱,遭到外力作用極易引發(fā)元器件斷路的毛病。
5、焊點(diǎn)發(fā)白:
凹凸不平,無(wú)光澤。一般因?yàn)殡娎予F溫度過高,或者是加熱時(shí)刻過長(zhǎng)而形成的。該不良焊點(diǎn)的強(qiáng)度不夠,遭到外力作用極易引發(fā)元器件斷路的毛病。
6、焊盤剝離:
主要是因?yàn)楹副P遭到高溫后而形成與印刷電路板剝離,該不良焊點(diǎn)極易引發(fā)元器件斷路的毛病。
7、錫珠
工藝上:預(yù)熱溫度低(焊劑溶劑未完全蒸發(fā));走板速度快,未達(dá)到預(yù)熱作用;鏈條傾角欠好,錫液與pcb間有氣泡,氣泡爆裂后產(chǎn)生錫珠;手浸錫時(shí)操作不當(dāng);工作環(huán)境濕潤(rùn);pcb的問題:板面濕潤(rùn),有水分產(chǎn)生;pcb跑氣的孔規(guī)劃不合理,形成pcb與錫液之間窩氣;pcb規(guī)劃不合理,零件腳太密集形成窩氣。
PCBA焊接不良現(xiàn)象形成的原因是非常多,其中需求對(duì)每一個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格控制,減少前面工序?qū)罄m(xù)的影響。
PCB失效分析步驟
1.目檢
基片上的裂縫表明存在彎曲等應(yīng)力,過熱或變色的線路是過流的一種標(biāo)志。破裂的焊點(diǎn)暗示可焊性的問題或焊料的污染,若干焊點(diǎn)具有灰暗的表面或過多,過少的焊料,這些特征是存在焊接技術(shù)差,污染物或過熱的標(biāo)志,任何脫色都可能意味著過熱。焊料再流產(chǎn)生氣孔意味著高溫。
2. X 射線
檢查任何斷開/短接或線路的損壞,未完全填充的通孔,位置未對(duì)準(zhǔn)的線路或元件焊盤。
3. 電測(cè)量
用于確認(rèn)開裂和斷裂的焊點(diǎn),由污染物引起的漏電,可以加電壓測(cè)電流,但要限制電壓在合理范圍。在測(cè)試過程中施加一些應(yīng)力可能發(fā)現(xiàn)一些間歇性異常。
4. 斷面分析
對(duì)于焊點(diǎn)和多層板內(nèi)部的缺陷,可以用制備金相樣品的方法來(lái)檢查。
5. SEM 和EDX
基片表面上的污染物可以應(yīng)用SEM 來(lái)鑒別,污染物可能出現(xiàn)在板的表面或共形涂層的下面,有時(shí)必須先除去共形涂層而不要影響污染物,氯,氟,硫,和溴是關(guān)心的元素,溴是某些材料中起阻燃作用的阻燃劑成分。可以用EDX 檢查焊點(diǎn)是否存在污染物,硫,氧,銅,鋁和鋅都是可能導(dǎo)致焊點(diǎn)出現(xiàn)問題的污染物,由污染物引起的焊點(diǎn)破裂,經(jīng)常發(fā)生在元件引腳與焊料界面處的金屬間化合物中。
除去共形層的方法:
1. 用溶劑溶解,二甲苯,三氯乙烷,甲基乙醛酮和氯化亞甲基之類的溶劑可以去除共形層,但不要損傷板子或污染物。
2. 熱分離,采用可控的低溫加熱方法,對(duì)厚涂層這種方法最好,熱直接加到涂層上使其與基底材料分離。
3. 磨掉,用類似噴砂處理的噴射設(shè)備除去那些不可能用溶劑融掉的涂層。
4. 等離子腐蝕, 將板子放在真空室中,用低溫等離子體去除涂層,這種方法對(duì)聚對(duì)二甲苯的去除很有效。
絕緣電阻測(cè)試:
絕緣電阻的降低,可能是枝晶生長(zhǎng),污染物和其他問題造成的結(jié)果。根據(jù)絕緣測(cè)試規(guī)范進(jìn)行。PCB 的絕緣性對(duì)于相對(duì)濕度極為敏感,尤其是已被污染的,一般絕緣故障都在1兆歐以下,以下是鑒別絕緣電阻問題的一些指導(dǎo)方針:
- 進(jìn)行測(cè)量前,PCB 應(yīng)當(dāng)暴露到它所經(jīng)受的濕度水平上。
- 一些電路可能需要物理隔離,以便脫離整個(gè)電路系統(tǒng),這是為了使單個(gè)線路測(cè)量更準(zhǔn)確,復(fù)雜元件或電路區(qū)域可能需要移除,以便調(diào)查所關(guān)心的故障部位。
- 在顯微鏡下仔細(xì)檢查以確認(rèn)漏電或污染物的實(shí)際來(lái)源。
- 要用低電壓技術(shù)進(jìn)行測(cè)量以免損壞器件。
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