Analiza awarii i wad płytek PCB
Bardziej funkcjonalne, mniejsze i cieńsze urządzenia końcowe — takie jak smartfony — wymagają mniejszych i gęstszych płytek PCB i komponentów elektronicznych. W przemyśle motoryzacyjnym technologie automatycznego hamowania i autonomicznej jazdy przyczyniły się do rozwoju sterowania komputerowego. Rośnie zapotrzebowanie na niezawodne płytki PCB oraz dokładną i szybką poprawę jakości poprzez analizę ich awarii i wad.
W tej części przedstawiono nowe przykłady analizy awarii płytek PCB i analizy ich wad przy użyciu najnowszego mikroskopu cyfrowego 4K firmy KEYENCE.
- Znaczenie analizy awarii płytek PCB
- Metody analizy awarii i wad płytek PCB
- Najnowsze przykłady obserwacji struktury i analizy płytek PCB
- Lepsza dokładność i wydajność pracy przy analizie awarii i wad płytek PCB
Znaczenie analizy awarii płytek PCB
W miarę jak smartfony, tablety i urządzenia do noszenia stają się coraz mniejsze, cieńsze i bardziej funkcjonalne, płytki PCB i komponenty stają się jeszcze mniejsze, gęstsze i bardziej warstwowe. W przemyśle motoryzacyjnym badania i rozwój technologii, takich jak automatyczne hamowanie i autonomiczna jazda, przyczyniły się do rozwoju skomputeryzowanego sterowania ważnymi elementami. Taka kontrola wymaga od płytek PCB i komponentów elektronicznych wysokiej trwałości i niezawodności, aby mogły wytrzymać długotrwałe obciążenie spowodowane jazdą, przyspieszaniem i zatrzymywaniem się.
Terminale i urządzenia odgrywają obecnie ważną rolę w różnych codziennych sytuacjach, a samochody wymagają wysokiego stopnia bezpieczeństwa. Wszelkie awarie i usterki ważnych elementów, które są skomputeryzowane w takich produktach, mogą prowadzić do poważnych kłopotów lub wypadków.
W celu oceny trwałości i niezawodności płytek PCB i komponentów elektronicznych, coraz większego znaczenia nabierają testy oceny niezawodności, w tym testy przyspieszeniowe. Oprócz takich testów przeprowadzanych na produktach, obecnie z punktu widzenia zapewnienia jakości produktów rynkowych za ważniejsze niż kiedykolwiek uważa się identyfikację przyczyn i poprawę jakości poprzez analizę awarii i wad płytek PCB przy użyciu mikroskopów, co wymusza większą dokładność.
W tej części wyjaśniono metody analizy awarii i wad płytek PCB pod kątem takich problemów, jak niewłaściwy montaż i wady elementów elektronicznych powstałe podczas produkcji lub po wysyłce.
Metody analizy awarii i wad płytek PCB
Dostępne są następujące metody analizy awarii i wad płytek PCB.
- Identyfikacja miejsc awarii
- Miejsca awarii są identyfikowane na przykład za pomocą termografii lock-in (LIT), która odtwarza awarię elektrycznie, aby zidentyfikować nagrzane obszary spowodowane zwarciami lub wyciekami z komponentów i jednostek elektronicznych.
- Informacje o miejscach awarii
- Aby prawidłowo określić właściwości fizyczne struktur mikroskopowych, obserwuje się je za pomocą transmisyjnego mikroskopu rentgenowskiego, tomografu komputerowego, mikroanalizatora z sondą elektronową (EPMA) lub innych przyrządów.
- Obserwacja i analiza obszarów wadliwych (analiza wad)
- Aby zidentyfikować konkretne przyczyny, wady są dokładnie analizowane poprzez obserwację przekrojów uszkodzonych obszarów, w której wykorzystuje się takie narzędzia jak mikroskopy, skaningowe mikroskopy elektronowe (SEM), mikroskopy ze skupioną wiązką jonową (FIB) i EPMA; lub obserwację płaszczyzn, która jest stosowana do polerowanych powierzchni i otwartych pakietów z żywicą.
Najnowsze przykłady obserwacji struktury i analizy płytek PCB
W przedstawionych w poprzedniej części analizach awarii i wad płytek PCB szczególnie ważna jest dokładność obserwacji i analizy obszarów wadliwych. Aby zidentyfikować przyczyny awarii występujących w produktach dostępnych na rynku lub w testach oceny niezawodności, analiza i ocena muszą być dokładne i szybkie.
Do kontroli wyglądu uszkodzonych obszarów w takich analizach i ocenach często używa się mikroskopów.
Mikroskop cyfrowy KEYENCE serii VHX o wysokiej rozdzielczości 4K wykorzystuje obiektyw o wysokiej rozdzielczości i najnowocześniejsze technologie takie jak matryca CMOS 4K, umożliwiając dokładną obserwację i analizę wadliwych obszarów na wyraźnych obrazach 4K. Seria VHX obsługuje także pomiary 2D i 3D, wykonywanych za pomocą prostych operacji przy użyciu powiększonych obrazów o wysokiej rozdzielczości. Takie pomiary pozwalają na bardzo dokładne i szybkie wykonanie szeregu zadań wymaganych do analizy.
W tej części przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji i analizy przy użyciu urządzeń serii VHX.
Obserwacja i analiza połączeń drutowych
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX jest wyposażony w system obserwacji pod dowolnym kątem, wbudowane elementy oświetlające zapewniające równomierne oświetlenie, funkcję usuwania blasku, która redukuje odblaski od powierzchni odbijających światło oraz kompozycję głębi w czasie rzeczywistym, która umożliwia uzyskanie ostrego obrazu całego obiektu. Wszystkie te funkcje umożliwiają obserwowanie i analizowanie trójwymiarowych połączeń drutowych na ostrych, wyraźnych obrazach o wysokiej rozdzielczości, nawet przy dużym powiększeniu.
(po lewej: 200×/po prawej: 20×)
Obserwacja i analiza przekrojów poprzecznych i powierzchni pakietów półprzewodnikowych
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX jest wyposażony we wszechstronne oświetlenie, w tym ciemne pole, jasne pole, kontrast interferencyjno-różniczkowy (DIC) i oświetlenie spolaryzowane. To wszechstronne oświetlenie pozwala użytkownikom na obserwację właściwości klejów i past stosowanych do tworzenia pakietów półprzewodnikowych oraz kształtów materiałów.
Nawet jeśli docelowy przekrój poprzeczny próbki zatopionej w żywicy ma nieregularności spowodowane niewłaściwym cięciem lub polerowaniem, powierzchnia może być wyświetlana w trzech wymiarach przy użyciu ograniczonej liczby obrazów, co pozwala użytkownikom na uchwycenie w pełni zogniskowanego obrazu nawet przy dużym powiększeniu.
na dole: oświetlenie jasnego pola (100× i 300×)
Dzięki systemowi obserwacji pod dowolnym kątem serii VHX, powierzchnie pakietów i styków mogą być obserwowane w dużym powiększeniu pod dowolnym kątem. Duża głębia ostrości pozwala na szybką i bardzo dokładną analizę w pełni wyostrzonych obrazów, eliminując potrzebę kłopotliwych regulacji.
Obserwacja, pomiary i analizy płytek PCB
Obiektywy o wysokiej rozdzielczości i napędzany silnikiem mechanizm rewolwerowy mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX umożliwiają płynne działanie zoomu, który automatycznie przełącza obiektywy w zakresie powiększeń od 20× do 6000×. Funkcja ta pozwala użytkownikom na wykonywanie powiększeń i obserwacji za pomocą intuicyjnych operacji. Dzięki systemowi obserwacji pod dowolnym kątem można uzyskać w pełni wyostrzone obrazy o wysokiej rozdzielczości nawet przy obserwacji pod kątem przy dużym powiększeniu. Dzięki temu można wyraźnie obserwować i analizować trójwymiarowe elementy montażowe. Obrazy w różnych powiększeniach mogą być wyświetlane obok siebie przy użyciu funkcji dzielenia ekranu, co pozwala użytkownikom zawsze śledzić analizowane uszkodzone miejsce montażu, nawet w przypadku gęstych płytek PCB.
Ponadto, pomiary rzędu submikronowego kształtu 3D i profilu mogą być wykonywane bezpośrednio na obrazie o wysokiej rozdzielczości z wykorzystaniem informacji o wysokości, co pozwala użytkownikom na przeprowadzenie analizy ilościowej i oceny za pomocą jednego urządzenia.
Końcowa kontrola wyglądu obwodów scalonych
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX obsługuje wysokie powiększenia do 6000×, umożliwiając tym samym rejestrowanie obrazów o wysokiej rozdzielczości 4K nawet przy dużych powiększeniach. Dzięki kompozycji głębi i funkcji HDR, obiekty o nieregularnych powierzchniach mogą być w pełni wyostrzone w różnych warunkach oświetleniowych, co pozwala użytkownikom na uchwycenie nawet subtelnych rys na układach scalonych.
Oprócz analizy awarii i wad płytek PCB, szybkie i dokładne analizy i oceny można przeprowadzać podczas końcowych kontroli wyglądu wykonywanych w zakładach produkcyjnych.
w małym i dużym powiększeniu (do 1000×)
Kontrola i analiza obcych cząstek wmieszanych w obwody scalone
Cząstki obce wmieszane w obwody mogą powodować zwarcia, co prowadzi do awarii i uszkodzeń komponentów.
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX rejestruje wyraźne obrazy obcych cząstek w dużym powiększeniu. Obrazowanie 3D, które może być wykonane przy ograniczonej liczbie obrazów, pozwala użytkownikom na odróżnienie obcych cząstek od nieregularności na powierzchni obwodu.
Ponadto seria VHX umożliwia pomiary kształtu 3D i profilu cząstek obcych z wykorzystaniem informacji o wysokości z obrazowania 3D. Jedno urządzenie umożliwia szybką realizację wszystkich zadań, od ilościowej oceny wielkości, struktury i objętości cząstek obcych po tworzenie raportów na podstawie zarejestrowanych obrazów i zmierzonych wartości.
Lepsza dokładność i wydajność pracy przy analizie awarii i wad płytek PCB
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX, który umożliwia pomiary 2D i 3D, a także obserwację i analizę wyraźnych obrazów o wysokiej rozdzielczości za pomocą jednego urządzenia, radykalnie zmienia dokładność i wydajność pracy w zakresie analizy awarii i wad płytek PCB, niezależnie od ich trójwymiarowej struktury.
Zaawansowana analiza i ocena ilościowa może być wykonywana za pomocą prostych operacji, dzięki czemu każdy, niezależnie od poziomu umiejętności, może uzyskać takie same wyniki.
Oprócz przedstawionych tu funkcji, seria VHX wyposażona jest w wiele innych, pomocnych przy analizie różnych awarii i uszkodzeń występujących w różnych typach obiektów.
Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat serii VHX, kliknij przycisk poniżej i pobierz katalog. W przypadku zapytań, kliknij poniżej przycisk umożliwiający kontakt z firmą KEYENCE.
