पीसीबी विधानसभा में मिलाप जोड़ों के लिए गुणवत्ता निरीक्षण के तरीके

पीसीबी विधानसभा में मिलाप जोड़ों के लिए गुणवत्ता निरीक्षण के तरीके: विद्युत और यांत्रिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करना

सोल्डर जोड़ पीसीबी कार्यक्षमता के लिए महत्वपूर्ण हैं, घटकों के लिए विद्युत कनेक्शन और यांत्रिक एंकर के रूप में सेवा करते हैं। ठंडे जोड़ों, voids, या ब्रिजिंग जैसे दोषों से आंतरायिक विफलताएं या पूर्ण डिवाइस की खराबी हो सकती है। उत्पादन में इन मुद्दों की पहचान करने के लिए प्रभावी निरीक्षण विधियां आवश्यक हैं। नीचे मिलाप संयुक्त गुणवत्ता का मूल्यांकन करने, दृश्य, सूक्ष्म और गैर-विनाशकारी दृष्टिकोणों को कवर करने के लिए प्रमुख तकनीकें हैं।

दृश्य निरीक्षण: सतह-स्तरीय दोषों के लिए मूल अभी तक आवश्यक
दृश्य निरीक्षण मिलाप संयुक्त गुणवत्ता नियंत्रण में रक्षा की पहली पंक्ति है, जो स्पष्ट दोषों की पहचान करने के लिए प्रशिक्षित ऑपरेटरों या स्वचालित प्रणालियों पर निर्भर है। इस विधि में आवर्धन के तहत मिलाप जोड़ों की जांच करना शामिल है, आमतौर पर 10x -20x, अपर्याप्त सोल्डर (सूखे जोड़ों), अतिरिक्त मिलाप (मिलाप गेंदों या पुलों), या मिसलिग्न किए गए घटकों जैसे अनियमितताओं की जांच करने के लिए। सतह बनावट और विरोधाभासों को उजागर करने के लिए उचित प्रकाश व्यवस्था महत्वपूर्ण है, दरारें या खराब गीला करने का पता लगाने में सक्षम है, जहां मिलाप पैड या लीड का सुचारू रूप से पालन करने में विफल रहता है।

गुणवत्ता के प्रमुख दृश्य संकेतकों में एक चिकनी, अवतल पट्टिका आकार शामिल है, जो उचित मिलाप प्रवाह और आसंजन को इंगित करता है। एक उत्तल या अनियमित पट्टिका पैड की सतह पर रिफ्लो या संदूषण के दौरान अपर्याप्त गर्मी का संकेत दे सकती है। घटक लीड को बिना किसी दृश्य अंतराल के पैड पर केंद्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि मिसलिग्न्मेंट थर्मल साइकिलिंग या यांत्रिक कंपन के दौरान तनाव बिंदु बना सकता है। जबकि दृश्य निरीक्षण त्वरित और लागत प्रभावी है, यह सतह-स्तरीय दोषों तक सीमित है और आंतरिक voids या उपसतह दरारों का पता नहीं लगा सकता है।

एक्स-रे निरीक्षण: जटिल विधानसभाओं में छिपे हुए दोषों का खुलासा करना
एक्स-रे इमेजिंग घने या बहु-परत पीसीबी में मिलाप जोड़ों का निरीक्षण करने के लिए अपरिहार्य है, जहां दृश्य पहुंच घटकों या बोर्ड द्वारा ही बाधित होती है। यह गैर-विनाशकारी तकनीक सामग्री में प्रवेश करती है, जो बॉल ग्रिड एरेज़ (बीजीएएस), क्वाड फ्लैट नो-लीड्स (क्यूएफएन), या होल वीस जैसे आंतरिक संरचनाओं के निरीक्षण की अनुमति देती है। एक्स-रे हाइलाइट voids- एयर पॉकेट सोल्डर जोड़ों के भीतर फंसी हुई है-जो यांत्रिक शक्ति और थर्मल चालकता को कम कर सकती है, जिससे तनाव के तहत समय से पहले विफलता हो सकती है।

Voids का प्रतिशत एक महत्वपूर्ण मीट्रिक है; उद्योग के मानक अक्सर विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए थ्रेसहोल्ड (जैसे, बीजीए जोड़ों में 25% से कम शून्य) निर्दिष्ट करते हैं। एक्स-रे सिस्टम भी आसन्न पिन या पैड के बीच ब्रिजिंग का पता लगाते हैं, जो बाहरी रूप से दिखाई नहीं दे सकते हैं, लेकिन छोटे सर्किट का कारण बन सकते हैं। उन्नत सिस्टम सोल्डर जोड़ों के 3 डी मॉडल उत्पन्न करने के लिए गणना टोमोग्राफी (सीटी) का उपयोग करते हैं, जिससे वॉल्यूम, आकार और संरेखण का विस्तृत विश्लेषण सक्षम होता है। हालांकि, एक्स-रे निरीक्षण के लिए विशेष उपकरणों और प्रशिक्षित कर्मियों को छवियों की सटीक रूप से व्याख्या करने की आवश्यकता होती है, जिससे यह उच्च-मूल्य या सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है।

विद्युत परीक्षण: निरंतरता और अलगाव की जाँच के माध्यम से कार्यक्षमता को सत्यापित करना
विद्युत परीक्षण की पुष्टि करता है कि मिलाप जोड़ों को अनपेक्षित मार्ग के बिना विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन प्रदान करते हैं। कनेक्टेड पॉइंट्स के बीच कम-वोल्टेज करंट को लागू करके खुले सर्किट के लिए निरंतरता परीक्षण चेक, जैसे कि एक घटक लीड और इसके संबंधित पैड। निरंतरता की कमी एक दोषपूर्ण संयुक्त को इंगित करती है, जो अक्सर अपर्याप्त मिलाप या एक टूटे हुए कनेक्शन के कारण होती है। अलगाव परीक्षण, इसके विपरीत, प्रतिरोध को मापकर आसन्न निशान या पैड के बीच कोई शॉर्ट्स मौजूद नहीं है; एक निर्दिष्ट दहलीज सिग्नल ब्रिजिंग या संदूषण के नीचे मान।

इन-सर्किट परीक्षण (आईसीटी) और फ्लाइंग जांच परीक्षण उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए सामान्य विद्युत तरीके हैं। आईसीटी एक साथ परीक्षण बिंदुओं से संपर्क करने के लिए जांच के साथ कस्टम जुड़नार का उपयोग करता है, तेजी से, व्यापक कवरेज की पेशकश करता है, लेकिन अपफ्रंट स्थिरता डिजाइन लागतों की आवश्यकता होती है। फ्लाइंग जांच परीक्षक, चल जांच से लैस, कम-मात्रा या प्रोटोटाइप असेंबली के लिए अधिक लचीले होते हैं, हालांकि अनुक्रमिक परीक्षण के कारण धीमी गति से। विद्युत परीक्षण को अक्सर अन्य तरीकों के साथ जोड़ा जाता है, क्योंकि यह कार्यक्षमता की पुष्टि करता है, लेकिन कमजोर जोड़ों या voids जैसे यांत्रिक दोषों की पहचान नहीं कर सकता है जो अभी तक चालकता को प्रभावित नहीं कर सकते हैं।

माइक्रोस्कोपिक विश्लेषण: संयुक्त अखंडता माइक्रोस्कोपिक निरीक्षण की उच्च-रिज़ॉल्यूशन परीक्षा
मिलाप संयुक्त माइक्रोस्ट्रक्चर का विस्तृत विश्लेषण प्रदान करती है, जो नग्न आंखों या मानक आवर्धन के लिए अदृश्य दोषों का खुलासा करती है। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) इंटरमेटेलिक यौगिक (IMC) परत की मोटाई का पता लगाने के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग (नैनोमीटर स्केल तक) प्रदान करता है, जो संयुक्त स्थायित्व को प्रभावित करता है। एक पतली, समान आईएमसी परत उचित टांका लगाने का संकेत देती है, जबकि अत्यधिक वृद्धि जोड़ों को भंगुर बना सकती है। SEM सोल्डर-पैड इंटरफ़ेस में माइक्रो-क्रैक या डिलैमिनेशन की भी पहचान करता है, जो थर्मल या यांत्रिक तनाव के तहत प्रचारित हो सकता है।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी, जबकि एसईएम की तुलना में संकल्प में कम, नियमित निरीक्षण के लिए अधिक सुलभ है। यह संयुक्त सतह खत्म, गीला कोण और फ्लक्स अवशेषों की उपस्थिति की जांच करता है, जो समय के साथ जोड़ों को ठीक कर सकता है यदि ठीक से साफ नहीं किया गया है। क्रॉस-सेक्शनल विश्लेषण में एक मिलाप संयुक्त को काटना और सूक्ष्म परीक्षा के लिए इसे चमकाने के लिए शामिल किया गया है, जो आंतरिक शून्य वितरण या परत पृथक्करण में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह विनाशकारी विधि आमतौर पर उत्पादन-लाइन परीक्षण के बजाय विफलता विश्लेषण या अनुसंधान के लिए आरक्षित होती है।

थर्मल साइक्लिंग और मैकेनिकल परीक्षण: वास्तविक दुनिया के तनाव की स्थिति का अनुकरण करना , मिलाप जोड़ों ने त्वरित जीवन परीक्षण से गुजरना शुरू किया जो तापमान में उतार-चढ़ाव और यांत्रिक कंपन जैसे परिचालन तनावों की नकल करता है।
दीर्घकालिक विश्वसनीयता को मान्य करने के लिए थर्मल साइकिलिंग विषय पीसीबी को बार -बार ताप और चरम तापमान (जैसे, -40 डिग्री सेल्सियस से 125 डिग्री सेल्सियस) के बीच ठंडा करने के लिए पीसीबी, जिससे सामग्री का विस्तार और अनुबंध होता है। Voids या कमजोर IMC परतों वाले जोड़ों में इस तनाव के तहत दरार होने की अधिक संभावना है, जिससे विद्युत विफलता हो जाती है। साइकिल चलाने के दौरान प्रतिरोध में बदलाव की निगरानी संयुक्त जीवनकाल की भविष्यवाणी करने में मदद करती है।

यांत्रिक परीक्षण शारीरिक बल के तहत संयुक्त शक्ति का मूल्यांकन करता है, जैसे कि पुल या कतरनी परीक्षण। ये परीक्षण अपने पैड से एक घटक लीड को अलग करने के लिए आवश्यक बल को मापते हैं, जिसमें उच्च मान बेहतर आसंजन का संकेत देते हैं। सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) के लिए, कतरनी परीक्षण मिलाप और घटक टर्मिनल के बीच बंधन का आकलन करता है, जबकि पुल परीक्षण पूरे संयुक्त की अखंडता का मूल्यांकन करता है। इन परीक्षणों के डेटा ऑटोमोटिव या एयरोस्पेस अनुप्रयोगों जैसे उच्च-कंपन वातावरण में स्थायित्व को बढ़ाने के लिए पैड ज्यामिति या मिलाप मिश्र धातु चयन जैसे डिजाइन निर्णयों को सूचित करते हैं।

दृश्य, एक्स-रे, विद्युत, सूक्ष्म और तनाव परीक्षण विधियों को एकीकृत करके, निर्माता मिलर संयुक्त गुणवत्ता का व्यापक रूप से मूल्यांकन कर सकते हैं। प्रत्येक तकनीक विशिष्ट दोष प्रकारों को संबोधित करती है, यह सुनिश्चित करती है कि दोषों का पता लगाया जाता है और उत्पादों को अंतिम-उपयोगकर्ताओं तक पहुंचने से पहले हल किया जाता है, जिससे विश्वसनीयता बढ़ जाती है और क्षेत्र की विफलताओं को कम किया जाता है।