失(shi)(shi)效分(fen)析(xi)(xi)是一門發展中的新興(xing)學科，近年開(kai)始(shi)從軍工向普通(tong)企(qi)業普及。它一般根據(ju)失(shi)(shi)效模式(shi)和(he)現象，通(tong)過分(fen)析(xi)(xi)和(he)驗證，模擬重現失(shi)(shi)效的現象，找(zhao)出失(shi)(shi)效的原因，挖掘出失(shi)(shi)效的機理的活(huo)動。在提(ti)高(gao)產品質量，技術開(kai)發、改進，產品修復及仲裁(cai)失(shi)(shi)效事故等方(fang)面具有很(hen)強的實際意(yi)義。其方(fang)法分(fen)為有損分(fen)析(xi)(xi)，無損分(fen)析(xi)(xi)，物理分(fen)析(xi)(xi)，化(hua)學分(fen)析(xi)(xi)等。
1. 外觀檢查(cha)
外(wai)(wai)觀檢查(cha)就(jiu)是(shi)(shi)目測(ce)或利用一些簡單儀器，如(ru)立體顯微(wei)鏡(jing)、金相(xiang)顯微(wei)鏡(jing)甚(shen)至放大鏡(jing)等(deng)(deng)工(gong)具(ju)檢查(cha)PCB的(de)(de)外(wai)(wai)觀，尋(xun)找失效(xiao)(xiao)的(de)(de)部位和相(xiang)關的(de)(de)物(wu)證，主要(yao)的(de)(de)作(zuo)用就(jiu)是(shi)(shi)失效(xiao)(xiao)定位和初步判斷PCB的(de)(de)失效(xiao)(xiao)模式。外(wai)(wai)觀檢查(cha)主要(yao)檢查(cha)PCB的(de)(de)污染、腐蝕、爆板(ban)的(de)(de)位置、電路布線(xian)以及(ji)失效(xiao)(xiao)的(de)(de)規(gui)律(lv)性(xing)、如(ru)是(shi)(shi)批次的(de)(de)或是(shi)(shi)個(ge)別，是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)總是(shi)(shi)集中在某個(ge)區域等(deng)(deng)等(deng)(deng)。另外(wai)(wai)，有許多PCB的(de)(de)失效(xiao)(xiao)是(shi)(shi)在組(zu)(zu)裝(zhuang)成PCBA后才發現，是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)組(zu)(zu)裝(zhuang)工(gong)藝過程以及(ji)過程所用材料的(de)(de)影響導致的(de)(de)失效(xiao)(xiao)也需要(yao)仔細檢查(cha)失效(xiao)(xiao)區域的(de)(de)特(te)征。
2. X射線(xian)透視檢查
對于某些不(bu)能通過(guo)外(wai)觀檢查(cha)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)位以及PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通孔(kong)內(nei)(nei)部(bu)和其他內(nei)(nei)部(bu)缺(que)陷，只(zhi)好使用(yong)X射線透視系(xi)統(tong)來(lai)(lai)檢查(cha)。X光透視系(xi)統(tong)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)利用(yong)不(bu)同材料厚度(du)(du)或(huo)是(shi)(shi)(shi)不(bu)同材料密度(du)(du)對X光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸濕或(huo)透過(guo)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同原理來(lai)(lai)成像。該(gai)技(ji)術更多地(di)用(yong)來(lai)(lai)檢查(cha)PCBA焊(han)點(dian)內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷、通孔(kong)內(nei)(nei)部(bu)缺(que)陷和高密度(du)(du)封裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)BGA或(huo)CSP器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷焊(han)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定位。目前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)X光透視設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率(lv)可以達到一個微米以下(xia)，并(bing)正由(you)二維向三(san)維成像的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備轉(zhuan)變，甚至已經有(you)五(wu)維(5D)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備用(yong)于封裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢查(cha)，但是(shi)(shi)(shi)這種5D的(de)(de)(de)(de)(de)(de)X光透視系(xi)統(tong)非常貴重，很少在工(gong)業(ye)(ye)界有(you)實際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。
3. 切片分(fen)析
切(qie)片(pian)分(fen)析(xi)就是通過(guo)取樣、鑲嵌、切(qie)片(pian)、拋(pao)磨、腐蝕(shi)、觀察等一系列(lie)手段和(he)(he)步(bu)驟獲得(de)PCB橫截面結構的(de)(de)過(guo)程(cheng)。通過(guo)切(qie)片(pian)分(fen)析(xi)可以(yi)得(de)到(dao)反(fan)映(ying)PCB(通孔、鍍層等)質量(liang)的(de)(de)微觀結構的(de)(de)豐富信息，為下一步(bu)的(de)(de)質量(liang)改進提供(gong)很(hen)好的(de)(de)依據。但是該(gai)方法是破(po)壞性的(de)(de)，一旦進行(xing)了切(qie)片(pian)，樣品就必然遭到(dao)破(po)壞;同時該(gai)方法制樣要(yao)求高，制樣耗時也較長，需要(yao)訓(xun)練有素(su)的(de)(de)技術(shu)人員來完成。要(yao)求詳(xiang)細(xi)的(de)(de)切(qie)片(pian)作業過(guo)程(cheng)，可以(yi)參考IPC的(de)(de)標準IPC-TM-650 2.1.1和(he)(he)IPC-MS-810規定(ding)的(de)(de)流(liu)程(cheng)進行(xing)。
4. 掃描聲學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)
目前用于電子封(feng)裝(zhuang)或組裝(zhuang)分析(xi)的(de)(de)主要是C模式的(de)(de)超聲掃描(miao)聲學(xue)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)，它(ta)是利用高(gao)頻超聲波在材(cai)料不(bu)連續(xu)界面上反射產(chan)生的(de)(de)振(zhen)幅及位相與極(ji)性變化(hua)來(lai)成(cheng)像(xiang)，其(qi)掃描(miao)方式是沿著Z軸掃描(miao)X-Y平面的(de)(de)信息。因此(ci)，掃描(miao)聲學(xue)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以(yi)用來(lai)檢測(ce)元器件(jian)、材(cai)料以(yi)及PCB與PCBA內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)各種缺陷，包括裂紋、分層、夾雜物以(yi)及空洞等。如果(guo)掃描(miao)聲學(xue)的(de)(de)頻率寬度足夠的(de)(de)話(hua)，還可(ke)以(yi)直接檢測(ce)到焊點的(de)(de)內(nei)部(bu)(bu)缺陷。典型(xing)的(de)(de)掃描(miao)聲學(xue)的(de)(de)圖像(xiang)是以(yi)紅色的(de)(de)警示(shi)色表示(shi)缺陷的(de)(de)存(cun)在，由于大(da)量(liang)塑料封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)元器件(jian)使用在SMT工(gong)(gong)藝(yi)(yi)中，由有鉛(qian)(qian)轉(zhuan)換成(cheng)無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)過程中，大(da)量(liang)的(de)(de)潮濕(shi)回流敏感問(wen)題(ti)產(chan)生，即吸濕(shi)的(de)(de)塑封(feng)器件(jian)會在更高(gao)的(de)(de)無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)溫度下(xia)回流時出現內(nei)部(bu)(bu)或基板(ban)分層開裂現象，在無鉛(qian)(qian)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)高(gao)溫下(xia)普通(tong)的(de)(de)PCB也會常常出現爆板(ban)現象。此(ci)時，掃描(miao)聲學(xue)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)就凸現其(qi)在多層高(gao)密度PCB無損探傷(shang)方面的(de)(de)特(te)別優勢。而一般(ban)的(de)(de)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)爆板(ban)則(ze)只需通(tong)過目測(ce)外觀就能檢測(ce)出來(lai)。
5. 顯微紅外分析
顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)紅外(wai)分析(xi)(xi)就是將(jiang)紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)與顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)鏡結合(he)在一(yi)起的(de)(de)分析(xi)(xi)方法(fa)，它利用不同材料(liao)(liao)(主要(yao)是有(you)機(ji)物(wu))對紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)不同吸收(shou)的(de)(de)原(yuan)理(li)，分析(xi)(xi)材料(liao)(liao)的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)成分，再(zai)結合(he)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)鏡可(ke)(ke)使可(ke)(ke)見光(guang)(guang)與紅外(wai)光(guang)(guang)同光(guang)(guang)路，只(zhi)(zhi)要(yao)在可(ke)(ke)見的(de)(de)視場(chang)下，就可(ke)(ke)以尋找(zhao)要(yao)分析(xi)(xi)微(wei)(wei)(wei)(wei)量的(de)(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)。如果(guo)沒(mei)有(you)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)鏡的(de)(de)結合(he)，通(tong)常紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)只(zhi)(zhi)能分析(xi)(xi)樣(yang)品(pin)量較多的(de)(de)樣(yang)品(pin)。而電(dian)子(zi)工藝中很(hen)(hen)多情況(kuang)是微(wei)(wei)(wei)(wei)量污(wu)染(ran)就可(ke)(ke)以導致(zhi)PCB焊(han)盤或引(yin)線腳的(de)(de)可(ke)(ke)焊(han)性(xing)不良，可(ke)(ke)以想象，沒(mei)有(you)顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)鏡配套的(de)(de)紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)是很(hen)(hen)難解決工藝問(wen)題(ti)的(de)(de)。顯(xian)(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)(wei)紅外(wai)分析(xi)(xi)的(de)(de)主要(yao)用途就是分析(xi)(xi)被焊(han)面(mian)或焊(han)點表面(mian)的(de)(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)，分析(xi)(xi)腐蝕或可(ke)(ke)焊(han)性(xing)不良的(de)(de)原(yuan)因。
6. 掃(sao)描電(dian)子顯微鏡分析
掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)子(zi)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(jing)(SEM)是(shi)進(jin)行失效(xiao)分(fen)(fen)析的(de)(de)(de)一(yi)種最有用(yong)(yong)的(de)(de)(de)大(da)(da)型電(dian)(dian)子(zi)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)成像系統，其工作(zuo)原理(li)是(shi)利(li)用(yong)(yong)陰極發射(she)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)束經(jing)陽極加速，由磁(ci)透鏡(jing)(jing)聚焦后形(xing)成一(yi)束直徑為幾(ji)十(shi)至(zhi)幾(ji)千埃(ai)(A)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)束流(liu)，在掃(sao)描(miao)(miao)(miao)線圈(quan)的(de)(de)(de)偏轉作(zuo)用(yong)(yong)下，電(dian)(dian)子(zi)束以(yi)一(yi)定時間和空間順序(xu)在試(shi)樣(yang)(yang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)作(zuo)逐(zhu)點(dian)式(shi)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)運(yun)動，這(zhe)束高能(neng)電(dian)(dian)子(zi)束轟擊到樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)上會激(ji)(ji)發出(chu)多種信息，經(jing)過收集(ji)放大(da)(da)就(jiu)能(neng)從顯(xian)(xian)示(shi)屏上得到各(ge)種相應的(de)(de)(de)圖(tu)形(xing)。激(ji)(ji)發的(de)(de)(de)二(er)次(ci)電(dian)(dian)子(zi)產生(sheng)(sheng)于(yu)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)5~10nm范圍(wei)內，因(yin)(yin)而，二(er)次(ci)電(dian)(dian)子(zi)能(neng)夠較好的(de)(de)(de)反映(ying)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)形(xing)貌，所以(yi)最常用(yong)(yong)作(zuo)形(xing)貌觀(guan)察(cha);而激(ji)(ji)發的(de)(de)(de)背散射(she)電(dian)(dian)子(zi)則(ze)產生(sheng)(sheng)于(yu)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)100~1000nm范圍(wei)內，隨(sui)著物質原子(zi)序(xu)數的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同而發射(she)不(bu)(bu)同特征(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)背散射(she)電(dian)(dian)子(zi)，因(yin)(yin)此(ci)背散射(she)電(dian)(dian)子(zi)圖(tu)象具有形(xing)貌特征(zheng)(zheng)和原子(zi)序(xu)數判別(bie)的(de)(de)(de)能(neng)力，也因(yin)(yin)此(ci)，背散射(she)電(dian)(dian)子(zi)像可反映(ying)化(hua)(hua)學元(yuan)素成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布。現時的(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)子(zi)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)功能(neng)已經(jing)很強大(da)(da)，任何精細結構或表(biao)(biao)(biao)面(mian)特征(zheng)(zheng)均可放大(da)(da)到幾(ji)十(shi)萬倍進(jin)行觀(guan)察(cha)與(yu)分(fen)(fen)析。 在PCB或焊(han)點(dian)的(de)(de)(de)失效(xiao)分(fen)(fen)析方面(mian)，SEM主要(yao)用(yong)(yong)來(lai)作(zuo)失效(xiao)機理(li)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)析，具體(ti)說(shuo)來(lai)就(jiu)是(shi)用(yong)(yong)來(lai)觀(guan)察(cha)焊(han)盤表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)形(xing)貌結構、焊(han)點(dian)金相組織、測(ce)量金屬間化(hua)(hua)物、可焊(han)性鍍層分(fen)(fen)析以(yi)及做錫(xi)須分(fen)(fen)析測(ce)量等(deng)。與(yu)光學顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(jing)不(bu)(bu)同，掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)所成的(de)(de)(de)是(shi)電(dian)(dian)子(zi)像，因(yin)(yin)此(ci)只有黑白兩(liang)色(se)，并(bing)且掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)要(yao)求導電(dian)(dian)，對非導體(ti)和部分(fen)(fen)半導體(ti)需(xu)要(yao)噴金或碳處(chu)理(li)，否則(ze)電(dian)(dian)荷聚集(ji)在樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表(biao)(biao)(biao)面(mian)就(jiu)影響(xiang)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)。此(ci)外(wai)，掃(sao)描(miao)(miao)(miao)電(dian)(dian)鏡(jing)(jing)圖(tu)像景深遠遠大(da)(da)于(yu)光學顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(jing)，是(shi)針對金相結構、顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)斷(duan)口以(yi)及錫(xi)須等(deng)不(bu)(bu)平(ping)整樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)分(fen)(fen)析方法。
7. X射線能譜分析(xi)
上面(mian)(mian)所說的(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描電鏡一(yi)般都(dou)(dou)配有X射(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。當高能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)電子(zi)束撞擊樣品表(biao)面(mian)(mian)時(shi)，表(biao)面(mian)(mian)物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)中的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)層電子(zi)被轟擊逸出(chu)，外層電子(zi)向(xiang)低能(neng)(neng)(neng)(neng)級躍遷時(shi)就(jiu)會(hui)激發(fa)(fa)出(chu)特征(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)，不(bu)同(tong)(tong)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)能(neng)(neng)(neng)(neng)級差不(bu)同(tong)(tong)而發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)就(jiu)不(bu)同(tong)(tong)，因(yin)此，可以將樣品發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)作(zuo)為(wei)化學成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)。同(tong)(tong)時(shi)按(an)照檢測X射(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)信號為(wei)特征(zheng)波(bo)長或(huo)特征(zheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)又將相應的(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別叫波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡(jian)稱波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，WDS)和(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡(jian)稱能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，EDS)，波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)辨率比能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)高，能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)速度(du)比波(bo)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)快。由于(yu)能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)快且(qie)成本低，所以一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描電鏡配置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)都(dou)(dou)是(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨著電子(zi)束的(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描方式(shi)不(bu)同(tong)(tong)，能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)可以進行表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)點分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)、線(xian)(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)和(he)面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，可得(de)(de)(de)到元(yuan)(yuan)素(su)不(bu)同(tong)(tong)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)信息(xi)。點分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)得(de)(de)(de)到一(yi)點的(de)(de)(de)(de)(de)所有元(yuan)(yuan)素(su);線(xian)(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)每(mei)次(ci)對指定的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)條線(xian)(xian)(xian)(xian)做一(yi)種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，多次(ci)掃(sao)(sao)描得(de)(de)(de)到所有元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布;面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)對一(yi)個指定面(mian)(mian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)所有元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，測得(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)含(han)量(liang)(liang)是(shi)(shi)測量(liang)(liang)面(mian)(mian)范圍的(de)(de)(de)(de)(de)平均值。 在PCB的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)上，能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)主要用(yong)于(yu)焊(han)(han)盤表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)，可焊(han)(han)性不(bu)良的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)盤與引線(xian)(xian)(xian)(xian)腳(jiao)表(biao)面(mian)(mian)污(wu)染物的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)。能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)定量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)準確度(du)有限，低于(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)一(yi)般不(bu)易檢出(chu)。能(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)(pu)與SEM結合使用(yong)可以同(tong)(tong)時(shi)獲得(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形貌與成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)信息(xi)，這是(shi)(shi)它們應用(yong)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)所在。
8. 光電子能譜(XPS)分析(xi)
樣品(pin)受X射(she)線照射(she)時，表面(mian)(mian)原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)內(nei)殼層(ceng)(ceng)電(dian)子(zi)(zi)會脫離(li)原子(zi)(zi)核(he)的(de)(de)(de)束(shu)(shu)縛(fu)而(er)逸出固(gu)體(ti)表面(mian)(mian)形成電(dian)子(zi)(zi)，測量(liang)其動能(neng)(neng)Ex,可(ke)得到原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)內(nei)殼層(ceng)(ceng)電(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)結(jie)合(he)能(neng)(neng)Eb,Eb因(yin)不(bu)同元(yuan)素(su)和(he)不(bu)同電(dian)子(zi)(zi)殼層(ceng)(ceng)而(er)異，它是原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)“指紋”標識參(can)數，形成的(de)(de)(de)譜線即為光(guang)電(dian)子(zi)(zi)能(neng)(neng)譜(XPS)。XPS可(ke)以用來進(jin)行樣品(pin)表面(mian)(mian)淺表面(mian)(mian)(幾個(ge)納米(mi)級)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)定性(xing)和(he)定量(liang)分析(xi)(xi)(xi)。此(ci)外，還(huan)可(ke)根據(ju)結(jie)合(he)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)化(hua)學位移獲得有(you)關元(yuan)素(su)化(hua)學價(jia)態的(de)(de)(de)信息。能(neng)(neng)給(gei)出表面(mian)(mian)層(ceng)(ceng)原子(zi)(zi)價(jia)態與(yu)周圍(wei)元(yuan)素(su)鍵(jian)合(he)等信息;入(ru)射(she)束(shu)(shu)為X射(she)線光(guang)子(zi)(zi)束(shu)(shu)，因(yin)此(ci)可(ke)進(jin)行絕緣樣品(pin)分析(xi)(xi)(xi)，不(bu)損傷被分析(xi)(xi)(xi)樣品(pin)快速多元(yuan)素(su)分析(xi)(xi)(xi);還(huan)可(ke)以在(zai)氬離(li)子(zi)(zi)剝離(li)的(de)(de)(de)情況下對多層(ceng)(ceng)進(jin)行縱(zong)向的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)分布分析(xi)(xi)(xi)(可(ke)參(can)見后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)案例)，且靈敏(min)度(du)遠比(bi)能(neng)(neng)譜(EDS)高。XPS在(zai)PCB的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)(xi)方(fang)面(mian)(mian)主(zhu)要用于焊盤(pan)鍍層(ceng)(ceng)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)(xi)、污染物(wu)分析(xi)(xi)(xi)和(he)氧化(hua)程度(du)的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)(xi)，以確定可(ke)焊性(xing)不(bu)良的(de)(de)(de)深(shen)層(ceng)(ceng)次原因(yin)。
9. 熱分析(xi)差示掃描(miao)量熱法
在(zai)(zai)程序控溫(wen)(wen)下，測量輸入到物(wu)質與(yu)參比(bi)物(wu)質之(zhi)間(jian)(jian)的功率(lv)(lv)差與(yu)溫(wen)(wen)度(du)(或時(shi)間(jian)(jian))關(guan)系(xi)的一種方法。DSC在(zai)(zai)試(shi)樣和(he)參比(bi)物(wu)容器下裝有兩(liang)組補(bu)(bu)償加(jia)熱絲，當試(shi)樣在(zai)(zai)加(jia)熱過程中由于熱效應與(yu)參比(bi)物(wu)之(zhi)間(jian)(jian)出現溫(wen)(wen)差ΔT時(shi)，可(ke)通過差熱放(fang)大(da)電路和(he)差動熱量補(bu)(bu)償放(fang)大(da)器，使(shi)流入補(bu)(bu)償電熱絲的電流發生變(bian)(bian)化(hua)(hua)。 而使(shi)兩(liang)邊熱量平衡，溫(wen)(wen)差ΔT消(xiao)失(shi)，并記錄試(shi)樣和(he)參比(bi)物(wu)下兩(liang)只電熱補(bu)(bu)償的熱功率(lv)(lv)之(zhi)差隨溫(wen)(wen)度(du)(或時(shi)間(jian)(jian))的變(bian)(bian)化(hua)(hua)關(guan)系(xi)，根據這種變(bian)(bian)化(hua)(hua)關(guan)系(xi)，可(ke)研(yan)究分(fen)析(xi)材料的物(wu)理化(hua)(hua)學及熱力學性能。DSC的應用(yong)廣泛，但在(zai)(zai)PCB的分(fen)析(xi)方面主要用(yong)于測量PCB上所用(yong)的各種高分(fen)子材料的固(gu)化(hua)(hua)程度(du)、玻璃態轉(zhuan)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)，這兩(liang)個參數(shu)決定著PCB在(zai)(zai)后續工(gong)藝過程中的可(ke)靠(kao)性。
10. 熱機械分析儀(TMA)
熱機械分(fen)析(xi)(xi)技(ji)術(Thermal Mechanical Analysis)用于(yu)程(cheng)序控溫(wen)下，測(ce)量固體(ti)、液體(ti)和(he)凝膠在熱或機械力(li)作用下的(de)(de)形(xing)變(bian)(bian)性(xing)(xing)能(neng)，常用的(de)(de)負荷(he)(he)方(fang)式(shi)有壓縮、針入、拉(la)伸、彎曲等。測(ce)試探(tan)頭由固定在其上面(mian)的(de)(de)懸臂梁和(he)螺旋彈簧支撐，通過馬(ma)達對試樣施加(jia)載荷(he)(he)，當試樣發(fa)生形(xing)變(bian)(bian)時(shi)，差動變(bian)(bian)壓器檢測(ce)到(dao)此變(bian)(bian)化(hua)，并(bing)連(lian)同溫(wen)度、應(ying)力(li)和(he)應(ying)變(bian)(bian)等數據進行處理(li)后(hou)可(ke)得到(dao)物質在可(ke)忽略(lve)負荷(he)(he)下形(xing)變(bian)(bian)與(yu)溫(wen)度(或時(shi)間(jian))的(de)(de)關系(xi)。根據形(xing)變(bian)(bian)與(yu)溫(wen)度(或時(shi)間(jian))的(de)(de)關系(xi)，可(ke)研究分(fen)析(xi)(xi)材(cai)料的(de)(de)物理(li)化(hua)學及熱力(li)學性(xing)(xing)能(neng)。TMA的(de)(de)應(ying)用廣(guang)泛(fan)，在PCB的(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)方(fang)面(mian)主要用于(yu)PCB最關鍵的(de)(de)兩個參數：測(ce)量其線性(xing)(xing)膨脹系(xi)數和(he)玻璃態轉(zhuan)化(hua)溫(wen)度。膨脹系(xi)數過大的(de)(de)基材(cai)的(de)(de)PCB在焊接組裝(zhuang)后(hou)常常會導(dao)致金屬(shu)化(hua)孔的(de)(de)斷裂失效。
