PCB工藝 SMT產品可靠性檢驗流程
檢驗目的:驗證SMT生產之產品,焊點強度可靠性。
檢驗方法與流程:
1. 焊點外觀檢驗
(1) 使用工具:X-Ray,3-D顯微鏡
(2) 主要檢查,X-Ray主要檢查Solder Balls solder joint形狀,BGA, LGA, QFN等零件短 路,位移,Void大小等;3-D顯微鏡主要檢查引腳外漏零件焊點外觀,吃錫角度等,以及BGA零件外圍錫球吃錫外觀,錫裂,贓物等
(3) 檢驗頻率: X-Ray:針對BGA,LGA產品 每1K,檢驗1pannel 已經導入 3-D顯微鏡:針對BGA,LGA首件檢測四邊與中心5顆顆粒外觀。針對不良品分析時使用
(4) 檢驗標準: Void大小的允收標準
IPC610D 規(guī)范:
1、氣泡體積≤錫球體積25%為可接受氣泡允收標準:
2、氣泡體積≥錫球體積25%為不可接受
Solder Balls位移判定標準:
1:錫球偏移PAD≤25%為可接受級
2:錫球偏移PAD≥25%為不可接受級
Solder Balls短路判定標準:所有短路連錫均不能接受
2. 焊點強度檢驗
(1) 使用工具:推拉力機與夾具
(2) 主要檢查:電阻/電容/電感/SOP,QFP等原件推拉力測量 檢驗頻率:新產品/新原件/新錫膏導入時檢驗;不良分析時
(3) 檢驗標準: 目前業(yè)界暫無檢驗標準和經驗值,除客戶單獨提出要求。
3. Dye test染色檢驗
(1) 使用工具:染色劑,真空泵,烤箱,3-D顯微鏡
(2) 主要檢查:BGA零件各錫球吃錫是否完好,是否有錫裂現(xiàn)象
(3) 檢驗頻率:新產品/新原件/新錫膏導入時檢驗;不良分析時
(4) 檢驗標準:
在未做過任何Reliability 實驗之PCBA不允許有Crack(顏色顯示)。
經過Reliability 實驗之PCBA Crack出現(xiàn)在焊點端層面≤25%為可接受。
4. 切片檢驗
(1) 使用工具:研磨機,封膠材料,砂紙,拋光粉
(2) 主要檢查:Cross-section 觀察焊點的金相結構,以及IMC成形,焊點的結晶情況。
(3) 檢驗頻率:新產品/新原件/新錫膏導入時檢驗;不良分析時
(4) 檢驗標準:
切片Solder Ball,QFP,SOP樣品檢驗:
1:錫球偏移PAD≤25%為可接受級
2:錫球偏移PAD≥25%為不可接受級
3:焊點端短路和空焊均拒收。
4:Crack不允許
5. 微觀結構與元素分析
(1) 使用工具:SEM電子顯微鏡&EDX
(2) 主要檢查:焊點的微觀結構,IMC厚度測量,以及表面元素結構分析
(3) 檢驗頻率:新產品/新原件/新錫膏導入時檢驗,不良分析時
(4) 檢驗標準: Solder Joint IMC厚度檢驗:
PCB PAD端:2-5um , Component Substrate 1-3um
EDX判定:通常Solder Ball和元素成分為:Sn/Ag/Cu 96.5%/3.0/0.5 其中C,O原子比在10%為正常。 IMC 層的元素成分P的含量約為9-11%為正常。