一:SMT測試
1.SEM+EDS分析
SEM:利用陰極所發射的電子束經陽極加速,由磁透鏡加速后形成一束直徑為幾十埃到幾千埃的電子束流,這束高能電子束轟擊到樣品表面會激發多種信息,經過分別收集,放大就能從顯示屏上得到各種相應的圖像。
EDS:入射電子束可停留在被觀察區域上的任何位置.X射線在直徑1微米的體積內產生,可對試樣表面元素的分布進行質和量的分析,高能電子束轟擊樣品表面,激發各種信號。
可以對陶瓷、金屬、粉末、塑料等樣品進行形貌觀察及成分分析:
?SEM主要利用背散射電子(BEI)和二次電子(SEI)來成像。
?EDS通過特征X-RAY獲取樣品表面的成分信息。
※非破壞性測試,用于檢測樣品內部結構
?金線鍵合情況 ?IC層次
※非破壞性測試,用于檢測PCBA焊接情況
?焊點開裂、氣泡、橋接、少件、空焊等
?PTH填錫量
3.超聲波掃描(C-SAM)分析
C-SAM是利用超聲波脈沖探測樣品內部空隙等缺陷的儀器,主要用于觀察組件內部的芯片粘接失效、分層、裂紋、夾雜物、空洞等。是一項非破壞性的檢測組件的完整性,內部結構和材料的內部情況的測試,作為無損檢測分析中的一種,它可以實現在不破壞物料電氣能和保持結構完整性的前提下對物料進行檢測。被廣泛的應用在物料檢測(IQC)、失效分析(FA)、質量控制(QC)、質量保證及可靠性(QA/REL)、研發(R&D)等領域。
掃描模式
?傳輸時間測量模式(A-Scan)
?表面及橫向截面掃描模式(C-Scan)
?縱向截面成像模式(B-Scan)
?透射掃描(T-Scan,限15MHz/30MHz探頭)
參考標準:
IPC/JEDEC J-STD-035 1999
4.切片(Cross Section)分析
切片是用特制液態樹脂將樣品包裹固封,然后進行研磨拋光的一種制樣方法,檢測流程包括取樣、固封、研磨、拋光、最后提供形貌照片、開裂分層大小判斷或尺寸等數據。
目的:電子元器件表面及內部缺陷檢查及SMT制程改善&驗證。
適用范圍: 適用于電子元器件結構剖析,PCBA焊接缺陷,焊點上錫形態及缺陷檢測等。
使用儀器:精密切割機,鑲埋機,研磨及拋光機,金相顯微鏡,電子顯微鏡等。
測試流程:取樣 鑲埋 研磨 拋光 觀察拍照
常規檢驗項目及標準:IPC-TM-650 2.1.1 E 05/04
1.PCB結構缺陷:PCB分層,孔銅斷裂等
2.PCBA焊接質量檢測:
a.BGA空焊,虛焊,孔洞,橋接,上錫面積等;
b.產品結構剖析:電容與PCB銅箔層數解析,LED結構剖析,電鍍工藝分析,材料內部結構缺陷等;
c.微小尺寸量測(一般大于1um):氣孔大小,上錫高度,銅箔厚度等。
主要用途:
是一種觀察樣品截面組織結構情況的最常用的制樣手段,
1、切片后的樣品常用立體顯微鏡或者金相測量顯微鏡觀察;
2、切片后的樣品可以用于SEM/EDS掃描電鏡與能譜觀察形貌與分析成份;
3、作完無損檢測如x-ray,SAM的樣品所發現的疑似異常開裂、異物嵌入等情況,可以用切片的方法來觀察驗證;
4、切片后的樣品可以與FIB聯用,做更細微的顯微切口觀察。
切片技術主要是一種用于檢查電子組件、電路板或機構件內部狀況、焊接狀況的分析手段。通常采用研磨的方法,使內部結構或缺陷暴露出來。
5.表面絕緣阻抗(SIR)測試
SIR測試可以用來評估金屬導體之間短路或者電流泄露造成的問題。這些失效通常是由于材料的交互性,工藝控制上的疏忽,或者材料本身特性不能達到用戶所需要的性能。通過加速溫濕度的變化,SIR能夠測量測試在特定時間內電流的變化。表面絕緣阻抗(SURFACE INSULATION RESISTANCE)可以定義為兩個電路導體之間的電阻。方塊電阻, 體電導率,和電解污染泄漏 極化污染都可以成為影響表面絕緣電阻變化的因素,我們也可以將表面電阻理解成為整個電路阻止引腳或者引腳表面短路的能力。
給電路施加一定電壓,通過測試電路的電流大小,來計算出電阻值,并記錄電阻值隨時間變化情況。
測試目的
?變動電路板設計或布局
?更改清潔材料或工藝
?變更助焊劑和/或錫膏
?變更回流焊或波峰焊工藝
?使用新色敷形涂料或工藝
?考核裸板供應商資質
?基于可靠性的產品標定
測試對象
?助焊劑 ?清洗劑 ?錫膏 ?錫渣還原劑 ?PCB軟板
參考標準:
利用光學金相顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑒別和分析金屬材料微觀組織的方法,為研究新材料、新工藝,探討組織與性能之間的關系,提供依據。
金屬材料顯微組織(如金相組織、硬化層深度、晶粒大小、碳化物不均勻度、夾雜物)分析。
檢測項目
※金相組織與晶粒大小
※碳化物不均勻度
※夾雜物分析
※滲層深度
金相顯微鏡
?功能:顯微組織觀察、微小尺寸量測
?放大倍率:50x,100x,200x,500x,1000x
?模式:明場、暗場、偏光
參考標準: GB/T 13298-91
金屬涂鍍層厚度、光澤度、耐磨性等表面性質檢測.
檢測項目
※電鍍層、氧化層、 PVD及烤漆層等涂鍍層厚度量測
※金屬及部分塑料底材上金屬鍍層的類別﹑厚度或合金組成鑒定
※產品表面光澤度測試
※絲印、移印、油墨、烤漆、陽極及PVD耐磨性測試
X-Ray熒光膜厚儀
?功能: 金屬及部分塑料底材上金屬鍍層厚度檢測
?測量范圍: (0.01~75)μm
?主要量測程序:
Zn/Fe、Ni/Cu、Au/Ni/Cu
Au/Ni/Cu PCB 、 Ag/Cu PCB
RCA紙帶磨耗儀
?功能: 產品表面處理層耐磨性能檢測
?摩擦介質: RCA紙帶
?Load: 55g,175g,257g
Linear線性磨耗儀
?功能: 產品表面處理層耐磨性能檢測
?摩擦介質: 橡皮、鋼絲絨、棉布、特殊磨料等
?Load: 350g,600g,850g,1100g等
?stroke length: 0.5,1.0,2.0inch等
3. 金屬材料化學成份檢測
金屬材料成分分析項目:
一、檢測項目有:物理性能、化學成分檢測,未知牌號的鑒定,不銹鋼的等級判定,材料的無損探傷及材質證明
二、金屬成分分析,元素測試、五大元素測試及全元素分析。
提供牌號鑒定服務及不銹鋼等級判定等服務。
五大元素通常指鋼鐵中存在的錳、磷、硅、碳、硫元素,是鋼鐵中最重要的也是最基本的元素,是區分普通鋼鐵的牌號及品質,它們的含量直接影響鋼鐵的機械性能。
測量金屬材料Fe/Cu/Al/Mg/Zn/Sn/Ti之基材化學成份,未知金屬材料成份鑒定。
火花原子放射光譜儀
?特點: 金屬中常規重要元素都可以
精確檢測,包括C 、P、S和N元素
?樣品要求: 面積>直徑15mm ,樣品表面平坦
?測量最小值: 0.001%
參考標準:
ASTM E1251-11 (鋁合金)
JIS H 1305:2005 (鋁合金)
GB/T 11170-2008 (不銹鋼)
4.塑料力學性能檢測
材料的力學性能是指材料在不同環境(溫度、濕度、介質)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等)時所表現出的力學特征。
影響材料力學性能的因素有很多,有聚合物結構的影響,如聚合物種類,分子量及其分布,是否結晶等;有成型加工的影響,如成型加工的方式及加工條件導致結晶度、取向度的變化,試樣的缺陷等;有測試條件的影響,如測試溫度,濕度,速率等,它們會導致試驗的重復性差等缺陷,所以力學性能的測試有嚴格的標準,樣品放入尺寸、形狀均有統一規定。
檢測項目
※拉伸強度
※伸長率
※彎曲強度
※彎曲模量
※邵氏硬度
萬能材料試驗機
?荷重元精度: 80N-20kN線性± 0.5%
?測試速度: 0.001-500mm/min
?延伸計夾距: 10~100mm
?最大行程: 100mm
參考標準:
ASTM D 792-13
ISO 1183:2004(E)
用戶指定
ASTM D 638-10
ISO 527-1:1993/Amd.1:2005(E)
用戶指定
ASTM D790-10
ISO178:2010/Amd
用戶指定
ASTM D256-10
ISO 180:2000/Amd
用戶指定
5.塑料物理性能檢測
物理性能測試:
1.比重(密度)
塑料的比重是在一定的溫度下,秤量試樣的重量與同體積水的重量之比值,單位為g/cm3,常用液體浮力法作測定方法。
2.熔融指數
熔融指數(MFI)MI是指熱塑性塑料在一定溫度和壓力下,熔體在10分鐘時間內通過測試器的小孔所流出的熔料重量,單位是以克/10分鐘表示。
3.無機填充物
成分分析技術主要用于對未知物、未知成分等進行分析,通過成分分析技術可以快速確定目標樣品中的各種組成成分,對樣品進行定性定量分析、鑒別,橡膠等高分子材料的材質、原材料、助劑、特定成分及含量、異物等。
4.色差
在塑料制品加工工業中,塑料色母粒作為一種濃縮體著色劑,通常以1:20—100的比例來給塑料制品著色,其色母粒本身的色差控制是關鍵,它是衡量色母粒制造商的色母粒產品質量水平的首選指標。在實踐中,通常表現在色母粒樣品與客戶要求色樣間的色差,色母粒樣品與批量訂貨產品的色差,色母粒供貨批次間色差,基料品種或牌號改變后產生的色差等等。
檢測項目
※材料比重
※無機填充物含量
※熔融指數
※色差
比重天平
?稱量范圍: 0~183g
?精度: 0.0001g
?比重測試原理: 阿基米得浮力
色差分光儀
?光譜范圍: 360至750nm
?波長準確度: 0.1nm(400至700nm)
?波長精密度: 0.05nm(400至700nm)
?量測間隔: 10nm
?反射率范圍: 0%至200%
?分辨率: 0.001%
?測色孔徑:
大孔徑(LAV) ∮2.54cm
中孔徑(MAV) ∮1.5cm
小孔徑(SAV) 0.75×1cm
超小孔徑(VSAV) 0.3×0.8cm
參考標準:
ASTM D2244-11
ASTM E 313-10、
ASTM D 1003-13
用戶指定
沖擊測試機
?擺錘能量: 0.5J、1J、2.75J、5.5J
?沖擊速度: 3.46m/s
?精度: 0.001J
參考標準:
ASTM D1238-13
ISO 1133-1:2011(E)
ASTM D 792-13
ISO 1183:2004(E)
用戶指定
5.金屬涂鍍層厚度、光澤度、耐磨性等表面性質檢測
金屬涂鍍層厚度、光澤度、耐磨性等表面性質檢測。
金屬鍍層測量的對象包括涂層、鍍層、敷層、貼層、化學生成膜等(在有關國家和國際標準中稱為覆層)。 覆層厚度測量已成為加工工業、表面工程質量檢測的重要一環,是產品達到優等質量標準的必備手段。為使產品國際化,我國出口商品和涉外項目中,對覆層厚度有了明確的要求。
檢測項目
※電鍍層、氧化層、 PVD及烤漆層等涂鍍層厚度量測
※金屬及部分塑料底材上金屬鍍層的類別﹑厚度或合金組成鑒定
※產品表面光澤度測試
※絲印、移印、油墨、烤漆、陽極及PVD耐磨性測試
X-Ray熒光膜厚儀
?功能: 金屬及部分塑料底材金屬鍍層厚度檢測
?測量范圍: (0.01~75)μm
?主要量測程序:
Zn/Fe、Ni/Cu、Au/Ni/Cu
Au/Ni/Cu PCB 、 Ag/Cu PCB
RCA紙帶磨耗儀
?功能: 產品表面處理層耐磨性能檢測
?摩擦介質: RCA紙帶
?Load: 55g,175g,257g
Linear線性磨耗儀
?功能: 產品表面處理層耐磨性能檢測
?摩擦介質: 橡皮、鋼絲絨、棉布、特殊磨料等
?Load: 350g,600g,850g,1100g等
?stroke length: 0.5,1.0,2.0inch等
參考標準:
GB/T 9450-2005(硬度法)
GB/T 9451-2005(硬化層<0.3mm)
6. 金屬材料表面分析與鑒定
金屬材料表面分析是對金屬表面或界面上只有幾個原子層厚的薄層進行組分、結構和能態等分析的材料物理試驗。也是一種利用精密儀器分析手段,揭示材料及其制品的表面形貌、成分、結構或狀態的技術。
檢測項目
※SEM斷口觀察 + 微區污染EDS分析:
觀察金屬、塑料、陶瓷等固體材料的表面微觀形貌以及測量微小尺寸。分析固體表面微區
含有的元素種類,各元素的 相對含量以及各元素在特定區域內的含量分布情況 。
※表面成份 + 深度 GD-OES分析:
既可以進行基體成分分析,如硬質合金材料,也可以進行表面成分-深度剖析,如PVD薄膜、
電鍍層、熱處理硬化層、涂裝層、陽極氧化膜及化膜的表面工藝分析。
※制程質量缺陷分析
SEM/EDS
功能: 微形貌觀察、微小尺寸量測、微區成分分析
?放大倍率: 5倍~30萬倍
?探測器分辨率: 133eV
?可分析元素范圍: Be(4)~U(92)
輝光放電光譜儀(GD-OES)
?功能: 基材成分測試、表面成分-深度剖析
?特點: 可得到產品表面成分隨深度的分布曲線
?深度范圍: 10nm~150μm
?成分范圍: 10ppm~100%
參考標準:
依設備生產商方法
檢測金屬厚板、工模具鋼、 Al、Cu 、金屬薄材 不規則或細小件滲碳,氮化等表面硬化件之維氏硬度﹐以衡量材料對于塑性變形的抵抗能力 。
一般來說如果要檢測硬度較低的碳鋼、有色材料多選用布氏硬度計,材料硬度較高時,如淬火鋼、工具鋼選用洛氏硬度計,鋁型材選用小巧方便的韋氏或巴氏硬度計。金屬材料的硬度往往與其抗拉強度,耐磨性以及材料強度等性能有著密切的聯系。因為金屬工件的硬度值可以反影出一些金屬的特性,比如金屬工件的硬度值越高往往其耐磨性就越強,其強度也會越高。
檢測項目
※維氏硬度
※布氏硬度
※洛氏硬度
參考標準:
維氏:JIS Z 2244:2009
ASTM E 384-11
GB/T 4340.1-2009
布氏:GB/T 231.1-2009
ASTM E 10-10
JIS Z 2243-2008
洛氏: JIS Z 2245:2011
ASTM E 18-08b
GB/T 230.1-2009
8.金屬力學性能檢測