失(shi)效(xiao)分析(xi)(xi)是(shi)一門發展(zhan)中的(de)(de)新(xin)興學(xue)科，近年(nian)開始從軍工向普(pu)通企業普(pu)及。它一般根據失(shi)效(xiao)模(mo)(mo)式(shi)和(he)現(xian)象(xiang)，通過分析(xi)(xi)和(he)驗(yan)證(zheng)，模(mo)(mo)擬重現(xian)失(shi)效(xiao)的(de)(de)現(xian)象(xiang)，找出失(shi)效(xiao)的(de)(de)原因，挖掘出失(shi)效(xiao)的(de)(de)機理(li)的(de)(de)活動。在(zai)提(ti)高產(chan)品質(zhi)量(liang)，技術開發、改進，產(chan)品修復及仲裁失(shi)效(xiao)事故(gu)等(deng)方(fang)面具有(you)很強(qiang)的(de)(de)實際意義(yi)。其方(fang)法(fa)分為有(you)損分析(xi)(xi)，無損分析(xi)(xi)，物理(li)分析(xi)(xi)，化學(xue)分析(xi)(xi)等(deng)。
1. 外(wai)觀檢查
外(wai)觀檢(jian)查(cha)(cha)就(jiu)是(shi)目測或利用一些(xie)簡單儀(yi)器(qi)，如立體顯(xian)(xian)微鏡、金相顯(xian)(xian)微鏡甚至放大鏡等工具檢(jian)查(cha)(cha)PCB的(de)(de)外(wai)觀，尋找失(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)部位和相關的(de)(de)物證，主(zhu)要的(de)(de)作用就(jiu)是(shi)失(shi)效(xiao)(xiao)定(ding)位和初(chu)步(bu)判斷(duan)PCB的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)模式。外(wai)觀檢(jian)查(cha)(cha)主(zhu)要檢(jian)查(cha)(cha)PCB的(de)(de)污(wu)染(ran)、腐蝕、爆(bao)板(ban)的(de)(de)位置、電路布線以及失(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)規律性、如是(shi)批次的(de)(de)或是(shi)個別，是(shi)不是(shi)總是(shi)集中在某(mou)個區域等等。另外(wai)，有許多(duo)PCB的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)是(shi)在組裝成PCBA后才發現，是(shi)不是(shi)組裝工藝過(guo)程以及過(guo)程所用材料的(de)(de)影響導(dao)致的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)也需(xu)要仔細檢(jian)查(cha)(cha)失(shi)效(xiao)(xiao)區域的(de)(de)特征。
2. X射線透視檢查
對于某些不能通過(guo)外觀檢查(cha)(cha)到的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)位以(yi)及PCB的(de)(de)(de)(de)(de)通孔內(nei)部(bu)(bu)和(he)其他內(nei)部(bu)(bu)缺陷(xian)(xian)，只好使用(yong)X射(she)線透視(shi)(shi)系(xi)統(tong)來檢查(cha)(cha)。X光(guang)透視(shi)(shi)系(xi)統(tong)就是(shi)利用(yong)不同材(cai)料(liao)(liao)厚度或是(shi)不同材(cai)料(liao)(liao)密度對X光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)吸濕或透過(guo)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)不同原(yuan)理(li)來成(cheng)像(xiang)。該技術更(geng)多(duo)地用(yong)來檢查(cha)(cha)PCBA焊(han)點內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)(xian)、通孔內(nei)部(bu)(bu)缺陷(xian)(xian)和(he)高(gao)密度封裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)BGA或CSP器件的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)(xian)焊(han)點的(de)(de)(de)(de)(de)定位。目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業X光(guang)透視(shi)(shi)設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)分辨率(lv)可(ke)以(yi)達到一個微米(mi)以(yi)下(xia)，并正由二(er)維(wei)向(xiang)三維(wei)成(cheng)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備轉變，甚至(zhi)已經有(you)五維(wei)(5D)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備用(yong)于封裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)檢查(cha)(cha)，但是(shi)這種5D的(de)(de)(de)(de)(de)X光(guang)透視(shi)(shi)系(xi)統(tong)非常貴重，很少在(zai)工(gong)業界有(you)實際的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。
3. 切片分析
切片(pian)分(fen)析就(jiu)是通(tong)過(guo)取樣、鑲嵌、切片(pian)、拋(pao)磨、腐蝕、觀(guan)察等一系列手段和(he)步驟(zou)獲得(de)PCB橫(heng)截面結構的(de)(de)(de)過(guo)程。通(tong)過(guo)切片(pian)分(fen)析可(ke)以得(de)到反映PCB(通(tong)孔、鍍層等)質量(liang)的(de)(de)(de)微觀(guan)結構的(de)(de)(de)豐富信息，為(wei)下一步的(de)(de)(de)質量(liang)改進(jin)提供很好的(de)(de)(de)依(yi)據。但是該方(fang)法是破壞性的(de)(de)(de)，一旦進(jin)行(xing)了切片(pian)，樣品就(jiu)必然遭到破壞;同時(shi)該方(fang)法制樣要求高，制樣耗時(shi)也較長，需(xu)要訓練有素的(de)(de)(de)技術人員來完成。要求詳細的(de)(de)(de)切片(pian)作業過(guo)程，可(ke)以參考IPC的(de)(de)(de)標準IPC-TM-650 2.1.1和(he)IPC-MS-810規定(ding)的(de)(de)(de)流程進(jin)行(xing)。
4. 掃描聲(sheng)學顯(xian)微鏡
目(mu)(mu)前(qian)用于電子封裝或組(zu)裝分析(xi)的(de)(de)(de)主要是(shi)(shi)C模(mo)式(shi)的(de)(de)(de)超(chao)聲掃(sao)描(miao)(miao)(miao)聲學顯(xian)微鏡(jing)，它是(shi)(shi)利用高(gao)(gao)頻超(chao)聲波在(zai)材(cai)料不連續界面(mian)(mian)上(shang)反射產生(sheng)的(de)(de)(de)振(zhen)幅(fu)及(ji)位相與極性(xing)變(bian)化來(lai)成(cheng)像(xiang)(xiang)，其掃(sao)描(miao)(miao)(miao)方式(shi)是(shi)(shi)沿著Z軸掃(sao)描(miao)(miao)(miao)X-Y平面(mian)(mian)的(de)(de)(de)信息。因此(ci)(ci)，掃(sao)描(miao)(miao)(miao)聲學顯(xian)微鏡(jing)可以用來(lai)檢測元(yuan)器件、材(cai)料以及(ji)PCB與PCBA內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)各種缺(que)(que)陷(xian)(xian)，包括裂(lie)紋、分層、夾(jia)雜物以及(ji)空(kong)洞等。如果掃(sao)描(miao)(miao)(miao)聲學的(de)(de)(de)頻率(lv)寬度足夠的(de)(de)(de)話，還可以直接(jie)檢測到焊點的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)缺(que)(que)陷(xian)(xian)。典型的(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)聲學的(de)(de)(de)圖像(xiang)(xiang)是(shi)(shi)以紅(hong)色的(de)(de)(de)警示色表示缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，由于大量塑料封裝的(de)(de)(de)元(yuan)器件使用在(zai)SMT工藝(yi)(yi)中(zhong)，由有鉛(qian)轉換(huan)成(cheng)無(wu)(wu)鉛(qian)工藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，大量的(de)(de)(de)潮(chao)濕(shi)回流敏感問題(ti)產生(sheng)，即吸(xi)濕(shi)的(de)(de)(de)塑封器件會在(zai)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)無(wu)(wu)鉛(qian)工藝(yi)(yi)溫度下回流時出(chu)現(xian)內(nei)部(bu)或基(ji)板分層開裂(lie)現(xian)象(xiang)，在(zai)無(wu)(wu)鉛(qian)工藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫下普通的(de)(de)(de)PCB也會常常出(chu)現(xian)爆(bao)板現(xian)象(xiang)。此(ci)(ci)時，掃(sao)描(miao)(miao)(miao)聲學顯(xian)微鏡(jing)就(jiu)凸現(xian)其在(zai)多層高(gao)(gao)密度PCB無(wu)(wu)損探傷方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)特(te)別(bie)優勢。而一般的(de)(de)(de)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)爆(bao)板則只(zhi)需通過(guo)目(mu)(mu)測外觀就(jiu)能檢測出(chu)來(lai)。
5. 顯微紅外(wai)分析(xi)
顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)紅外分(fen)析(xi)就(jiu)是(shi)將(jiang)紅外光(guang)(guang)譜(pu)與顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡結合(he)在一起的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)方法，它利用不同(tong)材料(liao)(主要(yao)是(shi)有(you)機(ji)物(wu))對紅外光(guang)(guang)譜(pu)不同(tong)吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)理，分(fen)析(xi)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)化合(he)物(wu)成分(fen)，再(zai)結合(he)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡可(ke)(ke)(ke)(ke)使(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)見光(guang)(guang)與紅外光(guang)(guang)同(tong)光(guang)(guang)路，只要(yao)在可(ke)(ke)(ke)(ke)見的(de)(de)(de)(de)(de)視場下，就(jiu)可(ke)(ke)(ke)(ke)以尋找(zhao)要(yao)分(fen)析(xi)微(wei)(wei)(wei)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)。如果沒有(you)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡的(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)，通常紅外光(guang)(guang)譜(pu)只能分(fen)析(xi)樣(yang)品(pin)量(liang)(liang)(liang)較多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)。而電子工藝中很(hen)多(duo)情況是(shi)微(wei)(wei)(wei)量(liang)(liang)(liang)污染(ran)就(jiu)可(ke)(ke)(ke)(ke)以導(dao)致(zhi)PCB焊盤或(huo)引線(xian)腳的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)焊性(xing)不良(liang)，可(ke)(ke)(ke)(ke)以想象，沒有(you)顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡配套的(de)(de)(de)(de)(de)紅外光(guang)(guang)譜(pu)是(shi)很(hen)難解決工藝問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)。顯(xian)(xian)微(wei)(wei)(wei)紅外分(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)用途(tu)就(jiu)是(shi)分(fen)析(xi)被(bei)焊面或(huo)焊點(dian)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)，分(fen)析(xi)腐蝕或(huo)可(ke)(ke)(ke)(ke)焊性(xing)不良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因。
6. 掃描電子顯微鏡分析
掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)(SEM)是(shi)(shi)進行(xing)(xing)失(shi)(shi)效(xiao)分(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)最(zui)有用(yong)的(de)(de)(de)(de)大型電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)顯(xian)微(wei)成像(xiang)系統，其(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)原理是(shi)(shi)利用(yong)陰(yin)極(ji)(ji)發射的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束經陽極(ji)(ji)加速，由磁(ci)透鏡(jing)(jing)(jing)聚焦后形成一束直(zhi)徑為幾十至幾千埃(A)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束流，在掃描(miao)線圈的(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉(zhuan)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束以一定(ding)時間和(he)空間順序(xu)在試樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)逐(zhu)點(dian)式掃描(miao)運動，這束高能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束轟(hong)擊(ji)到(dao)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上會(hui)激(ji)發出多種(zhong)信息，經過收集放(fang)大就能(neng)從顯(xian)示屏上得到(dao)各種(zhong)相(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)(de)圖形。激(ji)發的(de)(de)(de)(de)二次電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)產(chan)生于(yu)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)5~10nm范(fan)圍內，因(yin)(yin)而，二次電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)能(neng)夠較好的(de)(de)(de)(de)反(fan)映(ying)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形貌，所(suo)(suo)以最(zui)常用(yong)作(zuo)(zuo)形貌觀(guan)察;而激(ji)發的(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)散(san)射電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)則產(chan)生于(yu)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)100~1000nm范(fan)圍內，隨著物(wu)質原子(zi)(zi)(zi)序(xu)數(shu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)而發射不(bu)同(tong)特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)散(san)射電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，因(yin)(yin)此背(bei)(bei)散(san)射電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)圖象(xiang)具有形貌特征(zheng)和(he)原子(zi)(zi)(zi)序(xu)數(shu)判別的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)，也因(yin)(yin)此，背(bei)(bei)散(san)射電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)像(xiang)可反(fan)映(ying)化(hua)(hua)學(xue)元素成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布。現時的(de)(de)(de)(de)掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)已經很強大，任何(he)精細結構(gou)或(huo)(huo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)特征(zheng)均可放(fang)大到(dao)幾十萬倍進行(xing)(xing)觀(guan)察與分(fen)(fen)(fen)析(xi)。 在PCB或(huo)(huo)焊(han)(han)點(dian)的(de)(de)(de)(de)失(shi)(shi)效(xiao)分(fen)(fen)(fen)析(xi)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，SEM主要用(yong)來作(zuo)(zuo)失(shi)(shi)效(xiao)機理的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)，具體說來就是(shi)(shi)用(yong)來觀(guan)察焊(han)(han)盤表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形貌結構(gou)、焊(han)(han)點(dian)金相(xiang)(xiang)組(zu)織、測量(liang)金屬間化(hua)(hua)物(wu)、可焊(han)(han)性鍍層分(fen)(fen)(fen)析(xi)以及做錫須分(fen)(fen)(fen)析(xi)測量(liang)等。與光(guang)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)不(bu)同(tong)，掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)所(suo)(suo)成的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)像(xiang)，因(yin)(yin)此只有黑白兩(liang)色，并且掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)要求(qiu)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，對(dui)非導(dao)(dao)體和(he)部分(fen)(fen)(fen)半導(dao)(dao)體需(xu)要噴金或(huo)(huo)碳(tan)處理，否則電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷聚集在樣(yang)(yang)品(pin)(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)就影響樣(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)觀(guan)察。此外，掃描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鏡(jing)(jing)(jing)圖像(xiang)景(jing)深遠遠大于(yu)光(guang)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(jing)，是(shi)(shi)針(zhen)對(dui)金相(xiang)(xiang)結構(gou)、顯(xian)微(wei)斷口以及錫須等不(bu)平整(zheng)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)重要分(fen)(fen)(fen)析(xi)方(fang)(fang)法。
7. X射線能譜(pu)分析
上面(mian)(mian)所(suo)說(shuo)的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電鏡(jing)一(yi)(yi)般都配有(you)X射(she)(she)線(xian)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。當高(gao)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)電子束撞擊(ji)樣品表面(mian)(mian)時(shi)，表面(mian)(mian)物質的(de)(de)(de)(de)原子中的(de)(de)(de)(de)內(nei)層電子被轟擊(ji)逸(yi)出，外層電子向(xiang)低(di)能(neng)(neng)級躍遷時(shi)就會激發(fa)出特(te)征X射(she)(she)線(xian)，不(bu)(bu)同元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)原子能(neng)(neng)級差不(bu)(bu)同而發(fa)出的(de)(de)(de)(de)特(te)征X射(she)(she)線(xian)就不(bu)(bu)同，因(yin)(yin)此，可(ke)以將樣品發(fa)出的(de)(de)(de)(de)特(te)征X射(she)(she)線(xian)作為化學成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。同時(shi)按照檢(jian)測(ce)X射(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)為特(te)征波長(chang)或特(te)征能(neng)(neng)量又將相應(ying)的(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別叫波譜(pu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱波譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，WDS)和能(neng)(neng)量分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)，EDS)，波譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)辨率比(bi)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)高(gao)，能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)速(su)(su)度比(bi)波譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)快(kuai)(kuai)。由于能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)度快(kuai)(kuai)且成本低(di)，所(suo)以一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)電鏡(jing)配置的(de)(de)(de)(de)都是(shi)(shi)能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨(sui)著電子束的(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)方式(shi)不(bu)(bu)同，能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)可(ke)以進行表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)點(dian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)、線(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)和面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，可(ke)得到(dao)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)不(bu)(bu)同分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)。點(dian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)得到(dao)一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su);線(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)每(mei)次(ci)對指(zhi)定的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)條線(xian)做一(yi)(yi)種元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，多(duo)次(ci)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)得到(dao)所(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)線(xian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布;面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)對一(yi)(yi)個(ge)指(zhi)定面(mian)(mian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，測(ce)得元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)含(han)量是(shi)(shi)測(ce)量面(mian)(mian)范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)平均值(zhi)。 在PCB的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)上，能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)主要用(yong)于焊盤表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，可(ke)焊性不(bu)(bu)良的(de)(de)(de)(de)焊盤與引線(xian)腳表面(mian)(mian)污染物的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。能(neng)(neng)譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)定量分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)準(zhun)確度有(you)限，低(di)于0.1%的(de)(de)(de)(de)含(han)量一(yi)(yi)般不(bu)(bu)易檢(jian)出。能(neng)(neng)譜(pu)與SEM結合使用(yong)可(ke)以同時(shi)獲得表面(mian)(mian)形貌與成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)，這是(shi)(shi)它們應(ying)用(yong)廣泛的(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin)所(suo)在。
8. 光電(dian)子能譜(XPS)分析(xi)
樣品受X射(she)線照射(she)時，表(biao)(biao)面(mian)(mian)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內殼層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)會(hui)脫離原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛而(er)逸出(chu)固體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形成電(dian)子(zi)(zi)，測(ce)量(liang)其動能(neng)(neng)Ex,可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)得到(dao)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內殼層(ceng)電(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)能(neng)(neng)Eb,Eb因不同元(yuan)(yuan)素(su)和(he)不同電(dian)子(zi)(zi)殼層(ceng)而(er)異，它(ta)是原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)“指紋”標識參數，形成的(de)(de)(de)(de)譜(pu)線即為(wei)光電(dian)子(zi)(zi)能(neng)(neng)譜(pu)(XPS)。XPS可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)用來進(jin)行樣品表(biao)(biao)面(mian)(mian)淺表(biao)(biao)面(mian)(mian)(幾個納米級)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)定(ding)性和(he)定(ding)量(liang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)。此(ci)外，還(huan)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)根據結合(he)(he)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)化學位移獲(huo)得有關元(yuan)(yuan)素(su)化學價態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)信息。能(neng)(neng)給出(chu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層(ceng)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)價態(tai)(tai)與周圍(wei)元(yuan)(yuan)素(su)鍵合(he)(he)等(deng)信息;入(ru)射(she)束(shu)為(wei)X射(she)線光子(zi)(zi)束(shu)，因此(ci)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)進(jin)行絕緣樣品分(fen)(fen)析(xi)(xi)，不損傷被分(fen)(fen)析(xi)(xi)樣品快速多(duo)元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)析(xi)(xi);還(huan)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)在氬(ya)離子(zi)(zi)剝離的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下對(dui)多(duo)層(ceng)進(jin)行縱向(xiang)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)(fen)布分(fen)(fen)析(xi)(xi)(可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)參見后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)案例)，且靈敏(min)度(du)遠比能(neng)(neng)譜(pu)(EDS)高。XPS在PCB的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)方面(mian)(mian)主要(yao)用于(yu)焊(han)(han)盤鍍層(ceng)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)、污染物(wu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)氧化程度(du)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，以(yi)確定(ding)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)性不良的(de)(de)(de)(de)深層(ceng)次原(yuan)(yuan)(yuan)因。
9. 熱(re)(re)分析(xi)差(cha)示(shi)掃描量熱(re)(re)法
在(zai)程序控溫(wen)(wen)下(xia)，測(ce)量輸入到物(wu)質(zhi)與參(can)比物(wu)質(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)功率差(cha)(cha)(cha)與溫(wen)(wen)度(du)(或時(shi)間(jian))關系(xi)(xi)的(de)(de)一種(zhong)方(fang)(fang)法。DSC在(zai)試(shi)樣和(he)參(can)比物(wu)容器下(xia)裝有兩(liang)組補償加熱(re)(re)(re)(re)絲(si)，當試(shi)樣在(zai)加熱(re)(re)(re)(re)過程中由(you)于(yu)熱(re)(re)(re)(re)效應與參(can)比物(wu)之(zhi)間(jian)出(chu)現溫(wen)(wen)差(cha)(cha)(cha)ΔT時(shi)，可(ke)通過差(cha)(cha)(cha)熱(re)(re)(re)(re)放大電路(lu)和(he)差(cha)(cha)(cha)動熱(re)(re)(re)(re)量補償放大器，使流入補償電熱(re)(re)(re)(re)絲(si)的(de)(de)電流發生變化(hua)(hua)。 而使兩(liang)邊(bian)熱(re)(re)(re)(re)量平衡，溫(wen)(wen)差(cha)(cha)(cha)ΔT消失，并(bing)記錄試(shi)樣和(he)參(can)比物(wu)下(xia)兩(liang)只(zhi)電熱(re)(re)(re)(re)補償的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)功率之(zhi)差(cha)(cha)(cha)隨溫(wen)(wen)度(du)(或時(shi)間(jian))的(de)(de)變化(hua)(hua)關系(xi)(xi)，根據(ju)這(zhe)種(zhong)變化(hua)(hua)關系(xi)(xi)，可(ke)研究分(fen)(fen)析(xi)材料的(de)(de)物(wu)理化(hua)(hua)學(xue)及熱(re)(re)(re)(re)力(li)學(xue)性能。DSC的(de)(de)應用(yong)廣泛(fan)，但在(zai)PCB的(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)方(fang)(fang)面(mian)主(zhu)要用(yong)于(yu)測(ce)量PCB上所用(yong)的(de)(de)各種(zhong)高分(fen)(fen)子材料的(de)(de)固(gu)化(hua)(hua)程度(du)、玻(bo)璃態轉化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)，這(zhe)兩(liang)個(ge)參(can)數(shu)決定著PCB在(zai)后續工(gong)藝過程中的(de)(de)可(ke)靠(kao)性。
10. 熱(re)機械分析儀(TMA)
熱機(ji)械分析技術(Thermal Mechanical Analysis)用于程序控溫下，測(ce)量固體、液(ye)體和凝膠在(zai)熱或機(ji)械力作用下的(de)(de)(de)形(xing)變(bian)(bian)性(xing)能(neng)(neng)，常(chang)用的(de)(de)(de)負(fu)荷方(fang)式有壓縮、針(zhen)入、拉伸、彎曲等(deng)。測(ce)試(shi)探頭由(you)固定在(zai)其上面(mian)的(de)(de)(de)懸(xuan)臂梁和螺旋(xuan)彈簧支撐，通過馬達對試(shi)樣施(shi)加(jia)載荷，當試(shi)樣發生形(xing)變(bian)(bian)時(shi)，差(cha)動(dong)變(bian)(bian)壓器檢測(ce)到此變(bian)(bian)化(hua)，并(bing)連同溫度(du)(du)、應(ying)(ying)力和應(ying)(ying)變(bian)(bian)等(deng)數(shu)(shu)據進行(xing)處(chu)理(li)后可得到物質在(zai)可忽略負(fu)荷下形(xing)變(bian)(bian)與溫度(du)(du)(或時(shi)間(jian))的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)。根據形(xing)變(bian)(bian)與溫度(du)(du)(或時(shi)間(jian))的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)，可研究分析材料的(de)(de)(de)物理(li)化(hua)學及熱力學性(xing)能(neng)(neng)。TMA的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用廣泛，在(zai)PCB的(de)(de)(de)分析方(fang)面(mian)主要用于PCB最關鍵(jian)的(de)(de)(de)兩個參數(shu)(shu)：測(ce)量其線性(xing)膨脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)和玻璃態轉化(hua)溫度(du)(du)。膨脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)過大(da)的(de)(de)(de)基材的(de)(de)(de)PCB在(zai)焊接組裝后常(chang)常(chang)會導致金屬化(hua)孔的(de)(de)(de)斷(duan)裂失效。
