失(shi)效(xiao)分(fen)(fen)析(xi)(xi)是(shi)一門(men)發展中(zhong)的(de)(de)新興學科，近年開始從軍工向普通(tong)企業普及。它(ta)一般根據失(shi)效(xiao)模式和現象(xiang)(xiang)，通(tong)過(guo)分(fen)(fen)析(xi)(xi)和驗(yan)證(zheng)，模擬重現失(shi)效(xiao)的(de)(de)現象(xiang)(xiang)，找(zhao)出失(shi)效(xiao)的(de)(de)原(yuan)因，挖掘出失(shi)效(xiao)的(de)(de)機理(li)的(de)(de)活動。在提高產品質(zhi)量(liang)，技術開發、改進(jin)，產品修(xiu)復及仲(zhong)裁失(shi)效(xiao)事故等(deng)方面具(ju)有很(hen)強(qiang)的(de)(de)實際意義(yi)。其方法分(fen)(fen)為有損分(fen)(fen)析(xi)(xi)，無(wu)損分(fen)(fen)析(xi)(xi)，物理(li)分(fen)(fen)析(xi)(xi)，化(hua)學分(fen)(fen)析(xi)(xi)等(deng)。
1. 外觀(guan)檢查(cha)
外(wai)觀(guan)檢(jian)查(cha)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)目測或利用(yong)一些(xie)簡單儀器，如立體顯微(wei)鏡(jing)、金相(xiang)顯微(wei)鏡(jing)甚至放大鏡(jing)等(deng)工(gong)具檢(jian)查(cha)PCB的(de)(de)(de)(de)外(wai)觀(guan)，尋找失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)部位(wei)和相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)物(wu)證(zheng)，主要的(de)(de)(de)(de)作用(yong)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)失(shi)效(xiao)定(ding)位(wei)和初步判斷(duan)PCB的(de)(de)(de)(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)。外(wai)觀(guan)檢(jian)查(cha)主要檢(jian)查(cha)PCB的(de)(de)(de)(de)污染、腐蝕、爆板的(de)(de)(de)(de)位(wei)置、電路布線以及失(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)規律性(xing)、如是(shi)(shi)(shi)(shi)批(pi)次的(de)(de)(de)(de)或是(shi)(shi)(shi)(shi)個別(bie)，是(shi)(shi)(shi)(shi)不是(shi)(shi)(shi)(shi)總是(shi)(shi)(shi)(shi)集中在某個區域等(deng)等(deng)。另外(wai)，有(you)許多PCB的(de)(de)(de)(de)失(shi)效(xiao)是(shi)(shi)(shi)(shi)在組裝成(cheng)PCBA后才發現(xian)，是(shi)(shi)(shi)(shi)不是(shi)(shi)(shi)(shi)組裝工(gong)藝過程(cheng)以及過程(cheng)所用(yong)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)影(ying)響導(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)失(shi)效(xiao)也需要仔細檢(jian)查(cha)失(shi)效(xiao)區域的(de)(de)(de)(de)特征。
2. X射線透視檢查
對于某些不能通(tong)(tong)過外觀檢(jian)(jian)(jian)查到的(de)部(bu)位以及PCB的(de)通(tong)(tong)孔內(nei)部(bu)和其他(ta)內(nei)部(bu)缺陷，只好使用X射線透視(shi)系統(tong)來檢(jian)(jian)(jian)查。X光(guang)透視(shi)系統(tong)就是利用不同材(cai)料厚度或是不同材(cai)料密度對X光(guang)的(de)吸濕(shi)或透過率(lv)的(de)不同原理來成像(xiang)(xiang)。該技術(shu)更多(duo)地用來檢(jian)(jian)(jian)查PCBA焊點內(nei)部(bu)的(de)缺陷、通(tong)(tong)孔內(nei)部(bu)缺陷和高密度封(feng)裝的(de)BGA或CSP器件的(de)缺陷焊點的(de)定位。目前(qian)的(de)工業(ye)X光(guang)透視(shi)設備的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)可以達(da)到一個微米以下(xia)，并正(zheng)由二(er)維向(xiang)三維成像(xiang)(xiang)的(de)設備轉變，甚(shen)至已經有(you)五維(5D)的(de)設備用于封(feng)裝的(de)檢(jian)(jian)(jian)查，但是這種5D的(de)X光(guang)透視(shi)系統(tong)非常貴重，很少在工業(ye)界有(you)實(shi)際的(de)應用。
3. 切片(pian)分析
切(qie)片(pian)分(fen)析(xi)就是(shi)通(tong)過(guo)(guo)取樣(yang)、鑲嵌、切(qie)片(pian)、拋(pao)磨、腐(fu)蝕、觀(guan)察(cha)等(deng)一系列手段和(he)(he)步(bu)驟(zou)獲得(de)PCB橫截(jie)面結構(gou)的(de)過(guo)(guo)程。通(tong)過(guo)(guo)切(qie)片(pian)分(fen)析(xi)可以得(de)到反映PCB(通(tong)孔(kong)、鍍層等(deng))質(zhi)量的(de)微觀(guan)結構(gou)的(de)豐富信息，為(wei)下一步(bu)的(de)質(zhi)量改進(jin)提供很好的(de)依據。但是(shi)該方法是(shi)破壞性(xing)的(de)，一旦進(jin)行了(le)切(qie)片(pian)，樣(yang)品(pin)就必然遭到破壞;同時(shi)該方法制樣(yang)要求高(gao)，制樣(yang)耗時(shi)也較長，需要訓練(lian)有素的(de)技術人員來完成。要求詳細的(de)切(qie)片(pian)作業(ye)過(guo)(guo)程，可以參考IPC的(de)標(biao)準(zhun)IPC-TM-650 2.1.1和(he)(he)IPC-MS-810規定(ding)的(de)流(liu)程進(jin)行。
4. 掃描聲(sheng)學顯微鏡
目(mu)前用于(yu)電子封(feng)(feng)裝(zhuang)或(huo)組裝(zhuang)分(fen)析的(de)主要(yao)是(shi)C模式的(de)超(chao)聲(sheng)掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)微(wei)(wei)鏡，它是(shi)利用高(gao)頻超(chao)聲(sheng)波在(zai)材料(liao)(liao)不連續界面上反射產生(sheng)的(de)振(zhen)幅(fu)及(ji)位相與極性變化(hua)來(lai)(lai)成(cheng)像(xiang)，其掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)方(fang)式是(shi)沿著Z軸掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)X-Y平面的(de)信息。因此(ci)，掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)微(wei)(wei)鏡可(ke)以(yi)(yi)(yi)用來(lai)(lai)檢(jian)(jian)測元器(qi)件、材料(liao)(liao)以(yi)(yi)(yi)及(ji)PCB與PCBA內部的(de)各種缺陷(xian)，包(bao)括裂(lie)(lie)紋、分(fen)層、夾(jia)雜物以(yi)(yi)(yi)及(ji)空洞等。如果掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)的(de)頻率(lv)寬度(du)(du)足夠的(de)話，還可(ke)以(yi)(yi)(yi)直接檢(jian)(jian)測到焊點的(de)內部缺陷(xian)。典(dian)型的(de)掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)的(de)圖(tu)像(xiang)是(shi)以(yi)(yi)(yi)紅色的(de)警示色表示缺陷(xian)的(de)存(cun)在(zai)，由于(yu)大量塑(su)料(liao)(liao)封(feng)(feng)裝(zhuang)的(de)元器(qi)件使用在(zai)SMT工(gong)(gong)(gong)藝中，由有鉛(qian)轉換成(cheng)無(wu)鉛(qian)工(gong)(gong)(gong)藝的(de)過(guo)程中，大量的(de)潮濕(shi)回流敏感問題(ti)產生(sheng)，即吸(xi)濕(shi)的(de)塑(su)封(feng)(feng)器(qi)件會在(zai)更高(gao)的(de)無(wu)鉛(qian)工(gong)(gong)(gong)藝溫度(du)(du)下回流時出(chu)(chu)現(xian)(xian)內部或(huo)基板分(fen)層開裂(lie)(lie)現(xian)(xian)象，在(zai)無(wu)鉛(qian)工(gong)(gong)(gong)藝的(de)高(gao)溫下普(pu)通的(de)PCB也會常常出(chu)(chu)現(xian)(xian)爆板現(xian)(xian)象。此(ci)時，掃(sao)(sao)(sao)描(miao)(miao)(miao)聲(sheng)學(xue)(xue)顯(xian)微(wei)(wei)鏡就凸現(xian)(xian)其在(zai)多(duo)層高(gao)密度(du)(du)PCB無(wu)損(sun)探傷方(fang)面的(de)特別優(you)勢。而一般的(de)明顯(xian)的(de)爆板則只需通過(guo)目(mu)測外(wai)觀就能檢(jian)(jian)測出(chu)(chu)來(lai)(lai)。
5. 顯微紅外分析
顯(xian)微紅(hong)外(wai)(wai)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)就(jiu)(jiu)是將紅(hong)外(wai)(wai)光譜(pu)(pu)與顯(xian)微鏡(jing)結合(he)在(zai)一起的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)方法，它利用不同材(cai)(cai)料(主要(yao)是有(you)機物)對紅(hong)外(wai)(wai)光譜(pu)(pu)不同吸收的(de)(de)(de)(de)原理，分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)化合(he)物成分(fen)，再(zai)結合(he)顯(xian)微鏡(jing)可使可見光與紅(hong)外(wai)(wai)光同光路，只要(yao)在(zai)可見的(de)(de)(de)(de)視(shi)場(chang)下，就(jiu)(jiu)可以(yi)尋找要(yao)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)微量的(de)(de)(de)(de)有(you)機污(wu)(wu)染(ran)物。如果沒有(you)顯(xian)微鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)結合(he)，通常(chang)紅(hong)外(wai)(wai)光譜(pu)(pu)只能分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)樣(yang)品(pin)量較多的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)。而電子工藝中很(hen)多情況是微量污(wu)(wu)染(ran)就(jiu)(jiu)可以(yi)導致PCB焊(han)(han)盤或(huo)引線腳的(de)(de)(de)(de)可焊(han)(han)性不良，可以(yi)想象，沒有(you)顯(xian)微鏡(jing)配(pei)套的(de)(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)(wai)光譜(pu)(pu)是很(hen)難解決工藝問題(ti)的(de)(de)(de)(de)。顯(xian)微紅(hong)外(wai)(wai)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)用途就(jiu)(jiu)是分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)被焊(han)(han)面或(huo)焊(han)(han)點表面的(de)(de)(de)(de)有(you)機污(wu)(wu)染(ran)物，分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕或(huo)可焊(han)(han)性不良的(de)(de)(de)(de)原因。
6. 掃(sao)描電子顯(xian)微鏡(jing)分析
掃(sao)描電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(SEM)是(shi)(shi)(shi)進行失效分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種最有(you)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)成像系統，其工作原理是(shi)(shi)(shi)利用(yong)(yong)陰極發射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)經(jing)(jing)陽極加速，由磁透鏡(jing)聚焦后(hou)形成一束(shu)(shu)直徑為幾十(shi)(shi)至幾千埃(A)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)流，在(zai)掃(sao)描線(xian)圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)轉作用(yong)(yong)下，電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)以一定時間(jian)和空(kong)間(jian)順序在(zai)試樣(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)作逐點式掃(sao)描運動，這束(shu)(shu)高能(neng)(neng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)轟擊到(dao)樣(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)上(shang)會(hui)激(ji)發出多種信息(xi)，經(jing)(jing)過(guo)收集放大(da)就能(neng)(neng)從顯示屏(ping)上(shang)得到(dao)各種相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)形。激(ji)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二次電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)產生(sheng)于(yu)樣(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)5~10nm范(fan)圍(wei)內，因而(er)，二次電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)能(neng)(neng)夠較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反映樣(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形貌(mao)，所(suo)以最常(chang)用(yong)(yong)作形貌(mao)觀察;而(er)激(ji)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背散(san)射(she)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)則產生(sheng)于(yu)樣(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)100~1000nm范(fan)圍(wei)內，隨著物質原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)而(er)發射(she)不(bu)(bu)同(tong)特征的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背散(san)射(she)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)，因此(ci)背散(san)射(she)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)圖(tu)象(xiang)具有(you)形貌(mao)特征和原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)序數判別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，也(ye)因此(ci)，背散(san)射(she)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像可反映化(hua)學(xue)元素成分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布。現時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)已經(jing)(jing)很強大(da)，任何精細(xi)結(jie)構或(huo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)特征均可放大(da)到(dao)幾十(shi)(shi)萬倍(bei)進行觀察與(yu)(yu)分(fen)(fen)析(xi)。 在(zai)PCB或(huo)焊點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效分(fen)(fen)析(xi)方面(mian)(mian)(mian)，SEM主要(yao)用(yong)(yong)來作失效機理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)，具體(ti)(ti)說(shuo)來就是(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)來觀察焊盤表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形貌(mao)結(jie)構、焊點金相組織、測量(liang)金屬間(jian)化(hua)物、可焊性鍍層(ceng)分(fen)(fen)析(xi)以及(ji)做錫須分(fen)(fen)析(xi)測量(liang)等。與(yu)(yu)光(guang)(guang)學(xue)顯微(wei)鏡(jing)不(bu)(bu)同(tong)，掃(sao)描電(dian)(dian)鏡(jing)所(suo)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)像，因此(ci)只有(you)黑白兩色，并且掃(sao)描電(dian)(dian)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)要(yao)求導(dao)電(dian)(dian)，對(dui)非導(dao)體(ti)(ti)和部分(fen)(fen)半導(dao)體(ti)(ti)需要(yao)噴金或(huo)碳處(chu)理，否則電(dian)(dian)荷聚集在(zai)樣(yang)(yang)品表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)就影響樣(yang)(yang)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀察。此(ci)外，掃(sao)描電(dian)(dian)鏡(jing)圖(tu)像景深遠(yuan)遠(yuan)大(da)于(yu)光(guang)(guang)學(xue)顯微(wei)鏡(jing)，是(shi)(shi)(shi)針對(dui)金相結(jie)構、顯微(wei)斷口(kou)以及(ji)錫須等不(bu)(bu)平整樣(yang)(yang)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)分(fen)(fen)析(xi)方法。
7. X射線能(neng)譜分析
上面(mian)(mian)所說的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡(jing)一般(ban)都(dou)配有X射線(xian)(xian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。當高能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)束(shu)撞(zhuang)擊(ji)樣(yang)品表(biao)面(mian)(mian)時(shi)，表(biao)面(mian)(mian)物質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內層(ceng)電(dian)子(zi)被轟擊(ji)逸(yi)出，外層(ceng)電(dian)子(zi)向低能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)躍遷時(shi)就會激(ji)發(fa)(fa)出特征(zheng)X射線(xian)(xian)，不(bu)同(tong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)級(ji)差不(bu)同(tong)而發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)X射線(xian)(xian)就不(bu)同(tong)，因此，可(ke)以(yi)將樣(yang)品發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)X射線(xian)(xian)作(zuo)為(wei)化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。同(tong)時(shi)按照檢測X射線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號為(wei)特征(zheng)波(bo)(bo)長或特征(zheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)又(you)將相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器分(fen)(fen)(fen)別叫波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)分(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)，WDS)和能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)散(san)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(簡稱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)，EDS)，波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨率(lv)比(bi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)高，能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)速度(du)比(bi)波(bo)(bo)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)快。由于(yu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)快且成(cheng)(cheng)本低，所以(yi)一般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)電(dian)鏡(jing)配置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)都(dou)是(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)。 隨著(zhu)電(dian)子(zi)束(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)方式不(bu)同(tong)，能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)可(ke)以(yi)進行表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)、線(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)和面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，可(ke)得到(dao)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)不(bu)同(tong)分(fen)(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息。點(dian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)得到(dao)一點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su);線(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)每(mei)次(ci)對(dui)指定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一條線(xian)(xian)做一種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，多次(ci)掃(sao)描(miao)(miao)得到(dao)所有元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)分(fen)(fen)(fen)布(bu);面(mian)(mian)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)對(dui)一個指定面(mian)(mian)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，測得元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)含量(liang)(liang)是(shi)測量(liang)(liang)面(mian)(mian)范(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均值。 在PCB的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)上，能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)主要(yao)用(yong)于(yu)焊(han)盤表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)，可(ke)焊(han)性不(bu)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)盤與引(yin)線(xian)(xian)腳表(biao)面(mian)(mian)污染物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)儀(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)度(du)有限，低于(yu)0.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)一般(ban)不(bu)易檢出。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)(pu)與SEM結合使用(yong)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)獲得表(biao)面(mian)(mian)形貌與成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信息，這是(shi)它(ta)們應用(yong)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因所在。
8. 光電子能譜(XPS)分析
樣品(pin)受X射線(xian)照(zhao)射時，表(biao)(biao)面(mian)(mian)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內殼層(ceng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)會(hui)脫離原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛而(er)逸出固體表(biao)(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)，測量其(qi)動能(neng)Ex,可得(de)到原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)內殼層(ceng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)合能(neng)Eb,Eb因不同元(yuan)(yuan)素和(he)不同電(dian)(dian)子(zi)(zi)殼層(ceng)而(er)異，它是原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)“指紋”標識參數，形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)譜(pu)(pu)線(xian)即為光電(dian)(dian)子(zi)(zi)能(neng)譜(pu)(pu)(XPS)。XPS可以用來進(jin)行樣品(pin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)淺表(biao)(biao)面(mian)(mian)(幾個納米(mi)級)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)定(ding)性和(he)定(ding)量分(fen)(fen)析(xi)。此外，還可根據結(jie)合能(neng)的(de)(de)(de)(de)化學(xue)位移獲(huo)得(de)有關(guan)元(yuan)(yuan)素化學(xue)價(jia)態的(de)(de)(de)(de)信息。能(neng)給出表(biao)(biao)面(mian)(mian)層(ceng)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)價(jia)態與周圍(wei)元(yuan)(yuan)素鍵合等(deng)信息;入射束(shu)為X射線(xian)光子(zi)(zi)束(shu)，因此可進(jin)行絕緣樣品(pin)分(fen)(fen)析(xi)，不損傷(shang)被分(fen)(fen)析(xi)樣品(pin)快(kuai)速(su)多(duo)元(yuan)(yuan)素分(fen)(fen)析(xi);還可以在氬離子(zi)(zi)剝離的(de)(de)(de)(de)情況下對多(duo)層(ceng)進(jin)行縱向(xiang)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素分(fen)(fen)布分(fen)(fen)析(xi)(可參見后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)案例)，且靈(ling)敏度遠比能(neng)譜(pu)(pu)(EDS)高。XPS在PCB的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)方面(mian)(mian)主要用于(yu)焊(han)盤(pan)鍍(du)層(ceng)質量的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)、污染物(wu)分(fen)(fen)析(xi)和(he)氧化程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)，以確定(ding)可焊(han)性不良的(de)(de)(de)(de)深層(ceng)次原(yuan)(yuan)因。
9. 熱分析差示掃描量熱法
在(zai)(zai)程(cheng)序控溫(wen)(wen)下(xia)，測(ce)量(liang)輸入到物(wu)(wu)質(zhi)與(yu)參比物(wu)(wu)質(zhi)之間(jian)的(de)功率(lv)差(cha)與(yu)溫(wen)(wen)度(du)(或時間(jian))關系(xi)的(de)一種(zhong)(zhong)方(fang)法。DSC在(zai)(zai)試(shi)樣和參比物(wu)(wu)容(rong)器下(xia)裝有兩組(zu)補(bu)(bu)償加熱(re)(re)絲，當試(shi)樣在(zai)(zai)加熱(re)(re)過程(cheng)中(zhong)由于熱(re)(re)效應與(yu)參比物(wu)(wu)之間(jian)出(chu)現(xian)溫(wen)(wen)差(cha)ΔT時，可(ke)通(tong)過差(cha)熱(re)(re)放(fang)大電路和差(cha)動熱(re)(re)量(liang)補(bu)(bu)償放(fang)大器，使流(liu)入補(bu)(bu)償電熱(re)(re)絲的(de)電流(liu)發生(sheng)變化(hua)。 而使兩邊熱(re)(re)量(liang)平(ping)衡，溫(wen)(wen)差(cha)ΔT消失，并記(ji)錄(lu)試(shi)樣和參比物(wu)(wu)下(xia)兩只電熱(re)(re)補(bu)(bu)償的(de)熱(re)(re)功率(lv)之差(cha)隨溫(wen)(wen)度(du)(或時間(jian))的(de)變化(hua)關系(xi)，根據這種(zhong)(zhong)變化(hua)關系(xi)，可(ke)研究分析材料的(de)物(wu)(wu)理化(hua)學及熱(re)(re)力學性(xing)能(neng)。DSC的(de)應用廣泛，但在(zai)(zai)PCB的(de)分析方(fang)面主要(yao)用于測(ce)量(liang)PCB上所用的(de)各種(zhong)(zhong)高(gao)分子材料的(de)固化(hua)程(cheng)度(du)、玻璃態轉化(hua)溫(wen)(wen)度(du)，這兩個參數決定著PCB在(zai)(zai)后續工藝過程(cheng)中(zhong)的(de)可(ke)靠性(xing)。
10. 熱機械分析儀(TMA)
熱(re)機械分(fen)(fen)析技術(Thermal Mechanical Analysis)用(yong)于程序控溫(wen)(wen)下(xia)，測量(liang)固體(ti)、液體(ti)和凝膠在熱(re)或機械力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)的(de)(de)形(xing)變(bian)性(xing)能(neng)(neng)，常用(yong)的(de)(de)負(fu)荷(he)方式有壓縮、針入、拉伸、彎曲等。測試(shi)探(tan)頭由固定在其(qi)上面的(de)(de)懸臂梁和螺旋彈簧(huang)支撐，通過馬(ma)達對試(shi)樣施加載(zai)荷(he)，當(dang)試(shi)樣發生形(xing)變(bian)時，差動變(bian)壓器檢測到(dao)此(ci)變(bian)化，并連同溫(wen)(wen)度(du)(du)、應(ying)力(li)和應(ying)變(bian)等數(shu)據(ju)進行(xing)處理后可得到(dao)物質在可忽略負(fu)荷(he)下(xia)形(xing)變(bian)與溫(wen)(wen)度(du)(du)(或時間)的(de)(de)關(guan)系(xi)。根(gen)據(ju)形(xing)變(bian)與溫(wen)(wen)度(du)(du)(或時間)的(de)(de)關(guan)系(xi)，可研(yan)究分(fen)(fen)析材料的(de)(de)物理化學及(ji)熱(re)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)。TMA的(de)(de)應(ying)用(yong)廣泛，在PCB的(de)(de)分(fen)(fen)析方面主要用(yong)于PCB最關(guan)鍵的(de)(de)兩(liang)個(ge)參數(shu)：測量(liang)其(qi)線性(xing)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)和玻璃態轉化溫(wen)(wen)度(du)(du)。膨脹(zhang)系(xi)數(shu)過大的(de)(de)基(ji)材的(de)(de)PCB在焊接組裝(zhuang)后常常會導致金屬化孔(kong)的(de)(de)斷裂失效。
