当我们发现组装电路板(PCBA)或电子产品上有「不明污染物」时,你是怎么判断污染物为何?及其来源的呢?是根据经验来判断?还是依靠科学仪器分析而得?一般业界又是透过何种检验方法来检知或分析污染物为何的呢?
如果你是「188金宝搏手机官网 」的忠实粉丝,应该可以看到188金宝搏苹果下载 经常提到两种检查污染物的方法,分别为EDX/EDS(Energy-Dispersive X-ray spectroscopy,能量色散X射线谱)及FTIR(Fourier-transform infrared spectroscopy,傅里叶转换红外光谱),而这两种检验方法基本上都是透过所谓的「频谱分析」来与已知的元素或是化合物的频谱做比对然后匹配出符合的元素或化合物成份,虽然两者得到频谱的技术与原理稍有不同,但是比对的方法类似。
(对于大陆那些盗文网站,复制贴上本站文章后,居然还改成自己公司的名字,感到无耻!文章内容部份防止复制编排可能造成您阅读的不便,请见谅!看到盗文可以百度举报)
其实,只要你愿意出钱,应该说出得起钱,这两种检验方法都有商用实验室(lab)可以提供服务帮顾客做分析。如果你有看过NCIS电视影集,应该经常可以看到影集里头有一个女配角Abby做这类污染物的化学分析,然后用电脑做比对,有兴趣的朋友可以去找来看一下。
不过188金宝搏苹果下载 必须先说明一下,因为EDX/EDS与FTIR获得频谱的方式不同,其实它们各自使用了不同的能量来获得频谱,所以EDX及FTIR实际上各有其专精的领域与限制,而且这两种检测方式也不一定就可以涵盖目前已知的全部物质。
其实,除了EDX/EDS及FTIR方法可以检测污染物外,另外还有其他许多的测试方法也都可以检测污染物质,只是能力各有其限制,如AES(电子能谱)、AMF(原子力显微镜)、TOF-SIMS(飞行式二次离子质谱)、XPS(X射线光电子光谱)…等检测方法,188金宝搏苹果下载 会建议大家先谘询各商用实验室(lab)以获得更多有用的资讯后,选择适合自己需要检知污染物的测试方法来做检测。
因为188金宝搏苹果下载 工作上较常使用到EDX/EDS及FTIR,所以下面会就这两个方法说明188金宝搏苹果下载 所了解到的内容。
(请注意:188金宝搏苹果下载 并不是这方面的专家,所以下面的内容与理解或许有误,有专家路过的话可以帮忙指导一下。)
EDX/EDS (Energy-Dispersive X-ray spectroscopy,能量色散X射线谱)
依据设备的大小,EDX/EDS检测时通常需要对样品做裁切,否则无法放入检测设备中,所以一般来说做EDX时需要破坏样品以达到其可以放置进入设备内的大小。
(对于大陆那些盗文网站,复制贴上本站文章后,居然还改成自己公司的名字,感到无耻!文章内容部份防止复制编排可能造成您阅读的不便,请见谅!看到盗文可以百度举报)
EDX/EDS之所以在目前的业界运用最广泛并不是因为其好用,而是因为其附带的电子扫描成像(SEM)功能,可以在样品表面和近表面提供高解析度和长景深的图像,类似相机拍照,但拍出来的是灰阶黑白照片。
基本上EDX/EDS只能检测出样品中个别化学元素的含量,而无法检测出其化学式,当然对于比较简单的化学式或许可以透过分子量的计算,来大概推测其化学式,比如检测铜基地PCB焊锡后所形成的IMC是Cu5Sn6或是Cu3Sn,但这一般只能自己推论。
一般EDX较适合用来做物体表面的元素分析,在电子业的应用大部分用来检查PCB表面处理有无瑕疵,ENIG切片后检查其含磷(P)量是否超标…等。
另外,Flux(助焊剂)或溶剂是无法经由EDX打出其成份的,因为Flux及溶剂的组成为化学分子式,而且其化学式中含有很多的氢(H)元素,而EDX只能显示出元素的含量,而且化学週期表中的氢(H)、氦(He)及锂(Li)这三个原子序比较前面的元素是无法经由EDX打出来的。(最近则有人声称其制造的设备可以打出Lithium。)
FTIR(Fourier-transform infrared spectroscopy,傅里叶转换红外光谱)
FTIR是利用红外线光学干涉原理,当红外线光源经过「分光镜(Beam splitter)」分光后的两道红外线光束分别射向固定镜与移动镜,经过反射后再结合成单一红外光线,由于移动镜所形成的光程差,使得最终合併的红外光线因为破坏性与建设性干涉而形成不同能量的红外线光束。(这个好像在国中或高中课本上有教过)
当这个光束与样品接触(穿透、反射)之后,会在侦测器上形成不同的干涉图,再经过傅立叶转换(Fourier Transfer)后,就形成我们一般所认知的红外线吸收光谱。坊间最常见的红外线光谱应用方式可以大致区分为穿透、反射与半衰减全反射(ATR)等量测方式。
因为不同的化合物会吸收不同程度的红外线能量,最后形成不同的光谱,所以我们就可以依据不同的光频谱来分辨出不同的化合物,只是现实世界的化合物数量远超过我们的想像,而且大部分还是多种化合物混合而成,想要借助实验室的资料库一次到位比对出是何种成份的化合物真的有其困难,除非该化合物已有建档。所以,一般在做FTIR时必须要有对照物做比对,将可疑化合物与假设的化合物同时拿去做FTIR,然后互相比对其光谱,以此推论是否为该化合物。
以助焊剂来说,各品牌的助焊剂虽然大同小异,但是其化合物的成分比率也都不太一样,做出来的FTIR波谱也就会有所差异。所以比较好的方法是将自己怀疑可能的化学品一起送去做FTIR比对,这样才比较有机会找到相对的化学物。
FTIR可以参考这篇文章【电路板按键油污客诉调查结果,兇手居然是?】
延伸阅读:
电路板按键金手指上的绿色污染物
案例:请教USB连接器金手指氧化的来源
电路板零件掉落,该如何着手分析、判断并釐清问题点
《案例研究》客户抱怨IO连接器上出现不明的白色粉沫
何谓IMC (Intermetallic Compound)?IMC与PCB焊接强度有何关系?
贊助商广告
PayPal
欧付宝
Dear 188金宝搏苹果下载 你好,请教一下,PCBA(主板) 表面经过BGA 维修后,很容易出现变色(Discoloration) ,我们客人常常误以为burnt out (烧焦) ;并建议用FTIR方式来测试这种板子不受变色影响而功能正常?!
1) 请问台湾国内有FTIR的厂商?
2) EDX和FTIR类似,可以分辨上述变色/烧焦的板况?
请不吝指导,谢谢!
Wistron Larson
Reply
Larson,
1.首先想确认你了解EDX与FTIR可以测出什么吗?EDX做的是元素分析,而FTIR做得则是化学成份分析,你觉得这两者可以让你知道PCBA变色的原因?个人没有经验这两种方法可以分辨PCBA变色或烧焦。
2.台湾的几大实验室应该都可以做EDX与FTIR,网路上找一下就有了。建议你直接谘询实验室看要如何证明变色是否为烧焦。
3.PCBA维修后变色的可能原因有:
3.1 助焊剂残留变色,这个应该可以用溶剂洗掉。
3.2 板材烧焦,会成焦黑色。
3.3 板材分层剥离。会呈现出白色或原本颜色变得稍具透明。有些分层外观看不出来。
3.4 其他的我还没想到。
Reply
好的了解!我会再照你的说方法去试试看,谢谢188金宝搏苹果下载 大大解答!!!
Reply
我是测在经过腐蚀后的金属表面,大概放置在试片盒2-3天,抱歉…….我重新再描述我的问题….,就是我不太理解的是就单一元素C的EDS分析,它显示的原子百分比很大,但在它的图谱中,C的讯号强度却像是杂讯很低,所以想请问您有遇过这种情况吗?
(如果不是新鲜的样品,多多少少会测到C原子,但是图谱中C的讯号应该像杂讯)
谢谢188金宝搏苹果下载 大的解惑….
Reply
水亿,
如果你的EDS报告是外面实验室做的,建议你直接询问对方。
如果是你自己做的,或许你可以询问你的仪器商对应窗口。
如果你对你作出来的结果存疑,其实可以在重作一次来确认。
基本上仪器判断出含碳就表示有峰值,也或许你打出来的元素非常多,所以就算碳的峰值也跟着拉低。
Reply
188金宝搏苹果下载 您好,我想要请教您有关EDS的问题
EDS的结果显示的原子百分比,碳所佔的比例大约都在20%以上,有一个更夸张占了43%,但是将C的Kalpha对应在图谱中发现,他们的讯号强度都跟碳百分比7%、8%的都差不多,想请问您怎么看这样的情况呢…..?
再请188金宝搏苹果下载 抽空回答我这个问题….谢谢!!!!
Reply
水亿,
你提供的资讯太少了,你打的元素分析是什么武品的什么位置?正常的元素分析应该如何?
如果不是新鲜的样品,表面上多多少少会有氧化物,也就会打到碳原子。
另外,EDS提供的数值是百分比,也就是看单一元素分析的结果,所以你不拿某张EDS的元素讯号强度去与其他EDS做比较是没有意义的。
Reply
熊大,
刚拜读了如何用EDX推算IMC 化学式的文章。
文章中介绍的是Cu基地的例子。
那针对ENIG工艺,在IMC层处打EDX时,根据Au判断是劣性IMC: Au1Sn4?
因为良性IMC:Ni3Sn4,没有Au。
如果有Au在IMC处就证明是劣性IMC?
Reply
王东健
1. 检查有无形成良好的IMC层,IMC必须完全长出,不可以断裂。
2. Au如果逗留在在焊接的IMC层则会形成金脆,不利焊锡强度,这个无髓味优质或劣性IMC。劣性IMC一般指Cu3Sn,相对Cu6Sn5而言。
Reply
熊大,之前有来跟您请教过关于焊SMD的技术,不过只是不是来问问题的XD
提一下,还是有两种方法可以复制文章内容,感觉开启这个功能只能防君子而已,对岸会这样搞的8成不是甚么君子
Reply
我们公司是半导体电子零件通路商,目前员工约110人,公司想提升IQC水准,不知道是否可以付费请当顾问,来公司看我们目前作业流程,并给建议?
Reply
Alex,
188金宝搏苹果下载 只是个半瓶水,建议找顾问公司较有保障。
另外,找个有经验的员工也可以啊!
Reply