如果使用我們新型的點(diǎn)膠工藝檢測(cè)技術(shù)測(cè)量電子組件上的涂層，那么過(guò)去的“最后未開(kāi)拓疆土”任務(wù)可能會(huì)更成功。雖然這只是一個(gè)假設(shè)性的說(shuō)法，但在像外太空這樣的惡劣環(huán)境中，很可能會(huì)發(fā)生枝晶生長(zhǎng)和表面污染現(xiàn)象。因此，將電子組件與環(huán)境污染物隔離尤為重要，因?yàn)槿魏嗡樾蓟驖駳舛伎赡艹蔀橹罹w生長(zhǎng)的滋生地。

惡劣環(huán)境不僅限于太空；地球上的電子產(chǎn)品也需要保護(hù)，比如汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，電動(dòng)自行車(chē)上的馬達(dá)，或者移動(dòng)設(shè)備。必須對(duì)組件進(jìn)行保護(hù)，以防止環(huán)境因素造成的損壞；然而，保護(hù)過(guò)程本身可能成為產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)失效的挑戰(zhàn)，甚至成為產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)失效的原因。

在未受保護(hù)的電子組件上，碎屑和水分形成導(dǎo)電混合物，縮短絕緣距離并導(dǎo)致失效。濕氣也會(huì)導(dǎo)致腐蝕。三防漆旨在保護(hù)組件免受這些危險(xiǎn)的影響。然而，如果碎片或濕氣被截留在三防漆內(nèi)，則在假定的保護(hù)下，危險(xiǎn)處于休眠狀態(tài)。氣泡和氣穴也是保護(hù)層中預(yù)定的破裂點(diǎn)。Koh Young現(xiàn)在通過(guò)其名為Neptune的專(zhuān)有點(diǎn)膠工藝檢測(cè)(DPI)解決方案為這些失效可能提供了解決方案。

失效模式

三防漆隔離和保護(hù)電子產(chǎn)品免受濕氣、碎屑、腐蝕和沖擊的影響，可增加機(jī)械穩(wěn)定性，減少失效并提高產(chǎn)品在惡劣環(huán)境（如汽車(chē)、LED、軍用、航空航天、醫(yī)療、移動(dòng)和更多應(yīng)用）中的可靠性。但如果涂層太薄或有缺陷怎么辦？它們可能會(huì)導(dǎo)致失效。

以下是檢測(cè)設(shè)備可探測(cè)到的一些常見(jiàn)失效模式：

在干燥過(guò)程中或多層涂覆應(yīng)用過(guò)程中，如果表面夾留空氣或溶劑，氣泡在沉淀前會(huì)被夾帶。檢測(cè)設(shè)備可以探測(cè)氣泡，測(cè)量受影響區(qū)域的長(zhǎng)度或百分比。

裂縫會(huì)使某區(qū)域暴露在外，無(wú)法保護(hù)其抵抗?jié)駳夂突覊m的影響。當(dāng)固化溫度過(guò)高或固化速度過(guò)快時(shí)，通常會(huì)發(fā)生這種情況。如果再加上厚厚的涂層應(yīng)用，則會(huì)導(dǎo)致涂層破裂成若干部分。如果裂紋發(fā)展為較大的受影響區(qū)域，則可能導(dǎo)致分層問(wèn)題，PCB清潔度問(wèn)題也可能造成分層。

三防漆厚度可能會(huì)出現(xiàn)兩類(lèi)問(wèn)題，一個(gè)與涂層太厚有關(guān)，另一個(gè)與涂層太薄有關(guān)。對(duì)于這些情況，測(cè)量厚度是使用LIFT技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一，該系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)由不當(dāng)涂層厚度引起的常見(jiàn)缺陷。其中包括毛細(xì)管流動(dòng)、退潤(rùn)濕和涂層不均勻這是用傳統(tǒng)的、通常是破壞性的測(cè)量技術(shù)難以檢測(cè)到的缺陷。

不良的涂層涂布會(huì)使顆粒留在軌道中，從而導(dǎo)致短路，或會(huì)降低PCB對(duì)灰塵、濕氣和腐蝕性蒸汽等環(huán)境污染物的抵抗。在某些產(chǎn)品中，涂布三防漆是為了提供某種結(jié)構(gòu)完整性。

如果不能很好地檢測(cè)涂層缺陷，PCB作為最終裝配的一部分，可能會(huì)縮短使用壽命，甚至在正常運(yùn)行期間出現(xiàn)故障?？紤]在汽車(chē)中的一些模塊由幾個(gè)需要牢固結(jié)合的PCB組成，通過(guò)三防漆來(lái)防止振動(dòng)和機(jī)械沖擊。如果這種保護(hù)不充分或有缺陷，則可能會(huì)因本應(yīng)受到涂層保護(hù)的電子模塊功能障礙而導(dǎo)致事故。

關(guān)鍵的可靠性問(wèn)題推動(dòng)了在測(cè)量厚度方面取得進(jìn)展。這種關(guān)鍵的質(zhì)量評(píng)估工具是一系列檢測(cè)設(shè)備，能夠通過(guò)非破壞性測(cè)試提高生產(chǎn)速度。

檢查解決方案

傳統(tǒng)的激光共聚焦顯微鏡或電子顯微鏡只能測(cè)量三維形狀，無(wú)法檢測(cè)透明材料。顯微鏡穿透深度太淺，且處理時(shí)間太長(zhǎng)，由于激光穿透深度淺和運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，因此測(cè)量透明材料是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)?；赨V的系統(tǒng)還可以測(cè)量特定點(diǎn)的材料厚度，但無(wú)法提供所需的精度和可重復(fù)性。

Neptune T

該系統(tǒng)使用非破壞性的3D檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢查PCB上使用的透明和半透明材料的厚度，如涂層、底部填充物和環(huán)氧樹(shù)脂。這確保了用于保護(hù)精密電路的三防漆的適當(dāng)涂布，并將確保設(shè)備正常運(yùn)行。通過(guò)擴(kuò)展其功能，該系統(tǒng)已進(jìn)入下一個(gè)開(kāi)發(fā)階段，就是利用數(shù)據(jù)聚合和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工藝，批量、在線進(jìn)行三防漆檢測(cè)。

Neptune C+

Neptune C+允許制造商通過(guò)2D、3D和剖面視圖識(shí)別缺陷。系統(tǒng)測(cè)量材料的覆蓋率、厚度以及與用戶(hù)定義的閾值設(shè)置的一致性。Neptune系列測(cè)量實(shí)際涂層厚度，以滿(mǎn)足苛刻的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而不是使用點(diǎn)法測(cè)量IC引線，這種方法可能會(huì)產(chǎn)生不可靠的結(jié)果。

用于流體斷層掃描成像的激光干涉測(cè)量(LIFT)

借助LIFT的激光干涉測(cè)量法，可以在幾秒鐘內(nèi)確定透明介質(zhì)的層厚度。這項(xiàng)技術(shù)提供了非破壞性3D檢測(cè)，以精確測(cè)量和檢查流體。Koh Young的LIFT技術(shù)提供非破壞性3D檢測(cè)，可以精確測(cè)量和檢測(cè)潮濕或干燥的液體。LIFT基于低相干干涉測(cè)量技術(shù)，利用近紅外（NIR）光通過(guò)流體結(jié)構(gòu)的多層捕捉圖像，無(wú)需考慮透明度，可在光滑、不平或粗糙的表面上提供準(zhǔn)確可靠的3D檢查。使用LIFT技術(shù)，Neptune使制造商能夠精確識(shí)別缺陷，而不會(huì)損壞或破壞產(chǎn)品。

機(jī)器學(xué)習(xí)

通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法，該系統(tǒng)使用用戶(hù)定義的閾值設(shè)置，精確測(cè)量材料的覆蓋率、厚度和一致性。它還檢查氣泡、裂紋和其他缺陷，并檢查“禁布”區(qū)域是否有飛濺痕跡。通過(guò)這種專(zhuān)有的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，該系統(tǒng)提供了增強(qiáng)的檢查功能，無(wú)需教學(xué)或無(wú)休止的調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)自主檢查。

超越涂層

除涂層外，檢測(cè)系統(tǒng)還可測(cè)量底部填充物、環(huán)氧樹(shù)脂、粘合、膠水等，可精確測(cè)量透明、半透明和著色材料。該系統(tǒng)目前適用于丙烯酸、硅樹(shù)脂、聚氨酯、水基、UV固化和混合涂層，其他材料正在開(kāi)發(fā)中。它可處理從實(shí)驗(yàn)室研究到大批量電子檢測(cè)的多種應(yīng)用。

傳統(tǒng)上，電子制造中使用的檢測(cè)系統(tǒng)可以探測(cè)涂層的存在。但是這些系統(tǒng)無(wú)法在生產(chǎn)速度下檢查厚度。這一缺失意味著一些PCB在沒(méi)有正確保護(hù)層的情況下通過(guò)了生產(chǎn)線。

審核編輯：劉清