От началото на 1950s, на печатна платка (PCB) винаги е бил основният структурен модул на електронните опаковки. Като носител на различни електронни компоненти и хъб на предаването на сигнала, неговото качество и надеждност определят качеството на цялата електронна опаковка. И надеждност. С миниатюризацията, лекото тегло и многофункционалните изисквания на електронните продукти и насърчаването на процеси без олово и халоген, изискванията за надеждност на печатни платки ще стават все по-високи, така че как бързо да откриете проблеми с надеждността на печатни платки и да направите съответните мерки Подобряването на надеждността се превърна в един от важните въпроси за компаниите за печатни платки.

Често срещани проблеми с надеждността на печатни платки и типични легенди

Лоша спояемост

(Не се овлажнява)

Лоша спояемост (ненамокряне)

Заваряване

(ефект на възглавницата)

Лошо свързване

Многослойна дъска за експлозия

Отворена верига (през отвор)

отворена верига

(Лазерна сляпа дупка)

Отворена верига (линия)

Отворена верига (ICD)

Късо съединение (CAF)

Късо съединение (ECM)

Изгоряла дъска

При действителния анализ на отказите на проблемите с надеждността, механизмът на отказ от един и същ режим на отказ може да бъде сложен и разнообразен. Следователно, точно като разследването на случай, това изисква правилно мислене за анализ, щателно логическо мислене и разнообразни методи за анализ. Намерете истинската причина за провала. В този процес всяка небрежност в която и да е връзка може да доведе до „несправедливи, фалшиви и погрешно преценени“ случаи.

Общ анализ на проблемите с надеждността, събиране на основна информация

Основната информация е в основата на анализа на отказите за проблеми с надеждността, което пряко влияе върху тенденцията на всички последващи анализи на откази и има решаващо влияние върху окончателното определяне на механизма. Следователно, преди анализа на неизправността, информацията зад неизправността трябва да бъде събрана колкото е възможно повече, обикновено включително, но не само:

(1) Обхват на неизправността: информация за партидата за отказ и съответния процент на отказ

① Ако има проблем в една партида при масово производство или процентът на отказ е нисък, възможността за необичаен контрол на процеса е по-голяма;

②Ако първата партида/няколко партиди имат проблеми или степента на отказ е висока, не може да се изключи влиянието на материалите и факторите на дизайна;

⑵Предварителна обработка за повреда: Независимо дали PCB или PCBA са преминали през серия от процеси на предварителна обработка, преди да настъпи повреда. Често срещаните предварителни обработки включват предварително изпичане, безоловно/безоловно рефлужно запояване, безоловно/безоловно вълново запояване и ръчно запояване и т.н. Ако е необходимо, трябва да научите повече за материалите, използвани във всяко предварително – информация за процеса на обработка (паста за запояване, стоманена мрежа, тел за запояване и др.), оборудване (мощност на поялника и т.н.) и параметри (крива на оплавление, параметри на вълново запояване, температура на ръчно запояване и др.);

(3) Сценарии на неизправност: Специфичната информация, когато печатната платка или печатната платка се повреди, някои са в предварителна обработка, като процес на запояване и сглобяване, като лоша спояемост, разслояване и т.н.; някои са в последващо стареене, тестване или дори повреда по време на употреба, като CAF, ECM, изгаряне и др.; необходимостта от разбиране на процеса на повреда и свързаните с него параметри в детайли;

Анализ на неизправност на PCB/PCBA

Най-общо казано, броят на неуспешните продукти е ограничен или дори само един. Следователно, анализът на неуспешните продукти трябва да следва принципа на послойния анализ отвън навътре, от неразрушителен към разрушителен и да избягва преждевременното унищожаване на мястото на повреда:

(1) Наблюдение на външния вид

Наблюдението на външния вид е първата стъпка в анализа на неуспешните продукти. Чрез външния вид на мястото на повреда и в съчетание с основна информация, опитни инженери по анализ на повредите могат основно да определят няколко възможни причини за повреда и да проведат целенасочен последващ анализ. Но трябва да се отбележи, че има много начини за наблюдение на външния вид, включително визуална проверка, ръчна лупа, настолна лупа, стерео микроскоп и металургичен микроскоп. Въпреки това, поради разликата в източника на светлина, принципа на изобразяване и дълбочината на наблюдение, външният вид на съответното оборудване трябва да бъде изчерпателно анализиран във връзка с факторите на оборудването. Избягвайте прибързаните преценки, за да формирате предварително обмислени субективни предположения, като насочвате анализа на неуспехите в грешна посока и губите ценни невалидни продукти и анализи. време.

(2) Задълбочен неразрушителен анализ

За някои повреди се използват само визуални наблюдения и не може да се събере достатъчно информация за повреда или дори не могат да бъдат намерени точки на повреда, като разслояване, фалшиво заваряване и вътрешно отваряне. Понастоящем са необходими други неразрушителни методи за анализ за по-нататъшно събиране на информация, включително ултразвуково откриване на дефекти, 3D X-RAY, инфрачервена термовизия, откриване на местоположение на късо съединение и др.

В етапа на наблюдение на външния вид и неразрушаващ анализ е необходимо да се обърне внимание на общите или противоположни характеристики между различните повредени продукти, които могат да се използват като отправна точка за последващи преценки за повреда. След като съберете достатъчно информация в етапа на неразрушителен анализ, можете да започнете целеви анализ на унищожаване.

(3) Анализ на щетите

Анализът на унищожаването на повредени продукти е незаменим и най-критичната стъпка, която често определя успеха или неуспеха на анализа на повредата. Има много методи за анализ на разрушаването, като сканираща електронна микроскопия и елементен анализ, хоризонтално/вертикално сечение, FTIR и др., които не са описани в този раздел. На този етап методът за анализ на неизправността със сигурност е важен, но по-важно е вникването и преценката на проблема с дефекта, както и правилното и ясно разбиране на режима на повреда и механизма на повреда, за да се намери истинската причина за повреда.

Анализ на печатни платки на гола платка

Когато процентът на повреда е висок, е необходимо да се анализира платката на голата платка, която може да се използва като допълнение към анализа на причините за повреда. Когато причината за неизправност, получена на етапа на анализа на продукта за повреда, е, че дефект на платката на голата платка причинява по-нататъшен отказ на надеждността, тогава ако платката на голата платка има същия дефект, след същия процес на обработка като повредения продукт, той трябва да отразява същото Същият режим на повреда като неуспешния продукт. Ако същият режим на повреда не бъде възпроизведен, това може да означава само, че анализът на причината за повредения продукт е грешен или поне непълен.

Тест за рецидив

Когато процентът на отказ е много нисък и не може да бъде получена помощ от анализа на печатната платка на гола платка, е необходимо да се възпроизведат дефектите на печатната платка и допълнително да се възпроизведе режимът на повреда на повредения продукт, така че анализът на повредата да образува затворен цикъл.

Изправен пред нарастващ брой откази в надеждността на печатни платки днес, анализът на отказите предоставя важна информация от първа ръка за оптимизиране на дизайна, подобряване на процесите и избор на материали и е отправна точка за растеж на надеждността. От създаването си, Xingsen Technology Central Laboratory е ангажирана с изследванията в областта на анализа на отказите в надеждността. Започвайки от този брой, постепенно ще въвеждаме нашия опит и типични случаи в анализа на отказите на надеждността.