От началото на 1950 г. печатна платка (PCB) е основният конструктивен модул на електронната опаковка, като носител на различни електронни компоненти и хъб на предаването на сигнал на веригата, неговото качество и надеждност определят качеството и надеждността на цялата електронна опаковка. С изискванията за миниатюризация, лекота и многофункционалност на електронните продукти, както и насърчаването на процеси без олово и халоген, изискванията за надеждност на печатни платки ще бъдат все по-високи. Следователно как бързо да се открият проблемите с надеждността на печатни платки и да се направи съответното подобрение на надеждността се превърна в един от важните въпроси за предприятията за печатни платки.

Често срещани проблеми с надеждността на печатни платки и типични легенди

Лоша спояемост

(Без намокряне)

Лоша спояемост (ненамокряне)

Виртуално заваряване

(ефект на възглавницата)

Слаба зависимост

Послойно бластиране

Отворена верига (през отвор)

Отворена верига

(Лазерна сляпа дупка)

Отворена верига

Отворена верига (ICD)

Късо съединение (CAF)

Късо съединение (ECM)

Горяща плоча

Въпреки това, при анализа на отказите на практически проблеми с надеждността, механизмът на отказ от един и същ режим на отказ може да бъде сложен и разнообразен. Следователно, точно като разследване на случай, правилното аналитично мислене, строго логическо мислене и разнообразни методи за анализ са необходими, за да се намери истинската причина за неуспех. В този процес всяка връзка е леко небрежна, може да причини „несправедлив, неверен и грешен случай“.

Общ анализ на надеждността Проблеми Събиране на основна информация

Основната информация е в основата на анализа на отказите на проблемите с надеждността, 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 включваща, но не само:

(1) Диапазон на отказ: информация за партидата за отказ и съответната честота на отказ

(1) Ако единичната партида има проблеми с масово производство или нисък процент на отказ, тогава възможността за необичаен контрол на процеса е по-голяма;

(2) Ако има проблеми в първата партида/множество партиди, или степента на отказ е висока, влиянието на материалните и проектните фактори не може да бъде изключено;

(2) Обработка преди отказ: дали PCB или PCBA са преминали през серия от процедури за предварителна обработка, преди да настъпи повреда. Обичайната предварителна обработка включва рефлукс преди изпичане, / безоловно рефлужно запояване и/безоловно вълнообразно заваряване и ръчно заваряване и т.н., когато е необходимо да се разберат подробно всички материали, използвани в процеса на предварителна обработка (като паста за запояване, информация за шаблон, тел за запояване и др.), оборудване (мощност на поялника и др.) и параметри (крива на потока и параметрите на вълновото запояване, температура на ръчно запояване и др.);

(3) Ситуация на повреда: специфичната информация, когато печатната платка или печатна платка се повреди, някои от които са се провалили в процеса на предварителна обработка, като например заваряване и сглобяване, като лоша спояемост, стратификация и т.н.; Някои са в последващо стареене, тестване и дори използване на повреда, като CAF, ECM, горяща плоча и т.н.; Подробно разбиране на процеса на отказ и свързаните с него параметри;

Анализ на неизправност на PCB/PCBA

Най-общо казано, броят на неуспешните продукти е ограничен или дори само едно парче, така че анализът на неуспешните продукти трябва да следва принципа на анализ на слой по слой отвън навътре, от неунищожаване до унищожаване, с всички средства избягвайте преждевременно унищожаване на мястото на повреда:

(1) Наблюдение на външния вид

Наблюдението на външния вид е първата стъпка от анализа на неизправния продукт. 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 съответно да проведат последващ анализ. Въпреки това, трябва да се отбележи, че има много начини за наблюдение на външния вид, включително визуална, ръчна лупа, настолна лупа, стереоскопичен микроскоп и металографски микроскоп. Въпреки това, поради разликите в източника на светлина, принципа на изобразяване и дълбочината на полето на наблюдение, морфологията, наблюдавана от съответното оборудване, трябва да бъде изчерпателно анализирана въз основа на факторите на оборудването. Забранено е да се правят прибързани преценки и да се формират предварителни субективни догадки, което води до грешна посока на анализа на повредата и губи ценни неуспешни продукти и време за анализ.

(2) Задълбочен неразрушителен анализ

За някои повреди само наблюдението на външния вид не може да събере достатъчно информация за повреда или дори точката на повреда не може да бъде намерена, като разслояване, виртуално заваряване и вътрешно отваряне и т.н. По това време трябва да се използват други неразрушителни методи за анализ за събира допълнителна информация, включително ултразвуково откриване на дефекти, 3D рентгенови лъчи, инфрачервени термични изображения, 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 различни характеристики на различните продукти за повреда, които могат да се използват за справка за последваща оценка на повреда. След като се събере достатъчно информация по време на фазата на неразрушителен анализ, може да започне целеви анализ на повреда.

(3) Анализ на неизправността

Анализът на неуспехите е незаменим и е най-критичната стъпка, която често определя успеха или провала на анализа на неуспехите. Има много методи за анализ на неизправности, като сканираща електронна микроскопия и елементен анализ, хоризонтално/вертикално сечение, FTIR и др., които няма да бъдат описани в този раздел. На този етап, въпреки че методът за анализ на неизправността е важен, това, което е по-важно е вникването и преценката на проблема с дефекта, както и правилното и ясно разбиране на режима на повреда и механизма на отказ, така че да се намери истинската причина за неизправността.

Анализ на печатни платки на гола платка

Когато процентът на отказ е много висок, анализът на гола печатна платка е необходим като допълнение към анализа на причините за повреда. Когато причината за неизправност, получена на етапа на анализа, е дефект на платката на голата платка, която води до по-нататъшна повреда в надеждността, тогава ако платката без платка има същия дефект, същият режим на повреда като неизправния продукт трябва да бъде отразен след същото третиране процес като неуспешен продукт. Ако същият режим на повреда не се възпроизведе, тогава анализът на причината за повредения продукт е грешен или поне непълен.