Od ranih 1950s, štampana ploča (PCB) je oduvijek bio osnovni strukturni modul elektronskog pakovanja. Kao nosilac različitih elektronskih komponenti i čvorište prenosa signala kola, njegov kvalitet i pouzdanost određuju kvalitet celokupnog elektronskog pakovanja. I pouzdanost. Uz minijaturizaciju, laganu težinu i zahtjeve za više funkcija elektronskih proizvoda, te promociju procesa bez olova i halogena, zahtjevi za pouzdanošću PCB-a će postajati sve veći, pa kako brzo locirati probleme s pouzdanošću PCB-a i napraviti odgovarajuće mjere Poboljšanje pouzdanosti postalo je jedno od važnih pitanja za PCB kompanije.

Uobičajeni problemi s pouzdanošću PCB-a i tipične legende

Loša lemljivost

(ne kvasi)

Loša sposobnost lemljenja (ne vlaženje)

zavarivanje

(efekat jastuka)

Bad Bonding

Layered Explosion Board

Otvoreni krug (kroz rupu)

otvoreni krug

(Laserska slijepa rupa)

Otvoreni krug (linija)

Otvoreni krug (ICD)

kratki spoj (CAF)

kratki spoj (ECM)

Spaljena ploča

U stvarnoj analizi kvarova problema pouzdanosti, mehanizam kvara istog načina kvara može biti složen i raznolik. Stoga, baš kao i istraživanje slučaja, ono zahtijeva ispravno razmišljanje o analizi, pedantno logičko razmišljanje i raznolike metode analize. Pronađite pravi uzrok neuspjeha. U ovom procesu, svaki nemar u bilo kojoj vezi može uzrokovati „nepravedne, lažne i pogrešno prosuđene” slučajeve.

Opća analiza problema pouzdanosti prikupljanje osnovnih informacija

Pozadinske informacije su osnova analize kvarova za probleme pouzdanosti, što direktno utiče na trend svih kasnijih analiza kvarova i ima odlučujući uticaj na konačno utvrđivanje mehanizma. Stoga, prije analize kvara, informacije koje stoje iza kvara treba prikupiti što je više moguće, obično uključujući, ali ne ograničavajući se na:

(1) Opseg kvara: informacije o grupi grešaka i odgovarajuća stopa otkaza

① Ako postoji problem u jednoj seriji u masovnoj proizvodnji, ili je stopa kvarova niska, mogućnost abnormalne kontrole procesa je veća;

②Ako prva serija/više serija ima problema, ili je stopa kvarova visoka, ne može se isključiti uticaj materijala i faktora dizajna;

⑵Prethodna obrada za kvar: Bilo da je PCB ili PCBA prošao niz procesa predtretmana prije nego što dođe do kvara. Uobičajeni predtretmani uključuju pečenje pre reflow-a, reflow lemljenje bez olova/bez olova, valovito lemljenje bez olova/bez olova i ručno lemljenje, itd. Ako je potrebno, trebate saznati više o materijalima koji se koriste u svakom prethodnom – informacije o procesu obrade (pasta za lemljenje, čelična mreža, žica za lemljenje, itd.), o opremi (snaga lemilice itd.) i parametrima (kriva povratnog toka, parametri talasnog lemljenja, temperatura ručnog lemljenja itd.);

(3) Scenariji kvara: Specifične informacije kada PCB ili PCBA pokvari, neke su u prethodnoj obradi, kao što je proces lemljenja i montaže, kao što je loša lemljivost, raslojavanje, itd.; neki su u naknadnom starenju, testiranju ili čak kvaru tokom upotrebe, kao što su CAF, ECM, burn-in, itd.; potreba da se detaljno razume proces kvara i povezani parametri;

Analiza kvara PCB/PCBA

Općenito govoreći, broj neuspjelih proizvoda je ograničen, ili čak samo jedan. Stoga, analiza neispravnih proizvoda mora slijediti princip analize sloj-po-sloj od spolja ka unutra, od nedestruktivnog do destruktivnog, i izbjegavati prerano uništavanje mjesta kvara:

(1) Zapažanje izgleda

Posmatranje izgleda je prvi korak u analizi neuspjelih proizvoda. Kroz izgled mjesta kvara i u kombinaciji s osnovnim informacijama, iskusni inženjeri analize kvarova mogu u osnovi odrediti nekoliko mogućih uzroka kvara i provesti ciljanu naknadnu analizu. Ali treba napomenuti da postoji mnogo načina za promatranje izgleda, uključujući vizualnu inspekciju, ručnu lupu, stolnu lupu, stereo mikroskop i metalurški mikroskop. Međutim, zbog razlike u izvoru svjetlosti, principu snimanja i dubini posmatranja, izgled odgovarajuće opreme treba sveobuhvatno analizirati u kombinaciji s faktorima opreme. Izbjegavajte brze prosudbe kako biste formirali unaprijed stvorena subjektivna nagađanja, odvodeći analizu neuspjeha u pogrešnom smjeru i trošeći vrijedne nevažeće proizvode i analizu. vrijeme.

(2) Dubinska nedestruktivna analiza

Za neke kvarove koriste se samo vizuelna zapažanja i ne mogu se prikupiti dovoljne informacije o kvaru, ili se čak ne mogu pronaći tačke kvara, kao što su raslojavanje, lažno zavarivanje i unutrašnje otvaranje. U ovom trenutku, druge metode nedestruktivne analize potrebne su za dalje prikupljanje informacija, uključujući ultrazvučnu detekciju grešaka, 3D X-RAY, infracrvenu termičku sliku, detekciju lokacije kratkog spoja, itd.

U fazi posmatranja izgleda i nedestruktivne analize, potrebno je obratiti pažnju na zajedničke ili suprotne karakteristike između različitih neispravnih proizvoda, koje se mogu koristiti kao referenca za naknadne procjene kvarova. Nakon što prikupite dovoljno informacija u fazi nedestruktivne analize, možete započeti ciljanu analizu uništenja.

(3) Analiza štete

Analiza uništenja neispravnih proizvoda je nezaobilazan i najkritičniji korak, koji često određuje uspjeh ili neuspjeh analize kvarova. Postoje mnoge metode analize destrukcije, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija i elementarna analiza, horizontalno/vertikalno sečenje, FTIR, itd., koje nisu opisane u ovom odeljku. U ovoj fazi svakako je važna metoda analize kvara, ali je važniji uvid i prosuđivanje problema kvara, te ispravno i jasno razumijevanje načina kvara i mehanizma kvara, kako bi se pronašao pravi uzrok kvara.

Analiza PCB-a na goloj ploči

Kada je stopa kvara visoka, potrebno je analizirati PCB gole ploče, koji se može koristiti kao dopuna analizi uzroka kvara. Kada je razlog kvara dobijen u fazi analize proizvoda kvara to što defekt gole ploče PCB-a uzrokuje daljnji pad pouzdanosti, onda ako PCB gole ploče ima isti defekt, nakon istog procesa obrade kao i neispravni proizvod, to bi trebalo odražavati isti Isti način kvara kao i neispravni proizvod. Ako se isti način kvara ne reprodukuje, to može značiti samo da je analiza uzroka neispravnog proizvoda pogrešna ili barem nepotpuna.

Test recidiva

Kada je stopa kvara vrlo niska i ne može se dobiti pomoć od analize PCB-a gole ploče, potrebno je reproducirati defekte PCB-a i dalje reproducirati način kvara neispravnog proizvoda, tako da analiza kvara formira zatvorenu petlju.

Suočavajući se sa sve većim brojem kvarova u pouzdanosti PCB-a danas, analiza kvarova pruža važne informacije iz prve ruke za optimizaciju dizajna, poboljšanje procesa i odabir materijala, i predstavlja polaznu tačku za rast pouzdanosti. Od svog osnivanja, Xingsen Technology Central Laboratory je posvećena istraživanju u oblasti analize kvarova pouzdanosti. Počevši od ovog izdanja, postepeno ćemo uvoditi naše iskustvo i tipične slučajeve u analizi kvarova pouzdanosti.