Od ranih 1950 -ih, štampana ploča (PCB) je bio osnovni konstrukcijski modul elektronskog pakovanja, kao nosilac raznih elektronskih komponenti i čvorište prenosa signala kola, njegov kvalitet i pouzdanost određuju kvalitet i pouzdanost celokupnog elektronskog pakovanja. Sa minijaturizacijom, laganim i multifunkcionalnim zahtjevima elektronskih proizvoda, kao i promocijom procesa bez olova i halogena, zahtjevi za pouzdanost PCB-a će biti sve veći i veći. Stoga, kako brzo locirati probleme s pouzdanošću PCB-a i napraviti odgovarajuće poboljšanje pouzdanosti, postalo je jedno od važnih pitanja za PCB poduzeća.

Uobičajeni problemi s pouzdanošću PCB-a i tipične legende

Loša lemljivost

(bez vlaženja)

Loša sposobnost lemljenja (ne vlaženje)

Virtuelno zavarivanje

(efekat jastuka)

Loša zavisnost

Slojevito pjeskarenje

Otvoreni krug (kroz rupu)

Otvoreni krug

(Laserska slijepa rupa)

Otvoreni krug

Otvoreni krug (ICD)

kratki spoj (CAF)

kratki spoj (ECM)

Goruća ploča

Međutim, u analizi kvarova praktičnih problema pouzdanosti, mehanizam kvara istog načina kvara može biti složen i raznolik. Stoga, baš kao i kod istraživanja slučaja, potrebno je ispravno analitičko razmišljanje, rigorozno logičko razmišljanje i raznovrsne metode analize da bi se pronašao pravi uzrok neuspjeha. U ovom procesu, svaka veza je pomalo nemarna, može uzrokovati „nepravedan, lažan i pogrešan slučaj“.

Opća analiza pouzdanosti Problemi Pozadina Prikupljanje informacija

Osnovne informacije su osnova analize kvarova problema pouzdanosti, direktno utiču na trend svih kasnijih analiza kvarova i imaju odlučujući uticaj na konačno utvrđivanje mehanizma. Stoga, prije analize kvara, potrebno je prikupiti što je više moguće informacija iza kvara, obično uključujući, ali ne ograničavajući se na:

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

(1) Ako jedna serija ima problema sa masovnom proizvodnjom, ili niska stopa kvarova, onda je mogućnost abnormalne kontrole procesa veća;

(2) Ako postoje problemi u prvoj seriji/više serija, ili je stopa kvarova visoka, ne može se isključiti uticaj materijala i faktora dizajna;

(2) Tretman prije kvara: da li je PCB ili PCBA prošao niz postupaka prije kvara prije nego što je došlo do kvara. Uobičajeni predtretman uključuje refluks prije pečenja, / reflow lemljenje bez olova i/bezolovno zavarivanje vrha i ručno zavarivanje, itd., kada je potrebno detaljno razumjeti sve materijale koji se koriste u procesu predobrade (kao što je pasta za lemljenje, matrica, žica za lemljenje, itd.), informacije o opremi (snaga lemilice, itd.) i parametrima (kriva protoka i parametri talasnog lemljenja, temperatura ručnog lemljenja itd.);

(3) Situacija kvara: specifične informacije kada se PCB ili PCBA pokvari, od kojih su neki otkazali u procesu predobrade kao što je zavarivanje i montaža, kao što je loša lemljivost, slojevitost, itd.; Neki su u naknadnom starenju, testiranju pa čak i upotrebi kvara, kao što su CAF, ECM, goruća ploča, itd.; Detaljno razumijevanje procesa kvara i povezanih parametara;

Analiza kvara PCB/PCBA

Općenito govoreći, broj neuspjelih proizvoda je ograničen, ili čak samo jedan komad, tako da analiza neuspjelih proizvoda mora slijediti princip slojne analize od spolja ka unutra, od nerazaranja do uništenja, na svaki način izbjegavati prerano uništenje mjesta kvara:

(1) Zapažanje izgleda

Posmatranje izgleda je prvi korak analize neuspjeha proizvoda. Kroz izgled mjesta kvara i u kombinaciji s osnovnim informacijama, iskusni inženjeri analize kvarova mogu u osnovi odrediti nekoliko mogućih uzroka kvara i u skladu s tim provesti naknadnu analizu. Međutim, treba napomenuti da postoji mnogo načina da se posmatra izgled, uključujući vizuelno, ručnu lupu, stonu lupu, stereoskopski mikroskop i metalografski mikroskop. Međutim, zbog razlika u izvoru svjetlosti, principu snimanja i dubini polja posmatranja, morfologija koju promatra odgovarajuća oprema treba sveobuhvatno analizirati na osnovu faktora opreme. Zabranjeno je ishitreno prosuđivati ​​i formirati unaprijed stvoreno subjektivno nagađanje, što vodi u pogrešnom smjeru analize kvarova i gubi dragocjene neuspjele proizvode i vrijeme analize.

(2) Dubinska nedestruktivna analiza

Za neke kvarove, samo posmatranje izgleda ne može prikupiti dovoljno informacija o kvaru, ili se čak ni tačka kvara ne može pronaći, kao što je raslojavanje, virtuelno zavarivanje i unutrašnje otvaranje, itd. U ovom trenutku treba koristiti druge metode nedestruktivne analize za prikupiti dodatne informacije, uključujući ultrazvučnu detekciju grešaka, 3D X-zrake, infracrvenu termalnu sliku, detekciju lokacije kratkog spoja, itd.

U fazi posmatranja izgleda i nedestruktivne analize potrebno je obratiti pažnju na zajedničke ili različite karakteristike različitih proizvoda kvara, koje se mogu koristiti kao referenca za kasniju procjenu kvara. Nakon što se prikupi dovoljno informacija tokom faze nedestruktivne analize, ciljana analiza kvarova može početi.

(3) Analiza kvarova

Analiza kvarova je neophodna i najkritičniji je korak, koji često određuje uspjeh ili neuspjeh analize kvarova. Postoje mnoge metode za analizu kvarova, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija i elementarna analiza, horizontalni/vertikalni preseci, FTIR, itd., koji neće biti opisani u ovom odeljku. U ovoj fazi, iako je metoda analize kvara važna, važniji je 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 vrlo visoka, analiza gole PCB-a je neophodna kao dopuna analizi uzroka kvara. Kada je razlog kvara dobijen u fazi analize kvar gole ploče PCB-a koji dovodi do daljnjeg kvara na pouzdanosti, onda ako PCB gole ploče ima isti defekt, isti način kvara kao i neispravni proizvod treba se odraziti nakon istog tretmana proces kao neispravan proizvod. Ako se isti način kvara ne reproducira, onda je analiza uzroka neispravnog proizvoda pogrešna ili barem nepotpuna.