Des dels primers temps de 1950, el placa de circuit imprès (PCB) sempre ha estat el mòdul estructural bàsic dels envasos electrònics. Com a portador de diversos components electrònics i centre de transmissió del senyal del circuit, la seva qualitat i fiabilitat determinen la qualitat de tot l’embalatge electrònic. I fiabilitat. Amb la miniaturització, el pes lleuger i els requisits multifuncionals dels productes electrònics, i la promoció de processos sense plom i sense halògens, els requisits de fiabilitat de la PCB seran cada cop més alts, així que com localitzar ràpidament els problemes de fiabilitat de la PCB i fer els corresponents. mesures La millora de la fiabilitat s’ha convertit en un dels temes importants per a les empreses de PCB.

Problemes comuns de fiabilitat de PCB i llegendes típiques

Pobre soldabilitat

(No mulla)

Soldabilitat deficient (no humecta)

Soldadura

(efecte coixí)

Mala vinculació

Tauler d’explosió en capes

Circuit obert (a través del forat)

circuit obert

(Forat cec làser)

Circuit obert (línia)

Circuit obert (ICD)

Curtcircuit (CAF)

Curtcircuit (ECM)

Tauler cremat

En l’anàlisi de fallades reals dels problemes de fiabilitat, el mecanisme de fallada del mateix mode de fallada pot ser complex i divers. Per tant, igual que investigar un cas, requereix un pensament analític correcte, un pensament lògic meticulós i mètodes d’anàlisi diversificats. Trobeu la causa real del fracàs. En aquest procés, qualsevol negligència en qualsevol enllaç pot provocar casos “injustos, falsos i jutjats incorrectament”.

Anàlisi general de problemes de fiabilitat recollida d’informació de fons

La informació de fons és la base de l’anàlisi de fallades per als problemes de fiabilitat, que afecta directament la tendència de totes les anàlisis de fallades posteriors i té una influència decisiva en la determinació final del mecanisme. Per tant, abans de l’anàlisi de la fallada, s’ha de recollir la informació que hi ha darrere de la fallada tant com sigui possible, incloent-hi normalment, però no limitada a:

(1) Àmbit de fallada: informació del lot de fallades i la taxa de fallada corresponent

① Si hi ha un problema en un sol lot de producció en massa, o la taxa de fallada és baixa, la possibilitat d’un control anormal del procés és més gran;

②Si el primer lot / diversos lots tenen problemes o la taxa de fallada és alta, no es pot descartar la influència dels materials i els factors de disseny;

⑵Pretractament per fallada: si el PCB o el PCBA ha passat per una sèrie de processos de pretractament abans que es produeixi una fallada. Els tractaments previs habituals inclouen la cocció prèvia al reflux, la soldadura per reflux sense plom/sense plom, la soldadura per ones sense plom/sense plom i la soldadura manual, etc. Si cal, necessiteu més informació sobre els materials utilitzats en cada pretractament. -Procés de tractament (pasta de soldadura, malla d’acer, filferro de soldadura, etc.), equips (potència del soldador, etc.) i paràmetres (corba de refluig, paràmetres de soldadura per ones, temperatura de soldadura manual, etc.);

(3) Escenaris de fallada: la informació específica quan falla el PCB o el PCBA, alguns es troben en el preprocessament, com ara el procés de soldadura i muntatge, com ara poca soldabilitat, delaminació, etc.; alguns es troben en el seguiment d’envelliment, proves o fins i tot fallades durant l’ús, com ara CAF, ECM, burn-in, etc.; necessitat d’entendre el procés de fallada i els paràmetres relacionats amb detall;

Anàlisi de fallades de PCB/PCBA

En termes generals, el nombre de productes fallits és limitat, o fins i tot només un. Per tant, l’anàlisi dels productes fallits ha de seguir el principi de l’anàlisi capa per capa des de l’exterior cap a l’interior, de no destructiu a destructiu, i evitar la destrucció prematura del lloc de fallada:

(1) Observació de l’aparença

L’observació de l’aparença és el primer pas en l’anàlisi de productes fallits. Mitjançant l’aparició del lloc de fallada i combinat amb informació de fons, els enginyers experimentats en anàlisi de fallades poden determinar bàsicament diverses possibles causes de fallada i realitzar anàlisis de seguiment dirigides. Però cal tenir en compte que hi ha moltes maneres d’observar l’aspecte, inclosa la inspecció visual, la lupa de mà, la lupa d’escriptori, el microscopi estereofònic i el microscopi metal·lúrgic. Tanmateix, a causa de la diferència de font de llum, principi d’imatge i profunditat d’observació, s’ha d’analitzar exhaustivament l’aspecte dels equips corresponents juntament amb els factors de l’equip. Eviteu judicis precipitats per formar conjectures subjectives preconcebudes, convertint l’anàlisi de fallades en la direcció equivocada i malgastant productes i anàlisis valuosos no vàlids. temps.

(2) Anàlisi no destructiva en profunditat

Per a algunes avaries, només s’utilitzen observacions visuals, i no es pot recollir suficient informació de fallada, o fins i tot no es poden trobar punts de fallada, com ara delaminació, soldadura falsa i obertura interna. En aquest moment, es necessiten altres mètodes d’anàlisi no destructius per a la recollida d’informació addicional, inclosa la detecció de defectes per ultrasons, la radiografia 3D, la imatge tèrmica infraroja, la detecció d’ubicació de curtcircuits, etc.

En l’etapa d’observació de l’aparença i anàlisi no destructiva, cal parar atenció a les característiques comunes o oposades entre diferents productes fallits, que es poden utilitzar com a referència per a judicis de fallada posteriors. Després de recollir prou informació en l’etapa d’anàlisi no destructiva, podeu iniciar l’anàlisi de destrucció dirigida.

(3) Anàlisi de danys

L’anàlisi de destrucció de productes fallits és indispensable i el pas més crític, que sovint determina l’èxit o el fracàs de l’anàlisi de fallades. Hi ha molts mètodes d’anàlisi de destrucció, com ara microscòpia electrònica d’escaneig i anàlisi elemental, secció horitzontal/vertical, FTIR, etc., que no es descriuen en aquesta secció. En aquesta etapa, el mètode d’anàlisi de fallades és certament important, però més important és la visió i el judici del problema del defecte, i una comprensió correcta i clara del mode de fallada i del mecanisme de fallada, per trobar la causa real de la fallada.

Anàlisi de PCB de placa nua

Quan la taxa de fallada és alta, cal analitzar el PCB de la placa nua, que es pot utilitzar com a complement a l’anàlisi de la causa de la fallada. Quan el motiu de la fallada obtinguda en l’etapa d’anàlisi del producte de fallada és que un defecte de la PCB de la placa nua provoca una fallada de fiabilitat addicional, aleshores si la PCB de la placa nua té el mateix defecte, després del mateix procés de processament que el producte fallat, hauria de reflectir el mateix El mateix mode de fallada que el producte fallat. Si no es reprodueix el mateix mode de fallada, només pot significar que l’anàlisi de la causa del producte fallat és incorrecta, o almenys incompleta.

Prova de recurrència

Quan la taxa de fallada és molt baixa i no es pot obtenir ajuda de l’anàlisi de PCB de la placa nua, és necessari reproduir els defectes de la PCB i reproduir encara més el mode de fallada del producte fallat, de manera que l’anàlisi de fallada formi un bucle tancat.

Davant d’un nombre creixent de fallades de fiabilitat de PCB avui en dia, l’anàlisi de fallades proporciona informació de primera mà important per a l’optimització del disseny, la millora del procés i la selecció de materials, i és el punt de partida per al creixement de la fiabilitat. Des de la seva creació, Xingsen Technology Central Laboratory s’ha compromès amb la investigació en el camp de l’anàlisi de fallades de fiabilitat. A partir d’aquesta qüestió, anirem introduint gradualment la nostra experiència i casos típics en l’anàlisi de fallades de fiabilitat.