Des de principis del 1950, placa de circuit imprès (PCB) ha estat el mòdul bàsic de construcció d’envasos electrònics, ja que el portador de diversos components electrònics i el centre de transmissió del senyal del circuit, la seva qualitat i fiabilitat determinen la qualitat i la fiabilitat de tot l’embalatge electrònic. Amb els requisits de miniaturització, pes lleuger i multifunció dels productes electrònics, així com la promoció de processos sense plom i sense halògens, els requisits de fiabilitat de PCB seran cada cop més alts. Per tant, com localitzar ràpidament els problemes de fiabilitat de PCB i millorar la fiabilitat corresponent s’ha convertit en un dels problemes importants per a les empreses de PCB.

Problemes comuns de fiabilitat de PCB i llegendes típiques

Pobre soldabilitat

(Sense mullar)

Soldabilitat deficient (no humecta)

Soldadura virtual

(efecte coixí)

Pobre dependència

Granallat de plaques en capes

Circuit obert (a través del forat)

Circuit obert

(Forat cec làser)

Circuit obert

Circuit obert (ICD)

Curtcircuit (CAF)

Curtcircuit (ECM)

Placa ardent

Tanmateix, en l’anàlisi de fallades dels problemes pràctics de fiabilitat, el mecanisme de fallada del mateix mode de fallada pot ser complex i divers. Per tant, igual que investigar un cas, cal un pensament analític correcte, un pensament lògic rigorós i mètodes d’anàlisi diversificats per trobar la causa real del fracàs. En aquest procés, qualsevol enllaç és lleugerament negligent, pot provocar “cas injust, fals i incorrecte”.

Anàlisi general de fiabilitat Problemes Antecedents Recollida d’informació

La informació de fons és la base de l’anàlisi de fallades dels problemes de fiabilitat, 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 fallades, s’hauria de recopilar la informació que hi ha darrere de la fallada tant com sigui possible, que normalment inclou, entre d’altres:

(1) Interval d’errors: informació del lot d’errors i la taxa d’error corresponent

(1) Si el lot únic de problemes de producció en massa, o baixa taxa de fallada, la possibilitat d’un control anormal del procés és més gran;

(2) Si hi ha problemes en el primer lot / lots múltiples, o la taxa de fallada és alta, no es pot excloure la influència del material i els factors de disseny;

(2) Tractament previ a la fallada: si PCB o PCBA ha passat per una sèrie de procediments de pretractament abans que es produeixi una fallada. El pretractament habitual inclou el reflux abans de coure, / soldadura per refluig sense plom i / soldadura de cresta d’ona sense plom i soldadura manual, etc., quan cal entendre en detall tots els materials utilitzats en el procés de pretractament (com ara pasta de soldadura, plantilla, filferro de soldadura, etc.), informació sobre equips (potència del soldador, etc.) i paràmetres (corba de flux i paràmetres de la soldadura per ones, temperatura de soldadura manual, etc.);

(3) Situació de fallada: la informació específica quan falla el PCB o el PCBA, alguns dels quals han fallat en el procés de preprocessament, com ara soldadura i muntatge, com ara poca soldabilitat, estratificació, etc.; Alguns es troben en el posterior envelliment, proves i fins i tot ús de fallades, com ara CAF, ECM, placa de combustió, etc.; Comprensió detallada del procés de fallada i dels paràmetres relacionats;

Anàlisi de fallades de PCB/PCBA

En termes generals, el nombre de productes fallits és limitat, o fins i tot d’una sola peça, de manera que l’anàlisi dels productes fallits ha de seguir el principi d’anàlisi capa per capa des de l’exterior cap a l’interior, des de la no destrucció fins a la destrucció, evitant per tots els mitjans la destrucció prematura. del lloc de la fallada:

(1) Observació de l’aparença

L’observació de l’aparença és el primer pas de l’anàlisi del producte de fallada. Mitjançant l’aparició del lloc de fallada i combinat amb la informació de fons, els enginyers experimentats en anàlisi de fallades poden determinar bàsicament diverses possibles causes de fallada i realitzar anàlisis de seguiment en conseqüència. No obstant això, cal tenir en compte que hi ha moltes maneres d’observar l’aspecte, incloent visual, lupa de mà, lupa d’escriptori, microscopi estereoscòpic i microscopi metal·logràfic. Tanmateix, a causa de les diferències en la font de llum, el principi d’imatge i la profunditat de camp d’observació, la morfologia observada pels equips corresponents s’ha d’analitzar exhaustivament en funció dels factors de l’equip. Es prohibeix fer judicis precipitats i fer conjectures subjectives preconcebudes, que condueixin a la direcció equivocada de l’anàlisi de fallades i malgasti valuosos productes fallits i temps d’anàlisi.

(2) Anàlisi no destructiva en profunditat

Per a algunes fallades, l’observació de l’aparença per si sola no pot recopilar prou informació de fallada, o fins i tot no es pot trobar el punt de fallada, com ara delaminació, soldadura virtual i obertura interna, etc. En aquest moment, s’han d’utilitzar altres mètodes d’anàlisi no destructius per recopilar més informació, inclosa la detecció de defectes per ultrasons, raigs X 3D, imatges tèrmiques d’infrarojos, detecció de localització de curtcircuits, etc.

En l’etapa d’observació de l’aparença i anàlisi no destructiva, cal prestar atenció a les característiques comunes o diferents dels diferents productes de fallada, que es poden utilitzar com a referència per al judici de fallada posterior. Després d’haver recopilat prou informació durant la fase d’anàlisi no destructiva, es pot començar l’anàlisi de fallades dirigides.

(3) Anàlisi de fallades

L’anàlisi de fallades és indispensable, i és el pas més crític, sovint determina l’èxit o el fracàs de l’anàlisi de fallades. Hi ha molts mètodes per a l’anàlisi de fallades, com ara microscòpia electrònica d’escaneig i anàlisi elemental, secció horitzontal/vertical, FTIR, etc., que no es descriuen en aquesta secció. En aquesta etapa, tot i que el mètode d’anàlisi de fallada és important, el més important és la visió i el judici del problema del defecte, i la 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 molt alta, és necessària l’anàlisi del PCB nu com a complement a l’anàlisi de la causa de la fallada. Quan el motiu de fallada obtingut en l’etapa d’anàlisi és un defecte de la PCB de placa nua que condueix a una fallada de fiabilitat addicional, aleshores si la PCB de placa nua té el mateix defecte, el mateix mode de fallada que el producte fallat s’hauria de reflectir després del mateix tractament. procés com el producte fallit. Si no es reprodueix el mateix mode de fallada, aleshores l’anàlisi de la causa del producte fallat és incorrecta, o almenys és incompleta.