Seit den frühen 1950er Jahren Leiterplatte (PCB) war das grundlegende Konstruktionsmodul der elektronischen Verpackung, als Träger verschiedener elektronischer Komponenten und Drehscheibe der Schaltungssignalübertragung, ihre Qualität und Zuverlässigkeit bestimmen die Qualität und Zuverlässigkeit der gesamten elektronischen Verpackung. Mit der Miniaturisierung, den Leichtbau- und Multifunktionsanforderungen elektronischer Produkte sowie der Förderung blei- und halogenfreier Prozesse werden die Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Leiterplatten immer höher. Daher ist die schnelle Lokalisierung von PCB-Zuverlässigkeitsproblemen und die entsprechende Verbesserung der Zuverlässigkeit zu einem der wichtigen Themen für PCB-Unternehmen geworden.

Häufige Probleme mit der Zuverlässigkeit von Leiterplatten und typische Legenden

Schlechte Lötbarkeit

(Keine Benetzung)

Schlechte Lötbarkeit (nicht benetzend)

Virtuelles Schweißen

(Kisseneffekt)

Arme Abhängigkeit

Schichtplattenstrahlen

Offener Stromkreis (Durchgangsloch)

Offener Kreislauf

(Laser-Sackloch)

Offener Kreislauf

Offener Stromkreis (ICD)

Kurzschluss (CAF)

Kurzschluss (ECM)

Brennplatte

Bei der Fehleranalyse praktischer Zuverlässigkeitsprobleme kann der Fehlermechanismus desselben Fehlermodus jedoch komplex und vielfältig sein. Daher sind wie bei der Untersuchung eines Falles korrektes analytisches Denken, rigoroses logisches Denken und diversifizierte Analysemethoden erforderlich, um die wahre Fehlerursache zu finden. Bei diesem Vorgang ist jeder Link leicht fahrlässig, kann zu “ungerechten, falschen und falschen Fällen” führen.

Allgemeine Zuverlässigkeitsanalyse Probleme Hintergrundinformationssammlung

Hintergrundinformationen sind die Grundlage der Fehleranalyse von Zuverlässigkeitsproblemen, beeinflussen direkt den Trend aller nachfolgenden Fehleranalysen und haben einen entscheidenden Einfluss auf die endgültige Bestimmung des Mechanismus. Daher sollten vor der Fehleranalyse so viele Informationen über den Fehler wie möglich gesammelt werden, in der Regel einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

(1) Fehlerbereich: Fehlerchargeninformationen und entsprechende Fehlerrate

(1) Wenn die Einzelcharge der Massenproduktion Probleme oder eine niedrige Fehlerrate aufweist, dann ist die Möglichkeit einer anormalen Prozesssteuerung größer;

(2) Bei Problemen in der ersten Charge/mehreren Chargen oder bei hoher Ausfallrate kann der Einfluss von Werkstoff- und Konstruktionsfaktoren nicht ausgeschlossen werden;

(2) Vor-Fehlerbehandlung: ob PCB oder PCBA eine Reihe von Vorbehandlungsverfahren durchlaufen hat, bevor ein Fehler auftritt. Zu den üblichen Vorbehandlungen gehören Rückfluss vor dem Einbrennen, / bleifreies Reflow-Löten und / bleifreies Wellenbergschweißen und manuelles Schweißen usw., wenn es erforderlich ist, alle im Vorbehandlungsprozess verwendeten Materialien (wie Lötpaste, Schablone, Lötdraht usw.), Ausrüstung (Lötkolbenleistung usw.) und Parameter (Flusskurve und die Parameter des Wellenlötens, Handlöttemperatur usw.) Informationen;

(3) Fehlersituation: die spezifischen Informationen, wenn PCB oder PCBA ausfallen, von denen einige im Vorverarbeitungsprozess wie Schweißen und Bestücken fehlgeschlagen sind, wie schlechte Lötbarkeit, Schichtung usw.; Einige sind bei der anschließenden Alterung, Prüfung und sogar Verwendung von Versagen, wie zB CAF, ECM, Brennplatte usw.; Detailliertes Verständnis des Fehlerprozesses und der zugehörigen Parameter;

Fehler PCB/PCBA-Analyse

Generell ist die Anzahl der ausgefallenen Produkte begrenzt oder sogar nur ein Stück, daher muss die Analyse von ausgefallenen Produkten dem Prinzip der Schicht-für-Schicht-Analyse von außen nach innen, von der Nicht-Zerstörung bis zur Zerstörung folgen, vorzeitige Zerstörung unbedingt vermeiden der Fehlerstelle:

(1) Beobachtung des Aussehens

Die Beobachtung des Aussehens ist der erste Schritt der Fehlerproduktanalyse. Durch das Erscheinungsbild der Fehlerstelle und kombiniert mit Hintergrundinformationen können erfahrene Fehleranalyse-Ingenieure grundsätzlich mehrere mögliche Fehlerursachen ermitteln und entsprechende Folgeanalysen durchführen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass es viele Möglichkeiten gibt, das Erscheinungsbild zu beobachten, einschließlich visueller, handgehaltener Lupen, Tischlupen, stereoskopischer Mikroskope und metallographischer Mikroskope. Aufgrund der Unterschiede in Lichtquelle, Abbildungsprinzip und Beobachtungstiefe muss die von den entsprechenden Geräten beobachtete Morphologie jedoch umfassend anhand von Gerätefaktoren analysiert werden. Es ist verboten, voreilige Urteile zu fällen und vorgefasste subjektive Vermutungen anzustellen, die in die falsche Richtung der Fehleranalyse führen und wertvolle Fehlerprodukte und Analysezeit verschwenden.

(2) Eingehende zerstörungsfreie Analyse

Bei einigen Fehlern kann die Beobachtung des Aussehens allein nicht genügend Fehlerinformationen sammeln oder sogar der Fehlerpunkt kann nicht gefunden werden, wie z Sammeln weiterer Informationen, einschließlich Ultraschall-Fehlererkennung, 3D-Röntgen, Infrarot-Wärmebild, Erkennung von Kurzschlussorten usw.

In der Phase der Betrachtung des Aussehens und der zerstörungsfreien Analyse ist es notwendig, auf die gemeinsamen oder unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener Versagensprodukte zu achten, die als Referenz für die anschließende Versagensbeurteilung verwendet werden können. Nachdem während der zerstörungsfreien Analysephase genügend Informationen gesammelt wurden, kann mit der gezielten Fehleranalyse begonnen werden.

(3) Fehleranalyse

Die Fehleranalyse ist unverzichtbar und der kritischste Schritt, der oft den Erfolg oder Misserfolg der Fehleranalyse bestimmt. Es gibt viele Methoden zur Fehleranalyse, wie Rasterelektronenmikroskopie & Elementaranalyse, horizontaler/vertikaler Schnitt, FTIR usw., die in diesem Abschnitt nicht beschrieben werden. Obwohl die Fehleranalysemethode in dieser Phase wichtig ist, sind die Einsicht und Beurteilung des Fehlerproblems sowie das richtige und klare Verständnis des Fehlermodus und des Fehlermechanismus wichtiger, um die wahre Ursache des Fehlers zu finden.

Bare-Board-PCB-Analyse

Bei sehr hohen Ausfallraten ist die Analyse der blanken Leiterplatte als Ergänzung zur Fehlerursachenanalyse notwendig. Wenn der in der Analysephase ermittelte Fehlergrund ein Defekt der unbestückten Leiterplatte ist, der zu einem weiteren Ausfall der Zuverlässigkeit führt, dann sollte, wenn die unbestückte Leiterplatte den gleichen Fehler aufweist, der gleiche Fehlermodus wie das fehlerhafte Produkt nach derselben Behandlung widergespiegelt werden Prozess als fehlgeschlagenes Produkt. Wird der gleiche Fehlermodus nicht reproduziert, ist die Ursachenanalyse des ausgefallenen Produkts falsch oder zumindest unvollständig.