Desde los primeros 1950, el placa de circuito impreso (PCB) siempre ha sido el módulo estructural básico de los envases electrónicos. Como portador de varios componentes electrónicos y centro de transmisión de señales del circuito, su calidad y confiabilidad determinan la calidad de todo el empaquetado electrónico. Y confiabilidad. Con los requisitos de miniaturización, peso ligero y multifunción de los productos electrónicos, y la promoción de procesos sin plomo y sin halógenos, los requisitos para la confiabilidad de PCB serán cada vez más altos, por lo que cómo localizar rápidamente los problemas de confiabilidad de PCB y hacer lo correspondiente medidas La mejora de la fiabilidad se ha convertido en uno de los temas importantes para las empresas de PCB.

Problemas comunes de confiabilidad de PCB y leyendas típicas

Poca soldabilidad

(No moja)

Poca soldabilidad (no humectante)

Soldadura

(Efecto almohada)

Mala vinculación

Tablero de explosión en capas

Circuito abierto (agujero pasante)

circuito abierto

(Agujero ciego láser)

Circuito abierto (línea)

Circuito abierto (ICD)

Cortocircuito (CAF)

Cortocircuito (ECM)

Tablero quemado

En el análisis de fallas real de los problemas de confiabilidad, el mecanismo de falla del mismo modo de falla puede ser complejo y diverso. Por lo tanto, al igual que investigar un caso, requiere un pensamiento de análisis correcto, un pensamiento lógico meticuloso y métodos de análisis diversificados. Encuentre la verdadera causa del fracaso. En este proceso, cualquier negligencia en cualquier enlace puede causar casos “injustos, falsos y juzgados erróneamente”.

Análisis general de la recopilación de información de antecedentes de problemas de confiabilidad

La información de antecedentes es la base del análisis de fallas para problemas de confiabilidad, que afecta directamente la tendencia de todos los análisis de fallas posteriores y tiene una influencia decisiva en la determinación final del mecanismo. Por lo tanto, antes del análisis de fallas, la información detrás de la falla debe recopilarse tanto como sea posible, que generalmente incluye, entre otros:

(1) Failure scope: failure batch information and corresponding failure rate

① Si hay un problema en un solo lote en la producción en masa, o la tasa de fallas es baja, la posibilidad de un control anormal del proceso es mayor;

②Si el primer lote o varios lotes tienen problemas, o la tasa de fallas es alta, no se puede descartar la influencia de los materiales y los factores de diseño;

⑵Pretratamiento para fallas: si la PCB o PCBA ha pasado por una serie de procesos de pretratamiento antes de que ocurra la falla. Los pretratamientos comunes incluyen horneado previo al reflujo, soldadura por reflujo sin plomo / sin plomo, soldadura por ola sin plomo / sin plomo y soldadura manual, etc. Si es necesario, debe aprender más sobre los materiales utilizados en cada preparación. -proceso de tratamiento (pasta de soldadura, malla de acero, alambre de soldadura, etc.)), información del equipo (potencia del soldador, etc.) y parámetros (curva de reflujo, parámetros de soldadura por ola, temperatura de soldadura manual, etc.);

(3) Escenarios de falla: La información específica cuando falla el PCB o PCBA, algunos se encuentran en el preprocesamiento, como el proceso de soldadura y ensamblaje, como la mala soldabilidad, la delaminación, etc .; algunos están en el seguimiento de envejecimiento, pruebas o incluso fallas durante el uso, como CAF, ECM, quemado, etc .; necesidad de comprender el proceso de falla y los parámetros relacionados en detalle;

Análisis de fallos de PCB / PCBA

En términos generales, el número de productos fallidos es limitado o incluso solo uno. Por lo tanto, el análisis de productos defectuosos debe seguir el principio del análisis capa por capa de afuera hacia adentro, de lo no destructivo a lo destructivo, y evitar destruir prematuramente el sitio de la falla:

(1) Observación de apariencia

La observación de la apariencia es el primer paso en el análisis de productos defectuosos. A través de la apariencia del sitio de falla y combinado con información de antecedentes, los ingenieros de análisis de fallas experimentados pueden básicamente determinar varias causas posibles de falla y realizar un análisis de seguimiento específico. Pero debe tenerse en cuenta que hay muchas formas de observar la apariencia, incluida la inspección visual, la lupa de mano, la lupa de escritorio, el microscopio estéreo y el microscopio metalúrgico. Sin embargo, debido a la diferencia en la fuente de luz, el principio de imagen y la profundidad de observación, la apariencia del equipo correspondiente debe analizarse exhaustivamente junto con los factores del equipo. Evite los juicios apresurados para formar suposiciones subjetivas preconcebidas, haciendo que el análisis de fallas vaya en la dirección equivocada y desperdiciando valiosos productos y análisis no válidos. tiempo.

(2) Análisis no destructivo en profundidad

Para algunas fallas, solo se utilizan observaciones visuales y no se puede recopilar suficiente información de fallas, o incluso no se pueden encontrar puntos de falla, como delaminación, soldadura falsa y apertura interna. En este momento, se requieren otros métodos de análisis no destructivos para la recopilación de información adicional, incluida la detección ultrasónica de fallas, RAYOS X 3D, imágenes térmicas infrarrojas, detección de ubicación de cortocircuitos, etc.

En la etapa de observación de apariencia y análisis no destructivo, es necesario prestar atención a las características comunes u opuestas entre diferentes productos fallidos, lo que puede ser utilizado como referencia para posteriores juicios de fallo. Después de recopilar suficiente información en la etapa de análisis no destructivo, puede iniciar el análisis de destrucción dirigida.

(3) Análisis de daños

El análisis de destrucción de productos fallidos es indispensable y el paso más crítico, que a menudo determina el éxito o el fracaso del análisis de fallos. Hay muchos métodos de análisis de destrucción, como microscopía electrónica de barrido y análisis elemental, corte horizontal / vertical, FTIR, etc., que no se describen en esta sección. En esta etapa, el método de análisis de fallas es ciertamente importante, pero lo más importante es conocer y juzgar el problema del defecto, y una comprensión clara y correcta del modo de falla y el mecanismo de falla, a fin de encontrar la causa real de la falla.

Análisis de PCB de placa desnuda

Cuando la tasa de fallas es alta, es necesario analizar la PCB de la placa desnuda, que se puede utilizar como complemento del análisis de la causa de la falla. Cuando la razón de falla obtenida en la etapa de análisis del producto de falla es que un defecto de la PCB de la placa desnuda causa una falla adicional de confiabilidad, entonces si la PCB de la placa desnuda tiene el mismo defecto, después del mismo proceso de procesamiento que el producto fallado, debe reflejar el mismo El mismo modo de falla que el producto fallado. Si no se reproduce el mismo modo de falla, solo puede significar que el análisis de la causa del producto defectuoso es incorrecto, o al menos incompleto.

Prueba de recurrencia

Cuando la tasa de falla es muy baja y no se puede obtener ayuda del análisis de PCB de la placa desnuda, es necesario reproducir los defectos de la PCB y seguir reproduciendo el modo de falla del producto fallado, de modo que el análisis de fallas forme un circuito cerrado.

Al enfrentar un número creciente de fallas de confiabilidad de PCB en la actualidad, el análisis de fallas proporciona información importante de primera mano para la optimización del diseño, la mejora de procesos y la selección de materiales, y es el punto de partida para el crecimiento de la confiabilidad. Desde su creación, el Laboratorio Central de Tecnología de Xingsen se ha comprometido con la investigación en el campo del análisis de fallas de confiabilidad. A partir de este tema, introduciremos gradualmente nuestra experiencia y casos típicos en el análisis de fallas de confiabilidad.