Alates 1950ndate algusest, trükkplaat (PCB) on olnud elektroonikapakendite põhiline ehitusmoodul, kuna erinevate elektroonikakomponentide kandja ja vooluahela signaali edastamise sõlmpunkt, selle kvaliteet ja töökindlus määravad kogu elektroonikapakendi kvaliteedi ja töökindluse. Elektroonikatoodete miniaturiseerimise, kergekaalu ja multifunktsionaalsete nõuete ning plii- ja halogeenivabade protsesside edendamise tõttu on PCB töökindluse nõuded üha kõrgemad. Seetõttu on PCB-ettevõtete jaoks üheks oluliseks küsimuseks saanud, kuidas kiiresti leida trükkplaatide töökindlusprobleeme ja teha vastav töökindluse parandamine.

Common PCB reliability problems and typical legends

Halb joodetavus

(Märgumine puudub)

Halb joottavus (mitte märgav)

Virtuaalne keevitamine

(Pillow effect)

Vaene ülalpeetav

Kihiline plaatlõhkamine

Open circuit (through hole)

Avatud vooluring

(Laser pime auk)

Avatud vooluring

Avatud vooluahel (ICD)

Lühis (CAF)

Lühis (ECM)

Põlev plaat

Praktiliste töökindlusprobleemide rikete analüüsimisel võib aga sama rikkerežiimi rikkemehhanism olla keeruline ja mitmekesine. Seega, nagu juhtumi uurimine, on tõelise ebaõnnestumise põhjuse leidmiseks vaja korrektset analüütilist mõtlemist, ranget loogilist mõtlemist ja mitmekesiseid analüüsimeetodeid. In this process, any link is slightly negligent, may cause “unjust, false and wrong case”.

Üldine usaldusväärsuse probleemide analüüs Taustteabe kogumine

Taustteave on usaldusväärsuse probleemide rikete analüüsi aluseks, mõjutab otseselt kogu järgneva rikkeanalüüsi suundumust ja omab otsustavat mõju mehhanismi lõplikule kindlaksmääramisele. Therefore, prior to failure analysis, information behind failure should be collected as much as possible, usually including but not limited to:

(1) Veavahemik: tõrkepartii teave ja vastav tõrkemäär

(1) Kui masstootmise probleeme on ühe partiiga või kui rikete määr on madal, on ebanormaalse protsessi juhtimise võimalus suurem;

(2) Kui esimese partii/mitme partii puhul on probleeme või rikete määr on kõrge, ei saa välistada materjali- ja konstruktsioonitegurite mõju;

(2) Rikkeeelne töötlemine: kas PCB või PCBA on enne rikke ilmnemist läbinud mitmeid eeltöötlusprotseduure. Levinud eeltöötlus hõlmab tagasijooksu enne küpsetamist, / pliivaba reflow jootmist ja/pliivaba lainehari keevitamist ja käsitsi keevitamist jne, kui on vaja üksikasjalikult mõista kõiki eeltöötlusprotsessis kasutatud materjale (nt jootepasta, šabloon, jootetraat jne), seadmete (jootekolvi võimsus jne) ja parameetrite (voolukõver ja lainejootmise parameetrid, käsijootmise temperatuur jne) andmed;

(3) rikkeolukord: konkreetne teave PCB või PCBA rikke kohta, millest mõned on ebaõnnestunud eeltöötlusprotsessis, nagu keevitamine ja kokkupanek, näiteks halb joottavus, kihistumine jne; Some are in the subsequent aging, testing and even use of failure, such as CAF, ECM, burning plate, etc.; Üksikasjalik arusaam rikkeprotsessist ja sellega seotud parameetritest;

PCB/PCBA analüüsi ebaõnnestumine

Generally speaking, the number of failed products is limited, or even only one piece, so the analysis of failed products must follow the principle of layer by layer analysis from outside to inside, from non-destruction to destruction, by all means avoid premature destruction of the failure site:

(1) Välimuse vaatlus

Välimuse jälgimine on toote rikkeanalüüsi esimene samm. Kogenud rikkeanalüüsi insenerid saavad tõrkekoha väljanägemise ja taustteabega kombineeritult kindlaks teha mitu võimalikku rikke põhjust ja viia läbi järelanalüüsi. Siiski tuleb märkida, et välimuse jälgimiseks on palju võimalusi, sealhulgas visuaalne, käeshoitav suurendusklaas, lauaarvuti suurendusklaas, stereoskoopmikroskoop ja metallograafiline mikroskoop. Valgusallika, pildistamispõhimõtte ja vaatluse teravussügavuse erinevuste tõttu tuleb aga vastavate seadmete poolt vaadeldavat morfoloogiat seadmete teguritest lähtuvalt igakülgselt analüüsida. Keelatud on anda rutakaid hinnanguid ja kujundada eelarvamusi subjektiivselt, mis viib tõrkeanalüüsi valesse suunda ning raiskab väärtuslikke ebaõnnestunud tooteid ja analüüsiaega.

(2) Põhjalik mittepurustav analüüs

Mõnede rikete puhul ei saa välimuse vaatlus üksi koguda piisavalt riketeavet või isegi tõrkepunkti ei leita, nt delaminatsioon, virtuaalne keevitamine ja sisemine avamine jne. Praegu tuleks kasutada muid mittepurustavaid analüüsimeetodeid. koguda lisateavet, sealhulgas ultrahelivigade tuvastamine, 3D-röntgenikiirgus, infrapuna-termopildistamine, lühise asukoha tuvastamine jne.

Välimuse vaatluse ja mittepurustava analüüsi etapis on vaja pöörata tähelepanu erinevate rikete toodete ühistele või erinevatele omadustele, mida saab kasutada viitena järgneval rikete hindamisel. Kui mittepurustava analüüsi etapis on kogutud piisavalt teavet, võib alata sihipärane rikete analüüs.

(3) Rikkeanalüüs

Ebaõnnestumise analüüs on hädavajalik ja kõige kriitilisem samm, mis sageli määrab tõrkeanalüüsi edu või ebaõnnestumise. There are many methods for failure analysis, such as scanning electron microscopy & elemental analysis, horizontal/vertical section, FTIR, etc., which will not be described in this section. Kuigi praeguses etapis on rikkeanalüüsi meetod oluline, on olulisem defektiprobleemi mõistmine ja otsustusvõime ning rikkeviisi ja rikkemehhanismi õige ja selge arusaamine, et leida rikke tegelik põhjus.

Paljas plaadi PCB analüüs

Kui rikete määr on väga kõrge, on tühi PCB analüüs vajalik rikke põhjuste analüüsi täienduseks. Kui analüüsietapis leitud rikke põhjus on tühja plaadiga PCB defekt, mis viib edasise töökindluse tõrkeni, siis kui katmata plaadil on sama defekt, peaks pärast sama töötlemist kajastuma sama rikkerežiim kui ebaõnnestunud tootel. protsessi ebaõnnestunud tootena. Kui sama rikkerežiimi ei korrata, on ebaõnnestunud toote põhjuste analüüs vale või vähemalt puudulik.