Koska 1950it ovat alkaneet, piirilevy (PCB) on aina ollut elektronisten pakkausten perusrakennemoduuli. Erilaisten elektronisten komponenttien kantajana ja piirisignaalin siirron keskipisteenä sen laatu ja luotettavuus määräävät koko elektroniikkapakkauksen laadun. Ja luotettavuus. Elektroniikkatuotteiden miniatyrisoinnin, keveyden ja monitoimivaatimusten sekä lyijyttömän ja halogeenittoman prosessin edistämisen myötä piirilevyjen luotettavuuden vaatimukset tulevat yhä korkeammiksi, joten kuinka nopeasti paikallistaa piirilevyn luotettavuusongelmat ja tehdä vastaavat toimenpiteet Luotettavuuden parantaminen on noussut yhdeksi tärkeimmistä kysymyksistä piirilevyyhtiöille.

Yleisiä piirilevyjen luotettavuusongelmia ja tyypillisiä legendoja

Huono juotettavuus

(Ei kastele)

Huono juotettavuus (ei kostuva)

Hitsaus

(tyynyefekti)

Huono sidos

Kerrostettu räjähdyslevy

Avoin piiri (läpireikä)

avoin piiri

(Laser sokea reikä)

Avoin piiri (linja)

Avoin piiri (ICD)

Oikosulku (CAF)

Oikosulku (ECM)

Palanut lauta

Varsinaisessa luotettavuusongelmien analyysissä saman vikatilan vikamekanismi voi olla monimutkainen ja monipuolinen. Siksi se, kuten tapauksen tutkiminen, vaatii oikeaa analyysiajattelua, huolellista loogista ajattelua ja monipuolisia analyysimenetelmiä. Etsi epäonnistumisen todellinen syy. Tässä prosessissa minkä tahansa linkin laiminlyönti voi aiheuttaa “epäoikeudenmukaisia, vääriä ja väärin arvioituja” tapauksia.

Luotettavuusongelmien yleinen analyysi taustatiedon keruu

Taustatieto on luotettavuusongelmien vikaanalyysin perusta, joka vaikuttaa suoraan kaikkien myöhempien vikaanalyysien trendiin ja vaikuttaa ratkaisevasti lopulliseen mekanismin määritykseen. Siksi ennen vian analysointia tulee kerätä mahdollisimman paljon tietoja vian taustalla, yleensä mukaan lukien, mutta ei rajoittuen:

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

① If there is a problem in a single batch in mass production, or the failure rate is low, the possibility of abnormal process control is greater;

②If the first batch/multiple batches have problems, or the failure rate is high, the influence of materials and design factors cannot be ruled out;

⑵Esikäsittely epäonnistumisen varalta: Onko PCB tai PCBA käynyt läpi sarjan esikäsittelyprosesseja ennen kuin vika ilmenee. Yleisiä esikäsittelyjä ovat esikeittäminen, lyijytön/lyijytön reflow-juotto, lyijytön/lyijytön aaltojuotto ja manuaalinen juottaminen jne. Tarvittaessa sinun on opittava lisää kussakin esikäsittelyssä käytetyistä materiaaleista -käsittelyprosessi (juotepasta, teräsverkko, juotoslanka jne.) ), laitteet (juottoraudan teho jne.) ja parametrit (reflow-käyrä, aaltojuotosparametrit, käsin juottamisen lämpötila jne.)

(3) Vikaskenaariot: Tarkat tiedot PCB:n tai PCBA:n vioista, joista osa on esikäsittelyssä, kuten juotos- ja kokoonpanoprosessissa, kuten huono juotettavuus, delaminaatio jne.; jotkut ovat seurannassa vanheneminen, testaus tai jopa epäonnistuminen käytön aikana, kuten CAF, ECM, burn-in jne.; täytyy ymmärtää vikaprosessi ja siihen liittyvät parametrit yksityiskohtaisesti;

Virhe PCB/PCBA-analyysissä

Yleisesti ottaen epäonnistuneiden tuotteiden määrä on rajoitettu tai jopa yksi. Siksi epäonnistuneiden tuotteiden analysoinnissa on noudatettava kerros kerrokselta -analyysin periaatetta ulkopuolelta sisälle, ainetta rikkomattomasta tuhoavaan, ja vältettävä vikapaikan ennenaikaista tuhoamista:

(1) Ulkonäköhavainto

Ulkonäön tarkkailu on ensimmäinen askel epäonnistuneiden tuotteiden analysoinnissa. Kokeneet vika-analyysiinsinöörit voivat pohjimmiltaan määrittää useita mahdollisia vian syitä ja suorittaa kohdennettuja seuranta-analyyseja vikapaikan ilmestymisen ja taustatietojen avulla. Mutta on huomattava, että ulkonäköä voi tarkkailla monilla tavoilla, mukaan lukien silmämääräinen tarkastus, kädessä pidettävä suurennuslasi, pöytäkoneen suurennuslasi, stereomikroskooppi ja metallurginen mikroskooppi. Valonlähteen, kuvantamisperiaatteen ja havaintosyvyyden erojen vuoksi vastaavan laitteiston ulkonäkö on kuitenkin analysoitava kattavasti yhdessä laitetekijöiden kanssa. Vältä kiirehtimästä arvioita muodostaaksesi ennakkoluuloja, subjektiivisia arvauksia, johtamasta epäonnistumisanalyysiä väärään suuntaan ja tuhlaamasta arvokkaita virheellisiä tuotteita ja analyyseja. aika.

(2) Syvällinen hajoamaton analyysi

For some failures, only visual observations are used, and sufficient failure information cannot be collected, or even failure points cannot be found, such as delamination, false welding, and internal opening. At this time, other non-destructive analysis methods are required for further information collection, including Ultrasonic flaw detection, 3D X-RAY, infrared thermal imaging, short-circuit location detection, etc.

In the stage of appearance observation and non-destructive analysis, it is necessary to pay attention to the common or opposite characteristics between different failed products, which can be used as a reference for subsequent failure judgments. After collecting enough information in the non-destructive analysis stage, you can start targeted destruction analysis.

(3) Damage analysis

Epäonnistuneiden tuotteiden tuhoamisanalyysi on välttämätön ja kriittisin vaihe, joka usein määrää vikaanalyysin onnistumisen tai epäonnistumisen. On olemassa monia tuhoamisanalyysimenetelmiä, kuten pyyhkäisyelektronimikroskooppi & alkuaineanalyysi, vaaka-/pystyleikkaus, FTIR jne., joita ei kuvata tässä osiossa. Tässä vaiheessa vian analysointimenetelmä on varmasti tärkeä, mutta tärkeämpää on vikaongelman näkemys ja harkinta sekä oikea ja selkeä ymmärrys vikatilasta ja vikamekanismista todellisen vian syyn selvittämiseksi.

Paljaan levyn piirilevyanalyysi

Kun vikasuhde on korkea, on tarpeen analysoida paljas piirilevy, jota voidaan käyttää lisäyksenä vian syyanalyysiin. Kun vikatuotteen analyysivaiheessa saatu vikasyy on se, että paljaan levyn piirilevyn vika aiheuttaa lisää luotettavuushäiriöitä, niin jos paljaalla piirilevyllä on sama vika, saman käsittelyprosessin jälkeen kuin viallisessa tuotteessa, sen tulee heijastaa sama Sama vikatila kuin viallisella tuotteella. Jos samaa vikatilaa ei toisteta, se voi tarkoittaa vain sitä, että viallisen tuotteen syyn analyysi on väärä tai ainakin epätäydellinen.

Toistuva testi

Kun vikatiheys on erittäin alhainen eikä paljaslevyn piirilevyanalyysistä saada apua, on tarpeen toistaa piirilevyn viat ja toistaa edelleen viallisen tuotteen vikatila, jotta vikaanalyysi muodostaa suljetun silmukan.

Nykyään yhä useammat piirilevyn luotettavuushäiriöt kohtaavat, ja vikaanalyysi tarjoaa tärkeitä ensikäden tietoja suunnittelun optimointiin, prosessien parantamiseen ja materiaalien valintaan, ja se on lähtökohta luotettavuuden kasvulle. Perustamisestaan ​​lähtien Xingsen Technology Central Laboratory on sitoutunut luotettavuusvika-analyysin tutkimukseen. Tästä numerosta lähtien esittelemme asteittain kokemustamme ja tyypillisiä tapauksia luotettavuusvika-analyysissä.