1950-luvun alusta lähtien piirilevy (PCB) on ollut elektroniikkapakkausten perusrakennemoduuli, erilaisten elektronisten komponenttien kantajana ja piirisignaalin siirron keskipisteenä, jonka laatu ja luotettavuus määräävät koko elektroniikkapakkauksen laadun ja luotettavuuden. Elektroniikkatuotteiden pienentämisen, keveyden ja monitoimivaatimusten sekä lyijyttömän ja halogeenittoman prosessin edistämisen myötä piirilevyjen luotettavuusvaatimukset ovat yhä korkeammat. Siksi piirilevyjen luotettavuusongelmien nopeasta paikallistamisesta ja vastaavan luotettavuuden parantamisesta on tullut yksi PCB-yritysten tärkeimmistä kysymyksistä.

Yleisiä piirilevyjen luotettavuusongelmia ja tyypillisiä legendoja

Huono juotettavuus

(Ei kastelua)

Huono juotettavuus (ei kostuva)

Virtuaalinen hitsaus

(tyynyefekti)

Huono riippuvainen

Kerroksellinen levypuhallus

Avoin piiri (läpireikä)

Avoin rata

(Laser sokea reikä)

Avoin rata

Avoin piiri (ICD)

Oikosulku (CAF)

Oikosulku (ECM)

Palava levy

Käytännön luotettavuusongelmien vikaanalyysissä saman vikatilan vikamekanismi voi kuitenkin olla monimutkainen ja monipuolinen. Siksi, aivan kuten tapauksen tutkinnassa, tarvitaan oikeaa analyyttistä ajattelua, tiukkaa loogista ajattelua ja monipuolisia analyysimenetelmiä todellisen epäonnistumisen syyn löytämiseksi. Tässä prosessissa mikä tahansa linkki on hieman huolimaton, voi aiheuttaa “epäoikeudenmukaisen, väärän ja väärän tapauksen”.

Luotettavuusongelmien yleinen analyysi Taustatietojen kerääminen

Taustatieto on luotettavuusongelmien vika-analyysin perusta, vaikuttaa suoraan kaikkien myöhempien vika-analyysien trendiin ja sillä on ratkaiseva vaikutus lopulliseen mekanismin määrittämiseen. Siksi ennen vian analysointia virheiden taustalla olevaa tietoa tulisi kerätä mahdollisimman paljon, yleensä mukaan lukien, mutta niihin rajoittumatta:

(1) Vikaalue: virheerän tiedot ja vastaava vikasuhde

(1) Jos yksittäisessä erässä on massatuotantoongelmia tai alhainen epäonnistumisaste, epänormaalin prosessin hallinnan mahdollisuus on suurempi;

(2) Jos ensimmäisessä erässä/useissa erissä on ongelmia tai vikaprosentti on korkea, materiaali- ja suunnittelutekijöiden vaikutusta ei voida sulkea pois.

(2) Esikäsittely: onko PCB tai PCBA käynyt läpi sarjan esikäsittelymenettelyjä ennen kuin vika ilmenee. Yleisiä esikäsittelyjä ovat palautusjäähdytys ennen paistamista, / lyijytön reflow-juotto ja/lyijytön aaltoharjahitsaus ja manuaalinen hitsaus jne., kun on tarpeen ymmärtää yksityiskohtaisesti kaikki esikäsittelyprosessissa käytetyt materiaalit (kuten juotospasta, stensiili, juotoslanka jne.), tiedot varusteista (juottoraudan teho jne.) ja parametreista (virtauskäyrä ja aaltojuottamisen parametrit, käsin juotoslämpötila jne.);

(3) Vikatilanne: erityiset tiedot piirilevyn tai PCBA:n vioista, joista osa on epäonnistunut esikäsittelyprosessissa, kuten hitsauksessa ja kokoonpanossa, kuten huono juotettavuus, kerrostuminen jne.; Jotkut ovat myöhemmän ikääntymisen, testauksen ja jopa käytön epäonnistuminen, kuten CAF, ECM, palava levy jne.; Vikaprosessin ja siihen liittyvien parametrien yksityiskohtainen ymmärtäminen;

Virhe PCB/PCBA-analyysissä

Yleisesti ottaen epäonnistuneiden tuotteiden määrä on rajoitettu tai jopa vain yksi kappale, joten epäonnistuneiden tuotteiden analysoinnissa on noudatettava kerros kerrokselta -analyysin periaatetta ulkopuolelta sisälle, tuhoutumattomuudesta tuhoamiseen, vältettävä ennenaikaista tuhoamista kaikin tavoin. vikasivustosta:

(1) Ulkonäköhavainto

Ulkonäön havainnointi on vikatuoteanalyysin ensimmäinen vaihe. Vikapaikan ilmestymisen ja taustatietojen avulla kokeneet vikaanalyysiinsinöörit voivat periaatteessa määrittää useita mahdollisia vian syitä ja suorittaa seuranta-analyysin niiden mukaisesti. On kuitenkin huomattava, että ulkonäköä voidaan tarkkailla monilla tavoilla, mukaan lukien visuaalinen, kädessä pidettävä suurennuslasi, pöytäsuurennuslasi, stereoskooppinen mikroskooppi ja metallografinen mikroskooppi. Valonlähteen, kuvantamisperiaatteen ja havaintoterävyysalueen eroista johtuen vastaavien laitteiden havaitsema morfologia on kuitenkin analysoitava kattavasti laitetekijöihin perustuen. On kiellettyä tehdä hätiköityjä arvioita ja muodostaa ennakkoluulotonta subjektiivista arvailua, joka johtaa virheanalyysin väärään suuntaan ja tuhlaa arvokkaita epäonnistuneita tuotteita ja analyysiaikaa.

(2) Syvällinen hajoamaton analyysi

Joidenkin vikojen osalta pelkkä ulkonäköhavainto ei pysty keräämään tarpeeksi vikatietoa tai vikakohtaa ei löydy, kuten delaminaatio, virtuaalinen hitsaus ja sisäinen avaaminen jne. Tällä hetkellä tulee käyttää muita ainetta rikkomattomia analyysimenetelmiä. kerätä lisätietoja, mukaan lukien ultraäänivirheiden havaitseminen, 3D-röntgenkuvaus, infrapunalämpökuvaus, oikosulkupaikannus jne.

Ulkonäön havainnoinnin ja tuhoamattoman analyysin vaiheessa on syytä kiinnittää huomiota eri vikatuotteiden yhteisiin tai erilaisiin ominaisuuksiin, joita voidaan käyttää viitteenä myöhempään vikaarviointiin. Kun tuhoamattoman analyysin aikana on kerätty riittävästi tietoa, kohdennettu vikaanalyysi voi alkaa.

(3) Vika-analyysi

Vikaanalyysi on välttämätön, ja se on kriittisin vaihe, joka usein määrittää epäonnistumisen analyysin onnistumisen tai epäonnistumisen. Vikaanalyysiin on monia menetelmiä, kuten pyyhkäisyelektronimikroskooppi ja alkuaineanalyysi, vaaka-/pystyleikkaus, FTIR jne., joita ei kuvata tässä osiossa. Tässä vaiheessa, vaikka vian analysointimenetelmä on tärkeä, tärkeämpää on vikaongelman ymmärtäminen ja harkinta sekä virhetilan ja vikamekanismin oikea ja selkeä ymmärtäminen, jotta vian todellinen syy löydetään.

Paljaan levyn piirilevyanalyysi

Kun vikatiheys on erittäin korkea, paljaan piirilevyn analyysi on tarpeen vikasyyanalyysin lisäyksenä. Kun analyysivaiheessa saatu vikasyy on paljaslevyn piirilevyn vika, joka johtaa edelleen luotettavuushäiriöön, niin jos paljaalla piirilevyllä on sama vika, tulee saman käsittelyn jälkeen heijastua sama vikatila kuin viallisessa tuotteessa. prosessi epäonnistuneena tuotteena. Jos samaa vikatilaa ei toisteta, viallisen tuotteen syyanalyysi on väärä tai ainakin epätäydellinen.