Od ranih 1950s, tiskana pločica (PCB) je oduvijek bio osnovni strukturni modul elektroničkog pakiranja. Kao nositelj različitih elektroničkih komponenti i čvorište prijenosa signala kruga, njegova kvaliteta i pouzdanost određuju kvalitetu cjelokupnog elektroničkog pakiranja. I pouzdanost. Uz minijaturizaciju, laganu težinu i zahtjeve za više funkcija elektroničkih proizvoda, te promicanje procesa bez olova i halogena, zahtjevi za pouzdanošću PCB-a će postajati sve veći, pa kako brzo locirati probleme s pouzdanošću PCB-a i napraviti odgovarajuće mjere Poboljšanje pouzdanosti postalo je jedno od važnih pitanja za PCB tvrtke.

Uobičajeni problemi s pouzdanošću PCB-a i tipične legende

Slaba lemljivost

(ne mokri)

Slaba lemljivost (ne vlaženje)

Zavarivanje

(efekt jastuka)

Loše spajanje

Slojevita ploča za eksploziju

Otvoreni krug (kroz rupu)

otvoreni krug

(Laserska slijepa rupa)

Otvoreni krug (linija)

Otvoreni krug (ICD)

kratki spoj (CAF)

kratki spoj (ECM)

Spaljena ploča

U stvarnoj analizi problema s pouzdanošću, mehanizam kvara istog načina kvara može biti složen i raznolik. Stoga, baš kao i istraživanje slučaja, ono zahtijeva ispravno razmišljanje o analizi, pedantno logičko razmišljanje i raznolike metode analize. Pronađite pravi uzrok neuspjeha. U ovom procesu, svaki nemar u bilo kojoj poveznici može uzrokovati “nepravedne, lažne i pogrešno prosuđene” slučajeve.

Opća analiza problema s pouzdanošću prikupljanje osnovnih informacija

Pozadinske informacije temelj su analize kvarova za probleme pouzdanosti, što izravno utječe na trend svih kasnijih analiza kvarova, te ima odlučujući utjecaj na konačno utvrđivanje mehanizma. Stoga, prije analize kvara, potrebno je prikupiti što je više moguće informacija iza kvara, obično uključujući, ali ne ograničavajući se na:

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

① Ako postoji problem u jednoj seriji u masovnoj proizvodnji, ili je stopa kvarova niska, mogućnost abnormalne kontrole procesa je veća;

②Ako prva serija/više serija ima problema ili je stopa kvarova visoka, ne može se isključiti utjecaj materijala i faktora dizajna;

⑵Prethodna obrada za kvar: je li PCB ili PCBA prošao niz procesa predobrade prije nego što dođe do kvara. Uobičajeni predtretmani uključuju pečenje prije reflow-a, reflow lemljenje bez olova/bez olova, valovito lemljenje bez olova/bez olova i ručno lemljenje, itd. Ako je potrebno, trebate saznati više o materijalima koji se koriste u svakom prethodnom – informacije o procesu obrade (pasta za lemljenje, čelična mreža, žica za lemljenje, itd.), o opremi (snaga lemilice itd.) i parametrima (krivulja povratnog toka, parametri valnog lemljenja, temperatura ručnog lemljenja itd.);

(3) Scenariji kvara: Specifične informacije kada PCB ili PCBA pokvari, neke su u prethodnoj obradi kao što je proces lemljenja i montaže, kao što je loša lemljivost, raslojavanje, itd.; neki su u naknadnom starenju, testiranju ili čak kvaru tijekom uporabe, kao što su CAF, ECM, burn-in, itd.; potrebno je detaljno razumjeti proces kvara i povezane parametre;

Analiza kvara PCB/PCBA

Općenito govoreći, broj neuspjelih proizvoda je ograničen, ili čak samo jedan. Stoga, analiza neuspjelih proizvoda mora slijediti princip analize sloj-po-sloj izvana prema unutra, od nedestruktivnog do destruktivnog, te izbjegavati prerano uništavanje mjesta kvara:

(1) Promatranje izgleda

Promatranje izgleda prvi je korak u analizi neuspjelih proizvoda. Kroz izgled mjesta kvara i u kombinaciji s pozadinskim informacijama, iskusni inženjeri analize kvarova mogu u osnovi odrediti nekoliko mogućih uzroka kvara i provesti ciljanu naknadnu analizu. No, treba napomenuti da postoji mnogo načina za promatranje izgleda, uključujući vizualni pregled, ručno povećalo, stolno povećalo, stereo mikroskop i metalurški mikroskop. Međutim, zbog razlike u izvoru svjetlosti, principu snimanja i dubini promatranja, izgled odgovarajuće opreme potrebno je sveobuhvatno analizirati u kombinaciji s faktorima opreme. Izbjegavajte brze prosudbe kako biste formirali unaprijed stvorena subjektivna nagađanja, odvodeći analizu neuspjeha u pogrešnom smjeru i trošeći vrijedne nevažeće proizvode i analizu. vrijeme.

(2) Dubinska nedestruktivna analiza

Za neke kvarove koriste se samo vizualna opažanja i ne mogu se prikupiti dovoljne informacije o kvaru, niti se čak ne mogu pronaći točke kvara, kao što su raslojavanje, lažno zavarivanje i unutarnje otvaranje. U ovom trenutku, za daljnje prikupljanje informacija potrebne su druge nedestruktivne metode analize, uključujući ultrazvučnu detekciju mana, 3D X-RAY, infracrvenu termičku sliku, detekciju mjesta kratkog spoja itd.

U fazi promatranja izgleda i nedestruktivne analize potrebno je obratiti pozornost na zajedničke ili suprotne karakteristike između različitih neispravnih proizvoda, koje se mogu koristiti kao referenca za naknadne procjene kvarova. Nakon što prikupite dovoljno informacija u fazi nerazorne analize, možete započeti ciljanu analizu uništenja.

(3) Analiza štete

Analiza uništenja neuspjelih proizvoda je nezamjenjiva i najkritičniji korak, koji često određuje uspjeh ili neuspjeh analize kvarova. Postoje mnoge metode analize destrukcije, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija i elementarna analiza, horizontalno/vertikalno sečenje, FTIR, itd., koje nisu opisane u ovom odjeljku. U ovoj fazi svakako je važna metoda analize kvara, no važniji je uvid i prosudba problema kvara, te ispravno i jasno razumijevanje načina kvara i mehanizma kvara, kako bi se pronašao pravi uzrok kvara.

Analiza PCB-a gole ploče

Kada je stopa kvara visoka, potrebno je analizirati PCB gole ploče, koji se može koristiti kao dopuna analizi uzroka kvara. Kada je razlog kvara dobiven u fazi analize proizvoda kvara taj da kvar gole ploče PCB-a uzrokuje daljnji pad pouzdanosti, onda ako gola ploča PCB-a ima isti kvar, nakon istog procesa obrade kao i neispravan proizvod, to bi trebalo odražavati isti Isti način kvara kao i neispravni proizvod. Ako se isti način kvara ne reproducira, to može značiti samo da je analiza uzroka neispravnog proizvoda pogrešna ili barem nepotpuna.

Test recidiva

Kada je stopa kvara vrlo niska i ne može se dobiti pomoć od analize PCB-a gole ploče, potrebno je reproducirati defekte PCB-a i dalje reproducirati način kvara neispravnog proizvoda, tako da analiza kvara formira zatvorenu petlju.

Suočavajući se sa sve većim brojem kvarova u pouzdanosti PCB-a danas, analiza kvarova pruža važne informacije iz prve ruke za optimizaciju dizajna, poboljšanje procesa i odabir materijala te je početna točka za rast pouzdanosti. Od svog osnutka, Xingsen Technology Central Laboratory je predan istraživanju u području analize kvarova pouzdanosti. Počevši od ovog izdanja, postupno ćemo uvoditi naše iskustvo i tipične slučajeve u analizi kvarova pouzdanosti.