Az 1950 -as évek eleje óta, nyomtatott áramkör A (NYÁK) az elektronikai csomagolás alapvető konstrukciós modulja volt, mivel a különböző elektronikai alkatrészek hordozója és az áramköri jelátvitel hubja, minősége és megbízhatósága meghatározza a teljes elektronikai csomagolás minőségét és megbízhatóságát. Az elektronikai termékek miniatürizálásával, könnyű súlyával és többfunkciós követelményeivel, valamint az ólom- és halogénmentes folyamatok népszerűsítésével egyre magasabbak lesznek a PCB-k megbízhatóságának követelményei. Ezért a PCB-vállalatok egyik fontos kérdésévé vált, hogy miként lehet gyorsan megtalálni a PCB-megbízhatósági problémákat, és ennek megfelelően javítani a megbízhatóságot.

Gyakori PCB megbízhatósági problémák és tipikus legendák

Rossz forraszthatóság

(Nincs nedvesítés)

Rossz forraszthatóság (nem nedvesedő)

Virtuális hegesztés

(Párna hatás)

Szegény eltartott

Réteges lemezszórás

Szakadt áramkör (átmenő lyuk)

Nyitott áramkör

(lézeres vakfurat)

Nyitott áramkör

Nyitott áramkör (ICD)

Rövidzárlat (CAF)

Rövidzárlat (ECM)

Égő lemez

A gyakorlati megbízhatósági problémák meghibásodási elemzése során azonban ugyanazon hibamód hibamechanizmusa összetett és sokrétű lehet. Éppen ezért, csakúgy, mint egy eset kivizsgálásához, helyes analitikus gondolkodásra, szigorú logikai gondolkodásra és szerteágazó elemzési módszerekre van szükség a valódi kudarc okának megtalálásához. Ebben a folyamatban bármely link kissé hanyag, „igazságtalan, hamis és téves esetet” idézhet elő.

A megbízhatósági problémák általános elemzése Háttér információgyűjtés

Háttér Az információ a megbízhatósági problémák meghibásodási elemzésének alapja, közvetlenül befolyásolja az összes későbbi hibaelemzés trendjét, és döntő befolyással van a végső mechanizmus meghatározására. Ezért a hibaelemzés előtt a meghibásodás hátterében álló információkat a lehető legnagyobb mértékben össze kell gyűjteni, általában beleértve, de nem kizárólagosan:

(1) Hibatartomány: meghibásodási köteg információ és a megfelelő hibaarány

(1) Ha az egyetlen tétel tömegtermelési problémák vagy alacsony meghibásodási arány, akkor nagyobb a rendellenes folyamatszabályozás lehetősége;

(2) Ha az első tételben/több tételben problémák vannak, vagy a meghibásodási arány magas, az anyag- és tervezési tényezők hatása nem zárható ki;

(2) Meghibásodás előtti kezelés: a PCB vagy a PCBA egy sor előkezelési eljáráson ment keresztül a meghibásodás előtt. A gyakori előkezelések közé tartozik a sütés előtti visszafolyatás, / ólommentes visszafolyó forrasztás és/ólommentes hullámos hegesztés és kézi hegesztés stb., amikor az előkezelési folyamatban felhasznált összes anyagot (például forrasztópasztát, stencil, forrasztóhuzal, stb.), berendezések (forrasztópáka teljesítmény stb.) és paraméterek (áramlási görbe és a hullámforrasztás paraméterei, kézi forrasztási hőmérséklet stb.) információk;

(3) Meghibásodási helyzet: a PCB vagy a PCBA meghibásodására vonatkozó konkrét információ, amelyek közül néhány meghibásodott az előfeldolgozási folyamatban, például hegesztésben és összeszerelésben, például rossz forraszthatóság, rétegződés stb.; Néhányan a későbbi öregedésben, tesztelésben és akár használatban is előfordulnak, mint például a CAF, ECM, égő lemez stb.; A meghibásodási folyamat és a kapcsolódó paraméterek részletes ismerete;

A PCB/PCBA elemzés meghibásodása

Általánosságban elmondható, hogy a meghibásodott termékek száma korlátozott, vagy akár csak egy darab, ezért a meghibásodott termékek elemzésénél a rétegenkénti elemzés elvét kell követni kívülről befelé, a roncsolásmentességtől a megsemmisítésig, mindenképp kerülni kell az idő előtti megsemmisülést. a hiba helyéről:

(1) Megjelenés megfigyelése

A megjelenés megfigyelése a meghibásodási termék elemzésének első lépése. A tapasztalt hibaelemző mérnökök a hibahely megjelenésével és a háttér-információkkal kombinálva alapvetően meg tudják határozni a meghibásodás több lehetséges okát, és ennek megfelelően utólagos elemzést végeznek. Meg kell azonban jegyezni, hogy a megjelenés megfigyelésének számos módja van, beleértve a vizuális, kézi nagyítót, az asztali nagyítót, a sztereoszkópikus mikroszkópot és a metallográfiai mikroszkópot. A fényforrás, a képalkotási elv és a megfigyelési mélységélesség különbségei miatt azonban a megfelelő berendezések által megfigyelt morfológiát átfogóan elemezni kell a berendezési tényezők alapján. Tilos elhamarkodott ítéletet hozni és előzetes szubjektív találgatást kialakítani, ami a hibaelemzés rossz irányába vezet, és értékes meghibásodott termékeket és elemzési időt veszít el.

(2) Mélyreható, roncsolásmentes elemzés

Egyes meghibásodásoknál a megjelenés megfigyelése önmagában nem tud elegendő hibainformációt gyűjteni, vagy még a hibapont sem található meg, mint pl. delamináció, virtuális hegesztés és belső nyitás stb. Jelenleg más roncsolásmentes elemzési módszereket kell alkalmazni további információkat gyűjthet, beleértve az ultrahangos hibaészlelést, a 3D röntgent, az infravörös hőképalkotást, a rövidzárlati helyérzékelést stb.

A megjelenés megfigyelés és a roncsolásmentes elemzés szakaszában figyelni kell a különböző meghibásodási termékek közös vagy eltérő tulajdonságaira, amelyek referenciaként szolgálhatnak a későbbi meghibásodási megítéléshez. Miután a roncsolásmentes elemzési fázis során elegendő információ gyűlt össze, megkezdődhet a célzott hibaelemzés.

(3) Hibaelemzés

A hibaelemzés nélkülözhetetlen, és a legkritikusabb lépés, amely gyakran meghatározza a hibaelemzés sikerét vagy kudarcát. Számos módszer létezik a hibaelemzésre, például pásztázó elektronmikroszkópia és elemanalízis, vízszintes/függőleges metszet, FTIR stb., amelyeket ebben a részben nem ismertetünk. Ebben a szakaszban, bár a hibaelemzés módszere fontos, fontosabb a hibaprobléma belátása és megítélése, valamint a meghibásodás módjának és meghibásodási mechanizmusának helyes és világos megértése, hogy megtaláljuk a meghibásodás valódi okát.

Csupasz táblás PCB elemzés

Ha a meghibásodási arány nagyon magas, a csupasz PCB elemzése szükséges a hibaok-elemzés kiegészítéseként. Ha az elemzési szakaszban kapott meghibásodási ok a csupasz táblás PCB hibája, amely további megbízhatósági meghibásodáshoz vezet, akkor ha a csupasz kártyás nyomtatott áramköri lapnak ugyanaz a hibája van, akkor ugyanazt a meghibásodási módot kell tükrözni ugyanazon kezelés után. folyamatot, mint a sikertelen terméket. Ha ugyanaz a hibamód nem reprodukálódik, akkor a meghibásodott termék ok-elemzése hibás, vagy legalábbis hiányos.