Detailed analysis of PCB reliability problems and cases

1950 -ականների սկզբից ի վեր, PRINTED CIRCUIT խորհուրդը (PCB) եղել է էլեկտրոնային փաթեթավորման հիմնական շինարարական մոդուլը, քանի որ տարբեր էլեկտրոնային բաղադրիչների կրողը և միացումային ազդանշանի փոխանցման հանգույցը, դրա որակն ու հուսալիությունը որոշում են ողջ էլեկտրոնային փաթեթավորման որակն ու հուսալիությունը: Էլեկտրոնային արտադրանքների մանրացման, թեթև և բազմաֆունկցիոնալ պահանջների, ինչպես նաև առանց կապարի և հալոգենազուրկ գործընթացների խթանման դեպքում PCB-ի հուսալիության պահանջները գնալով ավելի են բարձրանալու: Հետևաբար, թե ինչպես արագ գտնել PCB-ի հուսալիության խնդիրները և կատարել համապատասխան հուսալիության բարելավում, դարձել է PCB ձեռնարկությունների կարևոր խնդիրներից մեկը:

ipcb

Common PCB reliability problems and typical legends

Վատ զոդման ունակություն

(Ոչ թրջվել)

Վատ զոդման ունակություն (չթրջվող)

Վիրտուալ զոդում

(Բարձի էֆեկտ)

Վատ կախվածություն

Շերտավոր թիթեղների պայթեցում

Բաց միացում (անցքով)

Բաց շղթա

(Լազերային կույր անցք)

Բաց շղթա

Բաց միացում (ICD)

Կարճ միացում (CAF)

Կարճ միացում (ECM)

Այրվող ափսե

Այնուամենայնիվ, գործնական հուսալիության խնդիրների խափանումների վերլուծության ժամանակ նույն խափանման ռեժիմի ձախողման մեխանիզմը կարող է բարդ և բազմազան լինել: Հետևաբար, ինչպես դեպքի հետաքննությունը, ճիշտ վերլուծական մտածողությունը, խիստ տրամաբանական մտածողությունը և վերլուծության դիվերսիֆիկացված մեթոդները անհրաժեշտ են իրական ձախողման պատճառը գտնելու համար: Այս գործընթացում ցանկացած հղում փոքր-ինչ անփույթ է, կարող է առաջացնել «անարդար, կեղծ և սխալ գործ»:

Հուսալիության խնդիրների ընդհանուր վերլուծություն Նախապատմական տեղեկատվության հավաքագրում

Նախնական տեղեկատվությունը հուսալիության խնդիրների անսարքության վերլուծության հիմքն է, ուղղակիորեն ազդում է բոլոր հետագա ձախողումների վերլուծության միտումի վրա և որոշիչ ազդեցություն ունի վերջնական մեխանիզմի որոշման վրա: Հետևաբար, նախքան ձախողման վերլուծությունը, ձախողման հետևում գտնվող տեղեկատվությունը պետք է հնարավորինս հավաքվի, սովորաբար ներառյալ, բայց չսահմանափակվելով հետևյալով.

(1) Խափանման միջակայք. ձախողման խմբաքանակի տեղեկատվություն և համապատասխան խափանման մակարդակ

(1) Եթե զանգվածային արտադրության հետ կապված խնդիրների մեկ խմբաքանակը կամ ձախողման ցածր մակարդակը, ապա գործընթացի աննորմալ վերահսկման հնարավորությունն ավելի մեծ է.

(2) Եթե առաջին խմբաքանակում/մի քանի խմբաքանակում խնդիրներ կան, կամ ձախողման մակարդակը բարձր է, ապա նյութի և դիզայնի գործոնների ազդեցությունը չի կարող բացառվել.

(2) Նախնական ձախողման բուժում. անկախ նրանից, թե PCB-ն կամ PCBA-ն անցել են մի շարք նախնական մշակման ընթացակարգեր, նախքան ձախողումը: Ընդհանուր նախնական մշակումը ներառում է թխումից առաջ ռեֆլյուքսը, / առանց կապարի վերամշակման եռակցումը և/առանց կապարի ալիքային եռակցումը և ձեռքով եռակցումը և այլն, երբ անհրաժեշտ է մանրամասնորեն հասկանալ նախնական մշակման գործընթացում օգտագործվող բոլոր նյութերը (օրինակ, զոդման մածուկը, տրաֆարետ, զոդման մետաղալար և այլն), սարքավորումներ (զոդման երկաթի հզորություն և այլն) և պարամետրեր (հոսքի կոր և ալիքային զոդման պարամետրեր, ձեռքով զոդման ջերմաստիճան և այլն) տեղեկատվություն.

(3) Խափանման իրավիճակ. հատուկ տեղեկատվություն, երբ PCB-ն կամ PCBA-ն խափանում են, որոնցից մի քանիսը ձախողվել են նախնական մշակման գործընթացում, ինչպիսիք են եռակցումը և հավաքումը, ինչպիսիք են վատ զոդման ունակությունը, շերտավորումը և այլն. Ոմանք գտնվում են հետագա ծերացման, փորձարկման և նույնիսկ ձախողման օգտագործման մեջ, ինչպիսիք են CAF, ECM, վառվող ափսե և այլն; Խափանման գործընթացի և հարակից պարամետրերի մանրամասն պատկերացում;

PCB/PCBA ձախողման վերլուծություն

Ընդհանուր առմամբ, ձախողված ապրանքների թիվը սահմանափակ է, կամ նույնիսկ միայն մեկ կտոր, ուստի ձախողված արտադրանքի վերլուծությունը պետք է հետևի շերտ առ շերտ վերլուծության սկզբունքին դրսից ներս, չքայքայվելուց մինչև ոչնչացում, ամեն դեպքում խուսափել վաղաժամ ոչնչացումից: ձախողման վայրում.

(1) Արտաքին տեսքի դիտարկում

Արտաքին տեսքի դիտարկումը ձախողման արտադրանքի վերլուծության առաջին քայլն է: Խափանման վայրի տեսքի և ֆոնային տեղեկատվության հետ համակցված՝ խափանումների վերլուծության փորձառու ինժեներները հիմնականում կարող են որոշել ձախողման մի քանի հնարավոր պատճառները և համապատասխանաբար կատարել հետագա վերլուծություն: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ արտաքին տեսքը դիտարկելու բազմաթիվ եղանակներ կան, այդ թվում՝ տեսողական, ձեռքի խոշորացույց, աշխատասեղանի խոշորացույց, ստերեոսկոպիկ մանրադիտակ և մետաղագրական մանրադիտակ: Այնուամենայնիվ, լույսի աղբյուրի, պատկերավորման սկզբունքի և դիտման դաշտի խորության տարբերությունների պատճառով, համապատասխան սարքավորումների կողմից դիտարկվող մորֆոլոգիան պետք է համապարփակ վերլուծվի՝ հիմնվելով սարքավորումների գործոնների վրա: Արգելվում է հապճեպ դատողություններ անել և ձևավորել կանխորոշված ​​սուբյեկտիվ ենթադրություններ, ինչը հանգեցնում է ձախողման վերլուծության սխալ ուղղության և վատնում է թանկարժեք անհաջող արտադրանքը և վերլուծության ժամանակը:

(2) Խորը ոչ կործանարար վերլուծություն

Որոշ խափանումների դեպքում միայն արտաքին տեսքի դիտարկումը չի կարող հավաքել խափանման բավականաչափ տեղեկատվություն, կամ նույնիսկ խափանման կետը չի կարող գտնվել, ինչպիսիք են շերտազատումը, վիրտուալ եռակցումը և ներքին բացումը և այլն: Այս պահին վերլուծության այլ ոչ կործանարար մեթոդներ պետք է օգտագործվեն հավաքել լրացուցիչ տեղեկություններ, այդ թվում՝ ուլտրաձայնային թերությունների հայտնաբերում, 3D ռենտգեն, ինֆրակարմիր ջերմային պատկերում, կարճ միացման տեղորոշման հայտնաբերում և այլն:

Արտաքին տեսքի դիտարկման և ոչ կործանարար վերլուծության փուլում անհրաժեշտ է ուշադրություն դարձնել տարբեր խափանումների արտադրանքի ընդհանուր կամ տարբեր բնութագրերի վրա, որոնք կարող են օգտագործվել որպես հղում հետագա ձախողման դատողության համար: Ոչ կործանարար վերլուծության փուլում բավականաչափ տեղեկատվություն հավաքելուց հետո կարող է սկսվել նպատակային ձախողման վերլուծությունը:

(3) Անհաջողության վերլուծություն

Անհաջողության վերլուծությունը անփոխարինելի է և ամենակարևոր քայլն է, որը հաճախ որոշում է ձախողման վերլուծության հաջողությունը կամ ձախողումը: Խափանումների վերլուծության բազմաթիվ մեթոդներ կան, ինչպիսիք են սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակը և տարրական վերլուծությունը, հորիզոնական/ուղղահայաց հատվածը, FTIR և այլն, որոնք չեն նկարագրվի այս բաժնում: Այս փուլում, թեև ձախողման վերլուծության մեթոդը կարևոր է, բայց ավելի կարևոր է թերության խնդրի մասին պատկերացումն ու դատողությունը, ինչպես նաև ձախողման ռեժիմի և ձախողման մեխանիզմի ճիշտ և հստակ պատկերացումը՝ ձախողման իրական պատճառը գտնելու համար:

Բաց տախտակի PCB վերլուծություն

Երբ ձախողման մակարդակը շատ բարձր է, մերկ PCB-ի վերլուծությունը անհրաժեշտ է որպես ձախողման պատճառների վերլուծության հավելում: Երբ վերլուծության փուլում ստացված ձախողման պատճառը մերկ տախտակի PCB-ի թերությունն է, որը հանգեցնում է հուսալիության հետագա ձախողման, ապա եթե մերկ տախտակի PCB-ն ունի նույն թերությունը, նույն խափանման ռեժիմը, ինչ ձախողված արտադրանքը, պետք է արտացոլվի նույն մշակումից հետո: գործընթացը որպես ձախողված արտադրանք: Եթե ​​ձախողման նույն ռեժիմը չի վերարտադրվում, ապա ձախողված արտադրանքի պատճառի վերլուծությունը սխալ է կամ առնվազն թերի: