Sejak awal 1950-an, printed circuit board (PCB) telah menjadi modul konstruksi dasar kemasan elektronik, sebagai pembawa berbagai komponen elektronik dan pusat transmisi sinyal sirkuit, kualitas dan keandalannya menentukan kualitas dan keandalan seluruh kemasan elektronik. Dengan persyaratan miniaturisasi, ringan dan multi-fungsi produk elektronik, serta promosi proses bebas timah dan bebas halogen, persyaratan untuk keandalan PCB akan semakin tinggi. Oleh karena itu, cara cepat menemukan masalah keandalan PCB dan membuat peningkatan keandalan yang sesuai telah menjadi salah satu masalah penting bagi perusahaan PCB.

Masalah keandalan PCB umum dan legenda tipikal

Solderabilitas yang buruk

(Tidak basah)

Kemampuan solder yang buruk (tidak membasahi)

Pengelasan virtual

(Efek bantal)

Ketergantungan yang buruk

Peledakan pelat berlapis

Sirkuit terbuka (melalui lubang)

Rangkaian terbuka

(lubang buta laser)

Rangkaian terbuka

Sirkuit terbuka (ICD)

Sirkuit pendek (CAF)

Sirkuit pendek (ECM)

Piring terbakar

Namun, dalam analisis kegagalan masalah keandalan praktis, mekanisme kegagalan dari mode kegagalan yang sama mungkin kompleks dan beragam. Oleh karena itu, seperti halnya menyelidiki suatu kasus, pemikiran analitis yang benar, pemikiran logis yang ketat, dan metode analisis yang beragam diperlukan untuk menemukan penyebab kegagalan yang sebenarnya. Dalam proses ini, tautan apa pun yang sedikit lalai, dapat menyebabkan “kasus yang tidak adil, salah, dan salah”.

Analisis Umum Keandalan Masalah Latar Belakang Pengumpulan informasi

Informasi Latar Belakang adalah dasar dari analisis kegagalan masalah keandalan, secara langsung mempengaruhi tren semua analisis kegagalan berikutnya, dan memiliki pengaruh yang menentukan pada penentuan mekanisme akhir. Oleh karena itu, sebelum analisis kegagalan, informasi di balik kegagalan harus dikumpulkan sebanyak mungkin, biasanya termasuk namun tidak terbatas pada:

(1) Rentang kegagalan: informasi batch kegagalan dan tingkat kegagalan yang sesuai

(1) Jika batch tunggal masalah produksi massal, atau tingkat kegagalan yang rendah, maka kemungkinan kontrol proses yang tidak normal lebih besar;

(2) Jika ada masalah dalam batch pertama/multiple batch, atau tingkat kegagalan yang tinggi, pengaruh bahan dan faktor desain tidak dapat dikecualikan;

(2) Perawatan pra-kegagalan: apakah PCB atau PCBA telah melalui serangkaian prosedur pra-perawatan sebelum kegagalan terjadi. Pretreatment umum termasuk refluks sebelum dipanggang, / solder reflow bebas timah dan / pengelasan puncak gelombang bebas timah dan pengelasan manual, dll., Ketika perlu untuk memahami secara rinci semua bahan yang digunakan dalam proses pretreatment (seperti pasta solder, stensil, kawat solder, dll.), peralatan (daya solder, dll.) dan parameter (kurva aliran dan parameter penyolderan gelombang, suhu penyolderan tangan, dll.) informasi;

(3) Situasi kegagalan: informasi spesifik ketika PCB atau PCBA gagal, beberapa di antaranya telah gagal dalam proses pra-pemrosesan seperti pengelasan dan perakitan, seperti kemampuan penyolderan yang buruk, stratifikasi, dll .; Beberapa dalam penuaan berikutnya, pengujian dan bahkan penggunaan kegagalan, seperti CAF, ECM, pelat pembakaran, dll .; Pemahaman rinci tentang proses kegagalan dan parameter terkait;

Kegagalan analisis PCB/PCBA

Secara umum, jumlah produk yang gagal terbatas, atau bahkan hanya satu potong, sehingga analisis produk yang gagal harus mengikuti prinsip analisis lapis demi lapis dari luar ke dalam, dari tidak rusak hingga hancur, dengan segala cara menghindari kehancuran dini dari situs kegagalan:

(1) Pengamatan penampilan

Pengamatan penampilan adalah langkah pertama dari analisis produk kegagalan. Melalui tampilan lokasi kegagalan dan dikombinasikan dengan informasi latar belakang, insinyur analisis kegagalan yang berpengalaman pada dasarnya dapat menentukan beberapa kemungkinan penyebab kegagalan dan melakukan analisis tindak lanjut yang sesuai. Namun, perlu dicatat bahwa ada banyak cara untuk mengamati penampilan, termasuk visual, kaca pembesar genggam, kaca pembesar desktop, mikroskop stereoskopik dan mikroskop metalografi. Namun, karena perbedaan sumber cahaya, prinsip pencitraan dan kedalaman pengamatan lapangan, morfologi yang diamati oleh peralatan yang sesuai perlu dianalisis secara komprehensif berdasarkan faktor peralatan. Dilarang membuat penilaian tergesa-gesa dan membentuk dugaan subjektif yang terbentuk sebelumnya, yang mengarah ke arah analisis kegagalan yang salah dan membuang produk gagal yang berharga dan waktu analisis.

(2) Analisis non-destruktif yang mendalam

Untuk beberapa kegagalan, pengamatan penampilan saja tidak dapat mengumpulkan informasi kegagalan yang cukup, atau bahkan titik kegagalan tidak dapat ditemukan, seperti delaminasi, pengelasan virtual dan pembukaan internal, dll. Pada saat ini, metode analisis non-destruktif lainnya harus digunakan untuk mengumpulkan informasi lebih lanjut, termasuk deteksi cacat ultrasonik, sinar-X 3D, pencitraan termal inframerah, deteksi lokasi hubung singkat, dll.

Pada tahap pengamatan penampilan dan analisis tak rusak, perlu memperhatikan karakteristik umum atau berbeda dari produk kegagalan yang berbeda, yang dapat digunakan untuk referensi untuk penilaian kegagalan berikutnya. Setelah informasi yang cukup dikumpulkan selama fase analisis tak rusak, analisis kegagalan yang ditargetkan dapat dimulai.

(3) Analisis kegagalan

Analisis kegagalan sangat diperlukan, dan merupakan langkah yang paling kritis, sering kali menentukan keberhasilan atau kegagalan analisis kegagalan. Ada banyak metode untuk analisis kegagalan, seperti pemindaian mikroskop elektron & analisis unsur, bagian horizontal/vertikal, FTIR, dll., yang tidak akan dijelaskan di bagian ini. Pada tahap ini, meskipun metode analisis kegagalan penting, yang lebih penting adalah wawasan dan penilaian masalah cacat, dan pemahaman yang benar dan jelas tentang mode kegagalan dan mekanisme kegagalan, sehingga dapat menemukan penyebab kegagalan yang sebenarnya.

Analisis PCB papan telanjang

Ketika tingkat kegagalan sangat tinggi, analisis PCB kosong diperlukan sebagai pelengkap analisis penyebab kegagalan. Ketika alasan kegagalan yang diperoleh pada tahap analisis adalah cacat pada PCB bare-board yang mengarah pada kegagalan keandalan lebih lanjut, maka jika PCB bare-board memiliki cacat yang sama, mode kegagalan yang sama dengan produk yang gagal harus tercermin setelah perlakuan yang sama. proses sebagai produk gagal. Jika mode kegagalan yang sama tidak direproduksi, maka analisis penyebab produk gagal salah, atau setidaknya tidak lengkap.