מאז 1950s מוקדם, המעגל המודפס (PCB) תמיד היה המודול המבני הבסיסי של אריזה אלקטרונית. בתור הספק של רכיבים אלקטרוניים שונים ומרכז העברת אותות המעגל, האיכות והאמינות שלו קובעות את איכות האריזה האלקטרונית כולה. וגם אמינות. עם מזעור, משקל קל ודרישות רב-תכליתיות של מוצרים אלקטרוניים, וקידום תהליכים נטולי עופרת וללא הלוגן, הדרישות לאמינות PCB יהפכו גבוהות יותר ויותר, אז איך לאתר במהירות בעיות אמינות PCB ולעשות מתאימות אמצעים שיפור האמינות הפך לאחד הנושאים החשובים עבור חברות PCB.

בעיות אמינות PCB נפוצות ואגדות טיפוסיות

יכולת הלחמה לקויה

(לא מרטיב)

יכולת הלחמה ירודה (לא הרטבה)

הלחמה

(אפקט כרית)

קשר רע

לוח פיצוץ שכבות

מעגל פתוח (דרך חור)

מעגל פתוח

(חור עיוור בלייזר)

מעגל פתוח (קו)

מעגל פתוח (ICD)

קצר חשמלי (CAF)

קצר חשמלי (ECM)

לוח שרוף

בניתוח הכשל בפועל של בעיות אמינות, מנגנון הכשל של אותו מצב כשל עשוי להיות מורכב ומגוון. לכן, בדיוק כמו חקירת מקרה, היא דורשת חשיבה אנליזה נכונה, חשיבה לוגית מדוקדקת ושיטות ניתוח מגוונות. מצא את הסיבה האמיתית לכישלון. בתהליך זה, כל רשלנות בכל קישור עלולה לגרום למקרים “לא צודקים, שקריים ושופטים שלא כהלכה”.

ניתוח כללי של בעיות אמינות איסוף מידע רקע

מידע רקע הוא הבסיס לניתוח כשל לבעיות מהימנות, המשפיע ישירות על המגמה של כל ניתוחי הכשלים הבאים, ויש לו השפעה מכרעת על קביעת המנגנון הסופי. לכן, לפני ניתוח כשל, יש לאסוף את המידע שמאחורי הכשל ככל האפשר, בדרך כלל כולל אך לא רק:

(1) היקף כשל: מידע על אצווה כשל ושיעור הכשלים המתאים

① אם יש בעיה באצווה בודדת בייצור המוני, או ששיעור הכשלים נמוך, האפשרות לבקרת תהליכים חריגה גדולה יותר;

②אם יש בעיות באצווה הראשונה/לקבוצות מרובות, או ששיעור הכשלים גבוה, לא ניתן לשלול את ההשפעה של חומרים וגורמי עיצוב;

⑵ טיפול מקדים לכישלון: האם ה-PCB או ה-PCBA עברו סדרה של תהליכי טיפול מקדים לפני שהתרחש כישלון. טיפולים מקדימים נפוצים כוללים אפייה מקדימה, הלחמה חוזרת נטולת עופרת/ללא עופרת, הלחמת גלים נטולת עופרת/ללא עופרת והלחמה ידנית וכו’. במידת הצורך, עליך ללמוד עוד על החומרים המשמשים בכל קדם. -תהליך טיפול (משחת הלחמה, רשת פלדה, חוט הלחמה וכו’), ציוד (כוח מלחם וכו’) ופרמטרים (עקומת זרימה חוזרת, פרמטרי הלחמה בגל, טמפרטורת הלחמה ידנית וכו’) מידע;

(3) תרחישי כשל: המידע הספציפי כאשר ה-PCB או ה-PCBA נכשלים, חלקם נמצאים בעיבוד מקדים כגון תהליך הלחמה והרכבה, כגון יכולת הלחמה לקויה, דלמינציה וכו’; חלקם נמצאים במעקב אחר הזדקנות, בדיקה או אפילו כשל במהלך השימוש, כגון CAF, ECM, צריבה וכו’; צריך להבין את תהליך הכישלון ואת הפרמטרים הקשורים בפירוט;

ניתוח PCB/PCBA כשל

באופן כללי, מספר המוצרים שנכשלו מוגבל, או אפילו רק אחד. לכן, הניתוח של מוצרים שנכשל חייב לפעול לפי העיקרון של ניתוח שכבה אחר שכבה מבחוץ לפנים, מבלתי הרסני להרס, ולהימנע מהרס מוקדם של אתר הכשל:

(1) תצפית מראה

תצפית מראה היא השלב הראשון בניתוח מוצרים כושלים. באמצעות הופעת אתר הכשל ובשילוב עם מידע רקע, מהנדסי ניתוח כשלים מנוסים יכולים בעצם לקבוע מספר גורמים אפשריים לכשל ולבצע ניתוח מעקב ממוקד. אבל יש לציין כי ישנן דרכים רבות לצפות במראה, כולל בדיקה ויזואלית, זכוכית מגדלת כף יד, זכוכית מגדלת שולחנית, מיקרוסקופ סטריאו ומיקרוסקופ מתכות. עם זאת, בשל ההבדל במקור האור, עיקרון ההדמיה ועומק התצפית, יש לנתח באופן מקיף את המראה של הציוד המתאים בשילוב עם גורמי ציוד. הימנע מפגיעות שיפוטיות כדי ליצור ניחושים סובייקטיביים מוקדמים, מה שהופך את ניתוח הכישלון לכיוון הלא נכון ובזבוז מוצרים וניתוח לא חוקיים יקרי ערך. זְמַן.

(2) ניתוח לא הרסני מעמיק

עבור תקלות מסוימות, נעשה שימוש בתצפיות חזותיות בלבד, ולא ניתן לאסוף מספיק מידע על כשל, או אפילו לא ניתן למצוא נקודות כשל, כגון דלמינציה, ריתוך שקרי ופתיחה פנימית. בשלב זה, נדרשות שיטות ניתוח לא הרסניות נוספות לאיסוף מידע נוסף, כולל זיהוי פגמים אולטראסוניים, 3D X-RAY, הדמיה תרמית אינפרא אדום, זיהוי מיקום קצר חשמלי וכו’.

בשלב של התבוננות במראה החיצוני והניתוח הבלתי הרסני, יש לשים לב למאפיינים המשותפים או ההפוכים בין מוצרים שנכשלו שונים, אשר יכולים לשמש כאסמכתא לשיפוטי כישלון הבאים. לאחר איסוף מספיק מידע בשלב הניתוח הלא הרסני, ניתן להתחיל בניתוח הרס ממוקד.

(3) ניתוח נזקים

ניתוח ההרס של מוצרים כושלים הוא הכרחי והשלב הקריטי ביותר, שקובע לעתים קרובות את ההצלחה או הכישלון של ניתוח כישלון. ישנן שיטות רבות לניתוח הרס, כגון מיקרוסקופ אלקטרונים סורק וניתוח אלמנטים, חתך אופקי/אנכי, FTIR וכו’, שאינן מתוארות בסעיף זה. בשלב זה, שיטת ניתוח הכשל חשובה בהחלט, אך חשובה יותר היא התובנה והשיפוט של בעיית הליקויים, והבנה נכונה וברורה של מצב הכשל ומנגנון הכשל, על מנת למצוא את סיבת הכשל האמיתית.

ניתוח PCB בלוח חשוף

כאשר שיעור הכשלים גבוה, יש צורך לנתח את PCB הלוח החשוף, אשר יכול לשמש כתוספת לניתוח סיבת הכשל. כאשר סיבת הכשל המתקבלת בשלב ניתוח מוצר הכשל היא שפגם בלוח החשוף גורם לכשל אמינות נוסף, אזי אם ללוח החשוף יש את אותו פגם, לאחר אותו תהליך עיבוד כמו המוצר הכושל, הוא אמור לשקף את אותו מצב כשל כמו המוצר שנכשל. אם אותו מצב כשל אינו משוחזר, זה יכול רק אומר שהניתוח של הגורם למוצר הכושל שגוי, או לפחות לא שלם.

מבחן הישנות

כאשר שיעור הכשלים נמוך מאוד ולא ניתן לקבל עזרה מניתוח ה-PCB החשוף, יש צורך לשחזר את הפגמים ב-PCB ולשחזר את מצב הכשל של המוצר הכושל, כך שניתוח הכשל יוצר לולאה סגורה.

מול מספר הולך וגדל של כשלים באמינות PCB כיום, ניתוח כשלים מספק מידע חשוב ממקור ראשון לאופטימיזציה של תכנון, שיפור תהליכים ובחירת חומרים, ומהווה נקודת המוצא לצמיחת אמינות. מאז הקמתה, המעבדה המרכזית לטכנולוגיה של Xingsen מחויבת למחקר בתחום ניתוח כשלי מהימנות. החל מבעיה זו, נציג בהדרגה את הניסיון שלנו ואת המקרים האופייניים בניתוח כשל אמינות.