初期の1950以来、 プリント回路基板 （PCB）は、常に電子パッケージングの基本的な構造モジュールです。 さまざまな電子部品のキャリアおよび回路信号伝送のハブとして、その品質と信頼性が電子パッケージ全体の品質を決定します。 そして信頼性。 電子製品の小型化、軽量化、多機能要件、鉛フリーおよびハロゲンフリープロセスの推進により、PCBの信頼性に対する要件はますます高まっているため、PCBの信頼性の問題を迅速に特定して対応させる方法対策信頼性の向上は、PCB企業にとって重要な課題のXNUMXつになっています。

一般的なPCBの信頼性の問題と典型的な凡例

はんだ付け性が悪い

（濡れない）

はんだ付け性が悪い（濡れない）

溶接

（枕効果）

悪い結合

レイヤードエクスプロージョンボード

開回路（スルーホール）

開回路

（レーザー止まり穴）

開回路（ライン）

開回路（ICD）

短絡（CAF）

短絡（ECM）

焦げたボード

信頼性問題の実際の故障解析では、同じ故障モードの故障メカニズムは複雑で多様である可能性があります。 したがって、事件を調査するのと同じように、正しい分析思考、綿密な論理的思考、多様な分析方法が必要です。 失敗の本当の原因を見つけてください。 このプロセスでは、リンクの過失により、「不当、虚偽、および誤った判断」のケースが発生する可能性があります。

信頼性問題の一般的な分析背景情報収集

背景情報は、信頼性の問題の障害分析の基礎であり、後続のすべての障害分析の傾向に直接影響し、最終的なメカニズムの決定に決定的な影響を及ぼします。 したがって、障害分析の前に、障害の背後にある情報を可能な限り収集する必要があります。通常、以下が含まれますが、これらに限定されません。

（1）故障範囲：故障バッチ情報と対応する故障率

①大量生産の単一バッチに問題がある場合、または故障率が低い場合、異常なプロセス制御の可能性が高くなります。

②最初のバッチ/複数のバッチに問題がある場合、または故障率が高い場合、材料および設計要因の影響を排除することはできません。

⑵故障の前処理：PCBまたはPCBAが、故障が発生する前に一連の前処理プロセスを経たかどうか。 一般的な前処理には、プリリフローベーキング、鉛フリー/鉛フリーリフローはんだ付け、鉛フリー/鉛フリーウェーブはんだ付け、手動はんだ付けなどがあります。必要に応じて、各前処理で使用される材料について詳しく知る必要があります。 -処理プロセス（はんだペースト、スチールメッシュ、はんだワイヤーなど））、機器（はんだ付け鉄力など）およびパラメータ（リフロー曲線、ウェーブはんだ付けパラメータ、手はんだ付け温度など）情報。

（3）故障シナリオ：PCBまたはPCBAが故障した場合の特定の情報。一部は、はんだ付けや、はんだ付け性の低下、層間剥離などの組み立てプロセスなどの前処理にあります。 CAF、ECM、バーンインなど、一部はフォローアップの経年劣化、テスト、または使用中の障害にさえあります。 障害プロセスと関連パラメータを詳細に理解する必要があります。

PCB / PCBA分析の失敗

一般的に言って、失敗した製品の数は限られているか、XNUMXつだけです。 したがって、故障した製品の分析は、外側から内側へ、非破壊から破壊へのレイヤーごとの分析の原則に従い、故障箇所を早期に破壊しないようにする必要があります。

（1）外観観察

外観観察は、故障した製品の分析の最初のステップです。 経験豊富な障害分析エンジニアは、障害サイトの外観と背景情報を組み合わせることで、基本的にいくつかの考えられる障害の原因を特定し、対象を絞ったフォローアップ分析を行うことができます。 ただし、目視検査、手持ち拡大鏡、デスクトップ拡大鏡、実体顕微鏡、冶金顕微鏡など、外観を観察する方法はたくさんあることに注意してください。 ただし、光源、イメージング原理、観察深度の違いにより、対応する機器の外観を機器の要因と併せて総合的に分析する必要があります。 先入観のある主観的な推測を形成するために判断を急ぐこと、失敗分析を間違った方向に向けること、貴重な無効な製品と分析を無駄にすることは避けてください。 時間。

（2）詳細な非破壊分析

一部の故障では、目視のみが使用され、十分な故障情報が収集されないか、層間剥離、仮溶接、内部開口などの故障箇所が見つかりません。 現時点では、超音波欠陥検出、3D X線、赤外線熱画像、短絡位置検出など、その他の非破壊分析方法がさらなる情報収集に必要です。

外観観察や非破壊検査の段階では、故障した製品の共通点や反対の特性に注意を払う必要があり、その後の故障判定の参考になります。 非破壊分析段階で十分な情報を収集した後、対象を絞った破壊分析を開始できます。

（3）損傷分析

故障した製品の破壊分析は不可欠であり、最も重要なステップであり、故障分析の成否を決定することがよくあります。 走査型電子顕微鏡および元素分析、水平/垂直セクショニング、FTIRなど、破壊分析には多くの方法がありますが、このセクションでは説明していません。 この段階では、故障解析方法は確かに重要ですが、実際の故障原因を見つけるためには、欠陥問題の洞察と判断、および故障モードと故障メカニズムの正確で明確な理解がより重要です。

ベアボードPCB分析

故障率が高い場合は、故障原因分析の補足として使用できるベアボードPCBを分析する必要があります。 故障製品分析段階で得られた故障理由がベアボードPCBの欠陥がさらなる信頼性故障を引き起こすことである場合、ベアボードPCBに同じ欠陥がある場合、故障製品と同じ処理プロセスの後、それは故障した製品と同じ故障モード。 同じ故障モードが再現されない場合は、故障した製品の原因の分析が間違っているか、少なくとも不完全であることを意味するだけです。

再発試験

故障率が非常に低く、ベアボードPCB分析で助けが得られない場合は、PCBの欠陥を再現し、故障した製品の故障モードをさらに再現して、故障分析が閉ループを形成するようにする必要があります。

今日、ますます多くのPCB信頼性障害に直面しており、障害分析は、設計の最適化、プロセスの改善、および材料の選択のための重要な直接情報を提供し、信頼性の向上の出発点です。 Xingsen Technology Central Laboratoryは、設立以来、信頼性障害分析の分野での研究に取り組んできました。 この号から、信頼性故障解析の経験と典型的な事例を徐々に紹介していきます。