PCB 신뢰성 문제 및 사례에 대한 상세한 분석

1950 년대 초부터 인쇄 회로 기판 (PCB)는 다양한 전자 부품의 운반체이자 회로 신호 전송의 허브로서 전자 포장의 기본 구성 모듈이었으며 품질과 신뢰성이 전체 전자 포장의 품질과 신뢰성을 결정합니다. 전자 제품의 소형화, 경량화 및 다기능화 요구 사항과 무연 및 무할로겐 공정의 촉진으로 PCB 신뢰성에 대한 요구 사항은 점점 더 높아질 것입니다. 따라서 PCB 신뢰성 문제를 신속하게 찾아내고 이에 상응하는 신뢰성 향상을 수행하는 방법은 PCB 기업의 중요한 문제 중 하나가 되었습니다.

ipcb

일반적인 PCB 신뢰성 문제 및 일반적인 범례

불량한 납땜성

(젖지 않음)

납땜성 불량(비습윤성)

가상 용접

(베개 효과)

가난한 의존

레이어드 플레이트 블라스팅

개방 회로(관통 구멍)

개방 회로

(레이저 블라인드 홀)

개방 회로

개방 회로(ICD)

단락(CAF)

단락(ECM)

버닝 플레이트

그러나 실제적인 신뢰성 문제의 고장 분석에서 동일한 고장 모드의 고장 메커니즘은 복잡하고 다양할 수 있습니다. 따라서 사건을 조사하듯이 정확한 분석적 사고와 엄격한 논리적 사고, 다양한 분석 방법이 실제 실패 원인을 찾는 데 필요하다. 이 과정에서 링크가 약간 부주의하여 “부당, 거짓 및 잘못된 경우”가 발생할 수 있습니다.

신뢰성 문제에 대한 일반 분석 배경 정보 수집

배경 정보는 신뢰성 문제의 고장 분석의 기초이며 모든 후속 고장 분석의 경향에 직접적인 영향을 미치며 최종 메커니즘 결정에 결정적인 영향을 미칩니다. 따라서 고장 분석 전에 일반적으로 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 고장 이면의 정보를 최대한 많이 수집해야 합니다.

(1) 고장 범위: 고장 배치 정보 및 해당 고장률

(1) 단일 배치의 대량 생산 문제 또는 낮은 실패율인 경우 비정상적인 공정 제어 가능성이 더 큽니다.

(2) 첫 번째 배치/다중 배치에 문제가 있거나 실패율이 높은 경우 재료 및 설계 요소의 영향을 배제할 수 없습니다.

(2) 사전 장애 처리: PCB 또는 PCBA가 장애가 발생하기 전에 일련의 사전 처리 절차를 거쳤는지 여부. 일반적인 전처리에는 베이킹 전 환류, / 무연 리플 로우 납땜 및 / 무연 웨이브 크레스트 용접 및 수동 용접 등이 포함되며 전처리 공정에 사용되는 모든 재료 (예 : 솔더 페이스트, 스텐실, 납땜 와이어 등), 장비(납땜 인두 전원 등) 및 매개변수(유동 곡선 및 웨이브 납땜의 매개변수, 손 납땜 온도 등) 정보;

(3) 고장 상황: PCB 또는 PCBA가 고장났을 때의 특정 정보, 그 중 일부는 납땜성 불량, 성층화 등 용접 및 조립과 같은 전처리 공정에서 고장난 것입니다. 일부는 CAF, ECM, 굽기 플레이트 등과 같은 후속 노화, 테스트 및 실패 사용에 있습니다. 실패 프로세스 및 관련 매개변수에 대한 자세한 이해

고장 PCB/PCBA 분석

일반적으로 말해서 불량품의 수는 한정되어 있거나 한 조각으로 되어 있기 때문에 불량품의 분석은 외부에서 내부로, 비파괴에서 파괴에 이르기까지 층별 분석의 원칙에 따라 반드시 조기파괴를 피해야 합니다. 실패 사이트의:

(1) 외관 관찰

외관 관찰은 고장 제품 분석의 첫 번째 단계입니다. 숙련된 고장 분석 엔지니어는 고장 사이트의 출현과 배경 정보를 통해 기본적으로 몇 가지 가능한 고장 원인을 파악하고 그에 따라 후속 분석을 수행할 수 있습니다. 그러나 육안, 휴대용 돋보기, 탁상용 돋보기, 입체 현미경 및 금속 현미경을 포함하여 모양을 관찰하는 방법에는 여러 가지가 있음을 유의해야 합니다. 그러나 광원, 이미징 원리 및 관찰 피사계 심도의 차이로 인해 해당 장비에서 관찰되는 형태는 장비 요인에 따라 종합적으로 분석해야 합니다. 성급한 판단과 선입견을 가진 주관적인 추측은 잘못된 분석 방향으로 이어지며 소중한 불량 제품과 분석 시간을 낭비하는 행위를 금합니다.

(2) 심층 비파괴 분석

일부 파손의 경우 외관 관찰만으로는 충분한 파손 ​​정보를 수집할 수 없거나 박리, 가상 용접 및 내부 개방 등과 같은 파손 지점조차 찾을 수 없습니다. 이때 다른 비파괴 분석 방법을 사용하여 다음을 수행해야 합니다. 초음파 결함 감지, 3D X선, 적외선 열화상, 단락 위치 감지 등을 포함한 추가 정보 수집

외관 관찰 및 비파괴 분석 단계에서 다른 고장 제품의 공통 또는 다른 특성에주의를 기울일 필요가 있으며 이는 후속 고장 판단에 참고로 사용할 수 있습니다. 비파괴 분석 단계에서 충분한 정보가 수집된 후 대상 고장 분석을 시작할 수 있습니다.

(3) 고장분석

실패 분석은 필수 불가결하고 가장 중요한 단계이며 종종 실패 분석의 성공 또는 실패를 결정합니다. 주사전자현미경 및 원소분석, 수평/수직 단면, FTIR 등과 같은 고장 분석 방법에는 여러 가지가 있으며 이 섹션에서는 설명하지 않습니다. 이 단계에서 고장 분석 방법도 중요하지만 더 중요한 것은 고장 문제에 대한 통찰력과 판단, 고장 모드 및 고장 메커니즘에 대한 정확하고 명확한 이해를 통해 실제 고장 원인을 찾는 것입니다.

베어보드 PCB 분석

불량률이 매우 높은 경우에는 불량원인 분석의 보완책으로 Bare PCB 분석이 필요하다. 분석단계에서 구한 고장원인이 베어보드 PCB의 불량으로 추가적인 신뢰성 불량인 경우, 베어보드 PCB에 동일한 불량이 있는 경우 동일한 처리 후 불량제품과 동일한 고장모드를 반영하여야 한다. 실패한 제품으로 처리합니다. 동일한 고장 모드가 재현되지 않으면 고장 제품의 원인 분석이 잘못되었거나 적어도 불완전한 것입니다.