Sejak awal 1950-an, papan litar bercetak (PCB) telah menjadi modul pembinaan asas pembungkusan elektronik, sebagai pembawa pelbagai komponen elektronik dan hab penghantaran isyarat litar, kualiti dan kebolehpercayaannya menentukan kualiti dan kebolehpercayaan keseluruhan pembungkusan elektronik. Dengan keperluan pengecilan, ringan dan pelbagai fungsi produk elektronik, serta promosi proses bebas plumbum dan bebas halogen, keperluan untuk kebolehpercayaan PCB akan menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi. Oleh itu, cara cepat mencari masalah kebolehpercayaan PCB dan membuat peningkatan kebolehpercayaan yang sepadan telah menjadi salah satu isu penting bagi perusahaan PCB.

Masalah kebolehpercayaan PCB biasa dan legenda biasa

Kebolehpaterian yang lemah

(Tiada basah)

Kebolehmaterian yang lemah (tidak membasahkan)

Kimpalan maya

(Kesan bantal)

Tanggungan miskin

Letupan plat berlapis

Litar terbuka (melalui lubang)

Litar terbuka

(Lubang buta laser)

Litar terbuka

Litar terbuka (ICD)

Litar pintas (CAF)

Litar pintas (ECM)

Pinggan terbakar

Walau bagaimanapun, dalam analisis kegagalan masalah kebolehpercayaan praktikal, mekanisme kegagalan mod kegagalan yang sama mungkin kompleks dan pelbagai. Oleh itu, sama seperti menyiasat kes, pemikiran analitikal yang betul, pemikiran logik yang teliti dan kaedah analisis yang pelbagai diperlukan untuk mencari punca kegagalan sebenar. Dalam proses ini, sebarang pautan sedikit cuai, boleh menyebabkan “kes yang tidak adil, palsu dan salah”.

Analisis Umum Masalah kebolehpercayaan Latar Belakang Pengumpulan maklumat

Maklumat Latar Belakang adalah asas analisis kegagalan masalah kebolehpercayaan, secara langsung mempengaruhi arah aliran semua analisis kegagalan berikutnya, dan mempunyai pengaruh yang menentukan pada penentuan mekanisme akhir. Oleh itu, sebelum analisis kegagalan, maklumat di sebalik kegagalan hendaklah dikumpul sebanyak mungkin, biasanya termasuk tetapi tidak terhad kepada:

(1) Julat kegagalan: maklumat kelompok kegagalan dan kadar kegagalan yang sepadan

(1) Jika kumpulan tunggal masalah pengeluaran besar-besaran, atau kadar kegagalan yang rendah, maka kemungkinan kawalan proses yang tidak normal adalah lebih besar;

(2) Jika terdapat masalah dalam kumpulan pertama/berbilang kelompok, atau kadar kegagalan adalah tinggi, pengaruh bahan dan faktor reka bentuk tidak boleh dikecualikan;

(2) Rawatan pra-kegagalan: sama ada PCB atau PCBA telah melalui satu siri prosedur pra-rawatan sebelum kegagalan berlaku. Prarawatan biasa termasuk refluks sebelum dibakar, / pematerian aliran semula tanpa plumbum dan/kimpalan puncak gelombang tanpa plumbum dan kimpalan manual, dsb., apabila perlu memahami secara terperinci semua bahan yang digunakan dalam proses prarawatan (seperti pes pateri, stensil, wayar pateri, dsb.), maklumat peralatan (kuasa besi pematerian, dsb.) dan parameter (lengkung aliran dan parameter pematerian gelombang, suhu pematerian tangan, dsb.);

(3) Situasi kegagalan: maklumat khusus apabila PCB atau PCBA gagal, beberapa daripadanya telah gagal dalam proses pra-pemprosesan seperti kimpalan dan pemasangan, seperti kebolehmaterian yang lemah, stratifikasi, dll.; Ada yang dalam proses penuaan, ujian dan juga penggunaan kegagalan, seperti CAF, ECM, plat pembakaran, dll.; Pemahaman terperinci tentang proses kegagalan dan parameter yang berkaitan;

Kegagalan analisis PCB/PCBA

Secara umumnya, bilangan produk yang gagal adalah terhad, atau hanya satu bahagian, jadi analisis produk yang gagal mesti mengikut prinsip analisis lapisan demi lapisan dari luar ke dalam, daripada tidak memusnahkan kepada kemusnahan, dengan segala cara mengelakkan kemusnahan pramatang tapak kegagalan:

(1) Pemerhatian rupa

Pemerhatian penampilan adalah langkah pertama analisis produk kegagalan. Melalui penampilan tapak kegagalan dan digabungkan dengan maklumat latar belakang, jurutera analisis kegagalan berpengalaman pada asasnya boleh menentukan beberapa kemungkinan punca kegagalan dan menjalankan analisis susulan dengan sewajarnya. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa terdapat banyak cara untuk memerhatikan rupa, termasuk visual, kaca pembesar genggam, kaca pembesar desktop, mikroskop stereoskopik dan mikroskop metalografik. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh perbezaan sumber cahaya, prinsip pengimejan dan kedalaman medan cerapan, morfologi yang diperhatikan oleh peralatan yang sepadan perlu dianalisis secara menyeluruh berdasarkan faktor peralatan. Dilarang membuat pertimbangan tergesa-gesa dan membentuk tekaan subjektif yang diprasangka, yang membawa kepada arah analisis kegagalan yang salah dan membazirkan produk yang gagal dan masa analisis yang berharga.

(2) Analisis tidak merosakkan yang mendalam

Untuk beberapa kegagalan, pemerhatian penampilan sahaja tidak dapat mengumpul maklumat kegagalan yang mencukupi, malah titik kegagalan tidak dapat ditemui, seperti delaminasi, kimpalan maya dan pembukaan dalaman, dsb. Pada masa ini, kaedah analisis tidak merosakkan lain harus digunakan untuk kumpulkan maklumat lanjut, termasuk pengesanan kecacatan ultrasonik, X-ray 3D, pengimejan terma inframerah, pengesanan lokasi litar pintas, dsb.

Dalam peringkat pemerhatian penampilan dan analisis tidak merosakkan, adalah perlu untuk memberi perhatian kepada ciri umum atau berbeza bagi produk kegagalan yang berbeza, yang boleh digunakan untuk rujukan untuk penghakiman kegagalan berikutnya. Selepas maklumat yang mencukupi dikumpulkan semasa fasa analisis tidak merosakkan, analisis kegagalan yang disasarkan boleh dimulakan.

(3) Analisis kegagalan

Analisis kegagalan adalah amat diperlukan, dan merupakan langkah yang paling kritikal, selalunya menentukan kejayaan atau kegagalan analisis kegagalan. Terdapat banyak kaedah untuk analisis kegagalan, seperti pengimbasan mikroskop elektron & analisis unsur, bahagian mendatar/menegak, FTIR, dsb., yang tidak akan diterangkan dalam bahagian ini. Pada peringkat ini, walaupun kaedah analisis kegagalan adalah penting, apa yang lebih penting ialah pemahaman dan pertimbangan masalah kecacatan, dan pemahaman yang betul dan jelas tentang mod kegagalan dan mekanisme kegagalan, untuk mencari punca sebenar kegagalan.

Analisis PCB papan kosong

Apabila kadar kegagalan adalah sangat tinggi, analisis PCB kosong adalah perlu sebagai tambahan kepada analisis punca kegagalan. Apabila sebab kegagalan yang diperolehi dalam peringkat analisis adalah kecacatan PCB papan kosong yang membawa kepada kegagalan kebolehpercayaan selanjutnya, maka jika PCB papan kosong mempunyai kecacatan yang sama, mod kegagalan yang sama seperti produk yang gagal harus ditunjukkan selepas rawatan yang sama proses sebagai produk yang gagal. Jika mod kegagalan yang sama tidak dihasilkan semula, maka analisis punca produk yang gagal adalah salah, atau sekurang-kurangnya tidak lengkap.