Sinds de vroege 1950s, de printplaat (PCB) is altijd de structurele basismodule van elektronische verpakkingen geweest. Als drager van verschillende elektronische componenten en de spil van circuitsignaaloverdracht, bepalen de kwaliteit en betrouwbaarheid ervan de kwaliteit van de gehele elektronische verpakking. En betrouwbaarheid. Met de miniaturisatie, lichtgewicht en multifunctionele vereisten van elektronische producten en de promotie van loodvrije en halogeenvrije processen, zullen de vereisten voor PCB-betrouwbaarheid steeds hoger worden, dus hoe snel PCB-betrouwbaarheidsproblemen te lokaliseren en overeenkomstige maatregelen Het verbeteren van de betrouwbaarheid is een van de belangrijke thema’s geworden voor PCB-bedrijven.

Veelvoorkomende problemen met de betrouwbaarheid van PCB’s en typische legendes

Slechte soldeerbaarheid

(Niet bevochtigend)

Slechte soldeerbaarheid (niet-bevochtigend)

Lassen

(Kusseneffect)

Slechte hechting

Gelaagde explosieplaat

Open circuit (doorgaand gat)

open circuit

(Laser blind gat)

Open circuit (lijn)

Open circuit (ICD)

Kortsluiting (CAF)

Kortsluiting (ECM)

verbrand bord

In de feitelijke faalanalyse van betrouwbaarheidsproblemen kan het faalmechanisme van dezelfde faalwijze complex en divers zijn. Daarom vereist het, net als het onderzoeken van een zaak, correct analysedenken, nauwgezet logisch denken en gediversifieerde analysemethoden. Zoek de echte oorzaak van falen. In dit proces kan elke nalatigheid in een link leiden tot “onrechtvaardige, valse en verkeerd beoordeelde” gevallen.

Algemene analyse van betrouwbaarheidsproblemen Verzameling van achtergrondinformatie

Achtergrondinformatie is de basis van faalanalyses voor betrouwbaarheidsproblemen, die direct de trend van alle volgende faalanalyses beïnvloedt en een beslissende invloed heeft op de uiteindelijke mechanismebepaling. Daarom moet vóór de storingsanalyse de informatie achter de storing zo veel mogelijk worden verzameld, meestal inclusief maar niet beperkt tot:

(1) Storingsbereik: informatie over storingsbatch en bijbehorend storingspercentage;

① Als er een probleem is in een enkele batch in massaproductie, of als het faalpercentage laag is, is de kans op abnormale procesbeheersing groter;

②Als de eerste batch/meerdere batches problemen hebben, of de faalkans hoog is, kan de invloed van materialen en ontwerpfactoren niet worden uitgesloten;

⑵Voorbehandeling bij falen: of de PCB of PCBA een reeks voorbehandelingsprocessen heeft doorlopen voordat het defect optreedt. Veelvoorkomende voorbehandelingen zijn onder meer pre-reflow bakken, loodvrij/loodvrij reflow-solderen, loodvrij/loodvrij golfsolderen en handmatig solderen, enz. Indien nodig moet u meer weten over de materialen die in elke pre -behandelingsproces (soldeerpasta, staalgaas, soldeerdraad, enz.), informatie over apparatuur (soldeerboutvermogen, enz.) en parameters (reflowcurve, golfsoldeerparameters, handsoldeertemperatuur, enz.);

(3) Storingsscenario’s: de specifieke informatie wanneer de PCB of PCBA faalt, sommige bevinden zich in de voorbewerking, zoals het soldeer- en assemblageproces, zoals slechte soldeerbaarheid, delaminatie, enz.; sommige zijn in de follow-up veroudering, testen of zelfs Falen tijdens gebruik, zoals DLS, ECM, inbranden, enz.; het faalproces en de bijbehorende parameters in detail moeten begrijpen;

Fout PCB/PCBA-analyse

Over het algemeen is het aantal mislukte producten beperkt, of zelfs maar één. Daarom moet de analyse van mislukte producten het principe volgen van laag-voor-laaganalyse van buiten naar binnen, van niet-destructief tot destructief, en voorkomen dat de storingslocatie voortijdig wordt vernietigd:

(1) Uiterlijk observatie:

Uiterlijk observatie is de eerste stap in de analyse van mislukte producten. Door het uiterlijk van de storingslocatie en in combinatie met achtergrondinformatie kunnen ervaren storingsanalyse-engineers in principe meerdere mogelijke storingsoorzaken vaststellen en gerichte vervolganalyses uitvoeren. Maar het moet worden opgemerkt dat er veel manieren zijn om het uiterlijk te observeren, waaronder visuele inspectie, handheld vergrootglas, desktopvergrootglas, stereomicroscoop en metallurgische microscoop. Vanwege het verschil in lichtbron, beeldvormingsprincipe en waarnemingsdiepte moet het uiterlijk van de bijbehorende apparatuur echter uitgebreid worden geanalyseerd in combinatie met apparatuurfactoren. Vermijd overhaaste oordelen om vooropgezette subjectieve gissingen te vormen, waardoor de faalanalyse de verkeerde kant opgaat en waardevolle ongeldige producten en analyses verspild worden. tijd.

(2) Diepgaande niet-destructieve analyse

Voor sommige storingen worden alleen visuele waarnemingen gebruikt en kan onvoldoende storingsinformatie worden verzameld, of kunnen zelfs storingspunten niet worden gevonden, zoals delaminatie, foutief lassen en interne opening. Op dit moment zijn andere niet-destructieve analysemethoden vereist voor verdere informatieverzameling, waaronder ultrasone foutdetectie, 3D-röntgenstraal, infrarood thermische beeldvorming, detectie van kortsluitingslocaties, enz.

In de fase van observatie van het uiterlijk en niet-destructieve analyse, is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de gemeenschappelijke of tegengestelde kenmerken tussen verschillende mislukte producten, die kunnen worden gebruikt als referentie voor latere beoordelingsfouten. Nadat u voldoende informatie heeft verzameld in de niet-destructieve analysefase, kunt u beginnen met een gerichte vernietigingsanalyse.

(3) Schadeanalyse

De vernietigingsanalyse van mislukte producten is onmisbaar en de meest kritische stap, die vaak het succes of falen van een storingsanalyse bepaalt. Er zijn veel methoden voor vernietigingsanalyse, zoals scanning-elektronenmicroscopie en elementanalyse, horizontale/verticale secties, FTIR, enz., die niet in deze sectie worden beschreven. In dit stadium is de faalanalysemethode zeker van belang, maar belangrijker is het inzicht en de beoordeling van het defectprobleem, en een juist en helder begrip van de faalwijze en faalmechanisme, om de echte faaloorzaak te vinden.

Kale print PCB-analyse

Wanneer het faalpercentage hoog is, is het noodzakelijk om de bare-board PCB te analyseren, die kan worden gebruikt als aanvulling op de storingsoorzakenanalyse. Wanneer de faalreden die in de fase van de analyse van het faalproduct wordt verkregen, is dat een defect van de bare-board-PCB een verdere betrouwbaarheidsfout veroorzaakt, en als de bare-board-PCB hetzelfde defect heeft, na hetzelfde verwerkingsproces als het defecte product, moet dit de hetzelfde Dezelfde storingsmodus als het defecte product. Als dezelfde storingsmodus niet wordt gereproduceerd, kan dit alleen maar betekenen dat de analyse van de oorzaak van het defecte product verkeerd is, of op zijn minst onvolledig.

Herhalingstest

Wanneer het faalpercentage erg laag is en er geen hulp kan worden verkregen van de bare-board PCB-analyse, is het noodzakelijk om de PCB-defecten te reproduceren en de faalmodus van het defecte product verder te reproduceren, zodat de faalanalyse een gesloten lus vormt.

Geconfronteerd met een toenemend aantal PCB-betrouwbaarheidsfouten vandaag, biedt faalanalyse belangrijke informatie uit de eerste hand voor ontwerpoptimalisatie, procesverbetering en materiaalkeuze, en is het het startpunt voor betrouwbaarheidsgroei. Sinds de oprichting zet Xingsen Technology Central Laboratory zich in voor het onderzoek op het gebied van betrouwbaarheidsfoutanalyse. Uitgaande van dit probleem zullen we geleidelijk onze ervaring en typische gevallen in de analyse van betrouwbaarheidsfouten introduceren.