Sinds het begin van de jaren 1950 printplaat (PCB) is de basisconstructiemodule van elektronische verpakkingen, als drager van verschillende elektronische componenten en de hub van circuitsignaaloverdracht, de kwaliteit en betrouwbaarheid ervan bepalen de kwaliteit en betrouwbaarheid van de gehele elektronische verpakking. Met de miniaturisatie, lichtgewicht en multifunctionele vereisten van elektronische producten, evenals de promotie van loodvrije en halogeenvrije processen, zullen de vereisten voor PCB-betrouwbaarheid steeds hoger worden. Daarom is het snel lokaliseren van PCB-betrouwbaarheidsproblemen en het maken van overeenkomstige betrouwbaarheidsverbetering een van de belangrijke problemen geworden voor PCB-ondernemingen.

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

Slechte soldeerbaarheid

(Geen bevochtiging)

Slechte soldeerbaarheid (niet-bevochtigend)

Virtueel lassen

(Kusseneffect)

Arme afhankelijk

Gelaagd plaatstralen

Open circuit (doorgaand gat)

Open Circuit

(Laser blind gat)

Open Circuit

Open circuit (ICD)

Kortsluiting (CAF)

Kortsluiting (ECM)

Brandende plaat

Bij de faalanalyse van praktische betrouwbaarheidsproblemen kan het faalmechanisme van dezelfde faalwijze echter complex en divers zijn. Daarom zijn, net als bij het onderzoeken van een zaak, correct analytisch denken, rigoureus logisch denken en gediversifieerde analysemethoden nodig om de echte oorzaak van het falen te vinden. In dit proces is elke link enigszins nalatig en kan deze “onrechtvaardige, valse en verkeerde zaak” veroorzaken.

Algemene analyse van betrouwbaarheid Problemen Achtergrondinformatie verzamelen

Achtergrondinformatie is de basis van faalanalyses van betrouwbaarheidsproblemen, heeft direct invloed op de trend van alle volgende faalanalyses en heeft een beslissende invloed op de uiteindelijke mechanismebepaling. Daarom moet voorafgaand aan de storingsanalyse zoveel mogelijk informatie achter storingen worden verzameld, meestal inclusief maar niet beperkt tot:

(1) Storingsbereik: informatie over storingsbatch en bijbehorend storingspercentage

(1) Als de enkele partij massaproductieproblemen of een laag uitvalpercentage heeft, is de kans op abnormale procesbeheersing groter;

(2) Als er problemen zijn in de eerste batch/meerdere batches, of het faalpercentage hoog is, kan de invloed van materiaal- en ontwerpfactoren niet worden uitgesloten;

(2) Pre-failure-behandeling: of PCB of PCBA een reeks voorbehandelingsprocedures heeft doorlopen voordat er een storing optreedt. Gebruikelijke voorbehandelingen omvatten reflux voor het bakken, / loodvrij reflow-solderen en / loodvrij golftoplassen en handmatig lassen, enz., wanneer het nodig is om alle materialen die in het voorbehandelingsproces worden gebruikt (zoals soldeerpasta, stencil, soldeerdraad, enz.), informatie over apparatuur (soldeerboutvermogen, enz.) en parameters (stroomcurve en de parameters van het golfsolderen, handsoldeertemperatuur, enz.);

(3) Storingssituatie: de specifieke informatie wanneer PCB of PCBA faalt, waarvan een deel is mislukt in het voorverwerkingsproces zoals lassen en assemblage, zoals slechte soldeerbaarheid, gelaagdheid, enz.; Sommige zijn in de daaropvolgende veroudering, testen en zelfs gebruik van storingen, zoals DLS, ECM, brandende plaat, enz.; Gedetailleerd begrip van het faalproces en gerelateerde parameters;

Fout PCB/PCBA-analyse

Over het algemeen is het aantal mislukte producten beperkt, of zelfs maar één stuk, dus de analyse van mislukte producten moet het principe volgen van laag voor laag analyse van buiten naar binnen, van niet-vernietiging tot vernietiging, voorkom in ieder geval voortijdige vernietiging van de storingslocatie:

(1) Uiterlijk observatie:

Uiterlijk observatie is de eerste stap van de analyse van het falen van het product. Door het uiterlijk van de storingslocatie en in combinatie met achtergrondinformatie, kunnen ervaren storingsanalyse-engineers in principe verschillende mogelijke oorzaken van storingen bepalen en dienovereenkomstig vervolganalyses uitvoeren. Er moet echter worden opgemerkt dat er veel manieren zijn om het uiterlijk te observeren, waaronder visueel, in de hand gehouden vergrootglas, desktopvergrootglas, stereoscopische microscoop en metallografische microscoop. Vanwege de verschillen in lichtbron, beeldvormingsprincipe en waarnemingsdiepte van het veld, moet de morfologie die wordt waargenomen door de overeenkomstige apparatuur echter uitgebreid worden geanalyseerd op basis van apparatuurfactoren. Het is verboden overhaast te oordelen en vooringenomen subjectief giswerk te vormen, wat leidt tot de verkeerde richting van faalanalyse en verspilling van kostbare mislukte producten en analysetijd.

(2) Diepgaande niet-destructieve analyse

Voor sommige storingen kan de uiterlijkwaarneming alleen niet voldoende storingsinformatie verzamelen, of zelfs het storingspunt kan niet worden gevonden, zoals delaminatie, virtueel lassen en interne opening, enz. Op dit moment moeten andere niet-destructieve analysemethoden worden gebruikt om meer informatie verzamelen, waaronder ultrasone foutdetectie, 3D-röntgenstraling, 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 verschillende kenmerken van verschillende faalproducten, die als referentie kunnen worden gebruikt voor het daaropvolgende faaloordeel. Nadat voldoende informatie is verzameld tijdens de niet-destructieve analysefase, kan de gerichte storingsanalyse beginnen.

(3) Storingsanalyse

Foutanalyse is onmisbaar, en is de meest kritische stap, bepaalt vaak het succes of falen van de foutanalyse. Er zijn veel methoden voor storingsanalyse, zoals scanning-elektronenmicroscopie & elementanalyse, horizontale/verticale sectie, FTIR, enz., die in deze sectie niet zullen worden beschreven. In dit stadium is de faalanalysemethode weliswaar belangrijk, maar belangrijker is het inzicht en de beoordeling van het defectprobleem, en het juiste en duidelijke begrip van de faalwijze en het faalmechanisme, om zo de echte oorzaak van het falen te vinden.

Kale print PCB-analyse

Wanneer het faalpercentage erg hoog is, is de analyse van kale PCB noodzakelijk als aanvulling op de storingsoorzakenanalyse. Wanneer de in de analysefase verkregen storingsreden een defect van de bare-board PCB is dat leidt tot een verdere uitval van de betrouwbaarheid, dan moet, als de bare-board PCB hetzelfde defect heeft, dezelfde storingsmodus als het defecte product worden weergegeven na dezelfde behandeling proces als het mislukte product. Als dezelfde storingsmodus niet wordt gereproduceerd, is de oorzakenanalyse van het defecte product fout, of in ieder geval onvolledig.