Siden begynnelsen av 1950-tallet, trykte kretskort (PCB) har vært den grunnleggende konstruksjonsmodulen for elektronisk emballasje, som bærer av ulike elektroniske komponenter og navet i kretssignaloverføring, dens kvalitet og pålitelighet bestemmer kvaliteten og påliteligheten til hele den elektroniske emballasjen. Med miniatyrisering, lettvekt og multifunksjonskrav til elektroniske produkter, samt promotering av blyfrie og halogenfrie prosesser, vil kravene til PCB-pålitelighet bli høyere og høyere. Derfor har det blitt en av de viktige spørsmålene for PCB-bedrifter hvordan man raskt kan lokalisere PCB-pålitelighetsproblemer og gjøre tilsvarende pålitelighetsforbedring.

Common PCB reliability problems and typical legends

Dårlig loddeevne

(Ingen fukting)

Dårlig loddeevne (ikke fuktende)

Virtuell sveising

(Pillow effect)

Dårlig avhengig

Lagdelt platesprengning

Open circuit (through hole)

Åpen krets

(Blindhull med laser)

Åpen krets

Åpen krets (ICD)

Kortslutning (CAF)

Kortslutning (ECM)

Brennende plate

I feilanalysen av praktiske pålitelighetsproblemer kan imidlertid feilmekanismen til samme feilmodus være kompleks og mangfoldig. Derfor, akkurat som å undersøke en sak, er det nødvendig med korrekt analytisk tenkning, streng logisk tenkning og varierte analysemetoder for å finne den virkelige feilårsaken. In this process, any link is slightly negligent, may cause “unjust, false and wrong case”.

Generell Analyse av pålitelighetsproblemer Bakgrunn Innsamling av informasjon

Bakgrunnsinformasjon er grunnlaget for feilanalyse av pålitelighetsproblemer, påvirker direkte trenden for alle påfølgende feilanalyser, og har en avgjørende innflytelse på den endelige mekanismebestemmelsen. Therefore, prior to failure analysis, information behind failure should be collected as much as possible, usually including but not limited to:

(1) Feilområde: feilbatchinformasjon og tilsvarende feilfrekvens

(1) Hvis den enkelte batch av masseproduksjon problemer, eller lav feilrate, så muligheten for unormal prosesskontroll er større;

(2) Hvis det er problemer i den første batchen/flere batchene, eller feilraten er høy, kan påvirkning av material- og designfaktorer ikke utelukkes;

(2) Forhåndsbehandling: om PCB eller PCBA har gått gjennom en rekke forbehandlingsprosedyrer før feil oppstår. Vanlig forbehandling inkluderer tilbakeløp før baking, / blyfri reflow-lodding og/blyfri bølgetoppsveising og manuell sveising, etc., når det er nødvendig å forstå i detalj alle materialene som brukes i forbehandlingsprosessen (som loddepasta, sjablong, loddetråd, etc.), utstyr (loddeboltkraft, etc.) og parametere (flytkurve og parametrene for bølgelodding, håndloddetemperatur, etc.) informasjon;

(3) Feilsituasjon: den spesifikke informasjonen når PCB eller PCBA svikter, hvorav noen har sviktet i forbehandlingsprosessen som sveising og montering, for eksempel dårlig loddeevne, lagdeling osv.; Some are in the subsequent aging, testing and even use of failure, such as CAF, ECM, burning plate, etc.; Detaljert forståelse av feilprosess og relaterte parametere;

Feil PCB/PCBA analyse

Generally speaking, the number of failed products is limited, or even only one piece, so the analysis of failed products must follow the principle of layer by layer analysis from outside to inside, from non-destruction to destruction, by all means avoid premature destruction of the failure site:

(1) Utseendeobservasjon

Utseendeobservasjon er det første trinnet i feilproduktanalyse. Gjennom feilstedets utseende og kombinert med bakgrunnsinformasjon kan erfarne feilanalyseingeniører i utgangspunktet fastslå flere mulige årsaker til feil og gjennomføre oppfølgingsanalyser deretter. Det bør imidlertid bemerkes at det er mange måter å observere utseendet på, inkludert visuelt, håndholdt forstørrelsesglass, skrivebordsforstørrelsesglass, stereoskopisk mikroskop og metallografisk mikroskop. På grunn av forskjellene i lyskilde, avbildningsprinsipp og observasjonsdybdeskarphet, må morfologien observert av det tilsvarende utstyret imidlertid analyseres grundig basert på utstyrsfaktorer. Det er forbudt å foreta forhastede vurderinger og danne forutinntatte subjektive gjetninger, noe som fører til feil retning av feilanalyse og sløser med dyrebare feilprodukter og analysetid.

(2) Dybdegående ikke-destruktiv analyse

For noen feil kan ikke utseendeobservasjonen alene samle nok feilinformasjon, eller til og med feilpunktet kan ikke bli funnet, slik som delaminering, virtuell sveising og intern åpning osv. På dette tidspunktet bør andre ikke-destruktive analysemetoder brukes for å samle inn ytterligere informasjon, inkludert ultralydfeildeteksjon, 3D-røntgen, infrarød termisk avbildning, kortslutningsdeteksjon osv.

I stadiet av utseendeobservasjon og ikke-destruktiv analyse er det nødvendig å ta hensyn til de vanlige eller forskjellige egenskapene til forskjellige feilprodukter, som kan brukes som referanse for den påfølgende feilvurderingen. Etter at nok informasjon er samlet inn under den ikke-destruktive analysefasen, kan målrettet feilanalyse begynne.

(3) Feilanalyse

Feilanalyse er uunnværlig, og er det mest kritiske trinnet, avgjør ofte feilanalysen suksess eller fiasko. There are many methods for failure analysis, such as scanning electron microscopy & elemental analysis, horizontal/vertical section, FTIR, etc., which will not be described in this section. På dette stadiet, selv om metoden for feilanalyse er viktig, er det viktigere, innsikten og vurderingen av feilproblemet, og den korrekte og klare forståelsen av feilmodusen og feilmekanismen, for å finne den virkelige årsaken til feilen.

Bare bord PCB analyse

Når feilraten er svært høy, er analysen av bart PCB nødvendig som et supplement til feilårsaksanalyse. Når feilårsaken oppnådd i analysestadiet er en defekt på bare-board PCB som fører til ytterligere pålitelighetssvikt, så hvis bare-board PCB har samme defekt, bør samme feilmodus som det defekte produktet gjenspeiles etter samme behandling prosessen som det mislykkede produktet. Hvis den samme feilmodusen ikke reproduseres, er årsaksanalysen av det mislykkede produktet feil, eller i det minste ufullstendig.