Od wczesnych 1950ów Płytka drukowana (PCB) zawsze była podstawowym modułem konstrukcyjnym opakowań elektronicznych. Jako nośnik różnych elementów elektronicznych i centrum transmisji sygnałów obwodów, jego jakość i niezawodność decydują o jakości całego opakowania elektronicznego. I niezawodność. Wraz z miniaturyzacją, lekkością i wielofunkcyjnością produktów elektronicznych oraz promowaniem procesów bezołowiowych i bezhalogenowych, wymagania dotyczące niezawodności PCB będą coraz wyższe, więc jak szybko zlokalizować problemy z niezawodnością PCB i wykonać odpowiednie miary Poprawa niezawodności stała się jedną z ważnych kwestii dla firm PCB.

Typowe problemy z niezawodnością PCB i typowe legendy

Słaba lutowność

(Nie zwilża)

Słaba lutowność (nie zwilżanie)

Spawanie

(efekt poduszki)

Złe wiązanie

Warstwowa płyta przeciwwybuchowa

Obwód otwarty (przez otwór)

obwód otwarty

(Otwór ślepy laserem)

Obwód otwarty (linia)

Otwarty obwód (ICD)

Zwarcie (CAF)

Zwarcie (ECM)

Wypalona deska

W rzeczywistej analizie awarii problemów niezawodności, mechanizm awarii tego samego rodzaju awarii może być złożony i różnorodny. Dlatego, podobnie jak badanie sprawy, wymaga poprawnego myślenia analitycznego, skrupulatnego logicznego myślenia i zróżnicowanych metod analitycznych. Znajdź prawdziwą przyczynę niepowodzenia. W tym procesie wszelkie zaniedbania w jakimkolwiek linku mogą powodować „niesprawiedliwe, fałszywe i błędnie osądzone” przypadki.

Ogólna analiza problemów z niezawodnością zbieranie informacji ogólnych

Informacje podstawowe są podstawą analizy awarii dla problemów niezawodnościowych, co bezpośrednio wpływa na przebieg wszystkich kolejnych analiz awarii i ma decydujący wpływ na ostateczne określenie mechanizmu. Dlatego przed analizą awarii należy zebrać jak najwięcej informacji o awarii, zazwyczaj obejmując między innymi:

(1) Zakres awarii: informacje o partii awarii i odpowiedni wskaźnik awarii

① Jeżeli występuje problem w pojedynczej partii w produkcji masowej lub wskaźnik awaryjności jest niski, prawdopodobieństwo nieprawidłowej kontroli procesu jest większe;

②Jeżeli pierwsza partia/wiele partii ma problemy lub wskaźnik awaryjności jest wysoki, nie można wykluczyć wpływu materiałów i czynników projektowych;

⑵Wstępna obróbka w przypadku awarii: Czy PCB lub PCBA przeszły szereg procesów obróbki wstępnej, zanim wystąpi awaria. Typowe metody obróbki wstępnej obejmują wypalanie przed rozpływem, bezołowiowe/bezołowiowe lutowanie rozpływowe, bezołowiowe/bezołowiowe lutowanie na fali oraz lutowanie ręczne itp. W razie potrzeby należy dowiedzieć się więcej o materiałach użytych w każdym -proces obróbki (pasta lutownicza, siatka stalowa, drut lutowniczy itp.), wyposażenie (moc lutownicy itp.) i parametry (krzywa rozpływu, parametry lutowania na fali, temperatura lutowania ręcznego itp.);

(3) Scenariusze awarii: Konkretne informacje, gdy płytka PCB lub PCBA ulegnie awarii, niektóre są w trakcie przetwarzania wstępnego, takiego jak proces lutowania i montażu, taki jak słaba lutowność, rozwarstwienie itp .; niektóre podlegają starzeniu się, testowaniu lub nawet awarii podczas użytkowania, takie jak CAF, ECM, wypalanie itp.; potrzeba szczegółowego zrozumienia procesu awarii i powiązanych parametrów;

Analiza awarii PCB/PCBA

Ogólnie rzecz biorąc, liczba wadliwych produktów jest ograniczona, a nawet tylko jedna. Dlatego analiza uszkodzonych produktów musi być zgodna z zasadą analizy warstwa po warstwie od zewnątrz do wewnątrz, od nieniszczącej do niszczącej, i unikać przedwczesnego zniszczenia miejsca awarii:

(1) Obserwacja wyglądu

Obserwacja wyglądu jest pierwszym krokiem w analizie wadliwych produktów. Dzięki pojawieniu się miejsca awarii i połączeniu z informacjami podstawowymi, doświadczeni inżynierowie zajmujący się analizą awarii mogą zasadniczo określić kilka możliwych przyczyn awarii i przeprowadzić ukierunkowaną analizę kontrolną. Należy jednak zauważyć, że istnieje wiele sposobów obserwowania wyglądu, w tym inspekcja wizualna, ręczne szkło powiększające, biurkowe szkło powiększające, mikroskop stereoskopowy i mikroskop metalurgiczny. Jednak ze względu na różnicę w źródle światła, zasadzie obrazowania i głębokości obserwacji, wygląd odpowiedniego sprzętu wymaga kompleksowej analizy w połączeniu z czynnikami sprzętowymi. Unikaj pospiesznych osądów w celu sformułowania z góry przyjętych subiektywnych domysłów, kierując analizę awarii w niewłaściwym kierunku i marnując cenne nieprawidłowe produkty i analizy. czas.

(2) Dogłębna analiza nieniszcząca

W przypadku niektórych awarii wykorzystywane są tylko obserwacje wizualne i nie można zebrać wystarczających informacji o awarii, a nawet nie można znaleźć punktów awarii, takich jak rozwarstwienie, fałszywe spawanie i otwarcie wewnętrzne. W tej chwili do dalszego gromadzenia informacji wymagane są inne nieniszczące metody analizy, w tym defektoskopia ultradźwiękowa, 3D RTG, obrazowanie termowizyjne w podczerwieni, wykrywanie lokalizacji zwarcia itp.

Na etapie obserwacji wyglądu i analizy nieniszczącej należy zwrócić uwagę na wspólne lub przeciwstawne cechy różnych wadliwych produktów, które mogą posłużyć jako punkt odniesienia dla kolejnych ocen uszkodzeń. Po zebraniu wystarczającej ilości informacji na etapie analizy nieniszczącej można rozpocząć ukierunkowaną analizę zniszczenia.

(3) Analiza uszkodzeń

Analiza zniszczeń wadliwych produktów jest niezbędnym i najbardziej krytycznym krokiem, który często decyduje o powodzeniu lub niepowodzeniu analizy awarii. Istnieje wiele metod analizy destrukcji, takich jak skaningowa mikroskopia elektronowa i analiza elementarna, przekroje poziome/pionowe, FTIR itp., które nie są opisane w tej sekcji. Na tym etapie metoda analizy awarii jest z pewnością ważna, ale ważniejsza jest wgląd i ocena problemu defektu oraz prawidłowe i jasne zrozumienie trybu awarii i mechanizmu awarii, w celu znalezienia prawdziwej przyczyny awarii.

Analiza PCB gołej płytki

Gdy wskaźnik awaryjności jest wysoki, konieczna jest analiza płytki PCB, która może być wykorzystana jako uzupełnienie analizy przyczyn awarii. Jeżeli przyczyną awarii uzyskaną na etapie analizy wadliwego produktu jest to, że wada PCB gołej płyty powoduje dalszą awarię niezawodności, to jeśli PCB gołej płyty ma tę samą wadę, po tym samym procesie przetwarzania, co uszkodzony produkt, powinno to odzwierciedlać ten sam Ten sam tryb awarii, co uszkodzony produkt. Jeśli ten sam tryb awarii nie zostanie odtworzony, może to oznaczać jedynie, że analiza przyczyny awarii produktu jest błędna lub przynajmniej niekompletna.

Test nawrotu

Gdy wskaźnik awaryjności jest bardzo niski i nie można uzyskać pomocy z analizy płytki drukowanej samej płytki, konieczne jest odtworzenie defektów płytki drukowanej i dalsze odtworzenie trybu awaryjnego uszkodzonego produktu, tak aby analiza awarii utworzyła zamkniętą pętlę.

W obliczu coraz większej liczby awarii PCB związanych z niezawodnością, analiza awarii dostarcza ważnych informacji z pierwszej ręki dla optymalizacji projektu, doskonalenia procesów i wyboru materiałów oraz jest punktem wyjścia do wzrostu niezawodności. Od momentu powstania Xingsen Technology Central Laboratory angażuje się w badania w dziedzinie analizy awarii niezawodności. Począwszy od tego numeru będziemy stopniowo przedstawiać nasze doświadczenia i typowe przypadki analizy awarii niezawodności.