Desde o início dos anos 1950, placa de circuito impresso (PCB) tem sido o módulo básico de construção da embalagem eletrônica, pois o portador de vários componentes eletrônicos e o centro de transmissão do sinal do circuito, sua qualidade e confiabilidade determinam a qualidade e a confiabilidade de toda a embalagem eletrônica. Com a miniaturização, os requisitos leves e multifuncionais dos produtos eletrônicos, bem como a promoção de processos sem chumbo e sem halogênio, os requisitos de confiabilidade do PCB serão cada vez maiores. Portanto, como localizar rapidamente problemas de confiabilidade de PCB e fazer a melhoria de confiabilidade correspondente tornou-se uma das questões importantes para empresas de PCB.

Problemas comuns de confiabilidade de PCB e lendas típicas

Baixa soldabilidade

(Sem molhar)

Baixa soldabilidade (não umedecimento)

Soldagem virtual

(Efeito almofada)

Pobre dependente

Jateamento de placa em camadas

Circuito aberto (através do orifício)

Circuito aberto

(Furo cego do laser)

Circuito aberto

Circuito aberto (ICD)

Curto-circuito (CAF)

Curto-circuito (ECM)

Prato Queimando

No entanto, na análise de falhas de problemas práticos de confiabilidade, o mecanismo de falha do mesmo modo de falha pode ser complexo e diverso. Portanto, assim como a investigação de um caso, o pensamento analítico correto, o pensamento lógico rigoroso e os métodos de análise diversificados são necessários para encontrar a causa real da falha. Nesse processo, qualquer vínculo é levemente negligente, pode causar “caso injusto, falso e errado”.

Análise Geral de Problemas de Confiabilidade Coleta de Informações de Fundo

As informações de fundo são a base da análise de falhas de problemas de confiabilidade, afetam diretamente a tendência de todas as análises de falhas subsequentes e têm uma influência decisiva na determinação final do mecanismo. Portanto, antes da análise de falha, as informações por trás da falha devem ser coletadas tanto quanto possível, geralmente incluindo, mas não se limitando a:

(1) Faixa de falha: informações de lote de falha e taxa de falha correspondente

(1) Se o lote único de problemas de produção em massa, ou baixa taxa de falha, a possibilidade de controle de processo anormal é maior;

(2) Se houver problemas no primeiro lote / lotes múltiplos, ou se a taxa de falha for alta, a influência do material e dos fatores de projeto não pode ser excluída;

(2) Tratamento pré-falha: se o PCB ou PCBA passou por uma série de procedimentos de pré-tratamento antes que a falha ocorra. O pré-tratamento comum inclui refluxo antes do cozimento, / soldagem de refluxo sem chumbo e / soldagem de crista de onda sem chumbo e soldagem manual, etc., quando é necessário compreender em detalhes todos os materiais usados ​​no processo de pré-tratamento (como pasta de solda, estêncil, fio de solda, etc.), equipamentos (potência do ferro de solda, etc.) e informações de parâmetros (curva de fluxo e os parâmetros de soldagem por onda, temperatura de soldagem manual, etc.);

(3) Situação de falha: a informação específica quando ocorre falha de PCB ou PCBA, algumas das quais falharam no processo de pré-processamento, como soldagem e montagem, como soldabilidade fraca, estratificação, etc .; Alguns estão no subsequente envelhecimento, teste e até uso de falha, como CAF, ECM, placa de queima, etc .; Compreensão detalhada do processo de falha e parâmetros relacionados;

Análise de falha de PCB / PCBA

De modo geral, o número de produtos com falha é limitado, ou mesmo apenas uma peça, então a análise de produtos com falha deve seguir o princípio da análise camada por camada de fora para dentro, da não destruição à destruição, por todos os meios evitar a destruição prematura do site da falha:

(1) Observação de aparência

A observação da aparência é a primeira etapa da análise do produto com falha. Por meio da aparência do local da falha e combinada com as informações básicas, engenheiros experientes em análise de falhas podem basicamente determinar várias causas possíveis da falha e conduzir uma análise de acompanhamento de acordo. No entanto, deve-se notar que existem muitas maneiras de observar a aparência, incluindo visual, lupa de mão, lupa de mesa, microscópio estereoscópico e microscópio metalográfico. No entanto, devido às diferenças na fonte de luz, princípio de imagem e profundidade de campo de observação, a morfologia observada pelo equipamento correspondente precisa ser analisada de forma abrangente com base em fatores de equipamento. É proibido fazer julgamentos precipitados e formular suposições subjetivas preconcebidas, o que leva à direção errada da análise de falhas e desperdiça produtos preciosos e tempo de análise.

(2) Análise não destrutiva aprofundada

Para algumas falhas, a observação da aparência por si só não pode coletar informações de falha suficientes, ou mesmo o ponto de falha não pode ser encontrado, como delaminação, soldagem virtual e abertura interna, etc. Neste momento, outros métodos de análise não destrutivos devem ser usados ​​para coletar informações adicionais, incluindo detecção de falha ultrassônica, raio-X 3D, imagem térmica infravermelha, detecção de localização de curto-circuito, etc.

Na etapa de observação da aparência e análise não destrutiva, é necessário atentar para as características comuns ou diferentes de diferentes produtos de falha, que podem ser utilizadas como referência para o julgamento de falha subsequente. Depois que informações suficientes forem coletadas durante a fase de análise não destrutiva, a análise de falha direcionada pode começar.

(3) Análise de falha

A análise de falha é indispensável e é a etapa mais crítica, muitas vezes determina o sucesso ou a falha da análise de falha. Existem muitos métodos de análise de falha, como microscopia eletrônica de varredura e análise elementar, seção horizontal / vertical, FTIR, etc., que não serão descritos nesta seção. Nesta fase, embora o método de análise de falha seja importante, o que é mais importante é a percepção e o julgamento do problema do defeito, e a compreensão correta e clara do modo de falha e mecanismo de falha, de modo a encontrar a causa real da falha.

Análise de placa nua PCB

Quando a taxa de falha é muito alta, a análise do PCB vazio é necessária como um suplemento para a análise da causa da falha. Quando o motivo da falha obtido na fase de análise é um defeito da placa nua PCB que leva a mais falha de confiabilidade, então, se a placa nua PCB tem o mesmo defeito, o mesmo modo de falha que o produto com falha deve ser refletido após o mesmo tratamento processo como o produto com falha. Se o mesmo modo de falha não for reproduzido, a análise da causa do produto com falha está errada ou pelo menos incompleta.