De la începuturile 1950, circuit imprimat bord (PCB) a fost întotdeauna modulul structural de bază al ambalajelor electronice. În calitate de purtător al diferitelor componente electronice și centru de transmisie a semnalului circuitului, calitatea și fiabilitatea acestuia determină calitatea întregului ambalaj electronic. Și fiabilitate. Odată cu miniaturizarea, greutatea ușoară și cerințele multifuncționale ale produselor electronice și promovarea proceselor fără plumb și fără halogeni, cerințele pentru fiabilitatea PCB vor deveni din ce în ce mai mari, așa că cum să localizați rapid problemele de fiabilitate ale PCB-ului și să faceți corespunzătoare măsuri Îmbunătățirea fiabilității a devenit una dintre problemele importante pentru companiile de PCB.

Probleme comune de fiabilitate PCB și legende tipice

Lipibilitate slabă

(nu uda)

Lipibilitate slabă (neumezită)

Sudare

(efect de pernă)

Legătura proastă

Placă de explozie stratificată

Circuit deschis (prin gaura)

circuit deschis

(gaură oarbă laser)

Circuit deschis (linie)

Circuit deschis (ICD)

Scurtcircuit (CAF)

Scurtcircuit (ECM)

Scândura arsă

În analiza defecțiunii efective a problemelor de fiabilitate, mecanismul de defecțiune al aceluiași mod de defecțiune poate fi complex și divers. Prin urmare, la fel ca investigarea unui caz, necesită o gândire corectă de analiză, o gândire logică meticuloasă și metode de analiză diversificate. Găsiți adevărata cauză a eșecului. În acest proces, orice neglijență în orice legătură poate cauza cazuri „nedrepte, false și judecate greșit”.

Analiza generală a problemelor de fiabilitate colectarea informațiilor de fundal

Informațiile de bază sunt baza analizei defecțiunilor pentru problemele de fiabilitate, care afectează direct tendința tuturor analizelor de defecțiuni ulterioare și are o influență decisivă asupra determinării mecanismului final. Prin urmare, înainte de analiza defecțiunii, informațiile din spatele defecțiunii trebuie colectate cât mai mult posibil, incluzând de obicei, dar fără a se limita la:

(1) Domeniul de eșec: informații despre lotul de eșec și rata de eșec corespunzătoare

① Dacă există o problemă într-un singur lot în producția de masă sau rata de eșec este scăzută, posibilitatea unui control anormal al procesului este mai mare;

②Dacă primul lot/loturi multiple au probleme sau rata de eșec este mare, influența materialelor și a factorilor de proiectare nu poate fi exclusă;

⑵Pretratare pentru defecțiune: dacă PCB sau PCBA a trecut printr-o serie de procese de pretratare înainte de apariția defecțiunii. Pre-tratările obișnuite includ coacerea pre-reflow, lipirea prin reflow fără plumb/fără plumb, lipirea prin val fără plumb/fără plumb și lipirea manuală etc. Dacă este necesar, trebuie să aflați mai multe despre materialele utilizate în fiecare pre- -informatii despre procesul de tratare (pasta de lipit, plasa de otel, sarma de lipit, etc.), echipamente (puterea fierului de lipit, etc.) si parametrii (curba de reflux, parametrii de lipit cu val, temperatura de lipire manuala etc.);

(3) Scenarii de eșec: informațiile specifice când PCB sau PCBA eșuează, unele sunt în pre-procesare, cum ar fi procesul de lipire și asamblare, cum ar fi lipirea slabă, delaminarea etc.; unele sunt în următorul îmbătrânire, testare sau chiar eșec în timpul utilizării, cum ar fi CAF, ECM, burn-in etc.; necesitatea de a înțelege în detaliu procesul de defecțiune și parametrii aferenti;

Analiza eșecului PCB/PCBA

În general, numărul produselor eșuate este limitat, sau chiar unul singur. Prin urmare, analiza produselor eșuate trebuie să urmeze principiul analizei strat cu strat din exterior spre interior, de la nedistructiv la distructiv și să evite distrugerea prematură a locului de defecțiune:

(1) Observarea aspectului

Observarea aspectului este primul pas în analiza produselor eșuate. Prin apariția locului defecțiunii și combinate cu informații de fundal, inginerii cu experiență în analiza defecțiunilor pot determina, practic, mai multe cauze posibile ale eșecului și pot efectua analize de urmărire țintite. Dar trebuie remarcat faptul că există multe modalități de a observa aspectul, inclusiv inspecția vizuală, lupa de mână, lupa de birou, microscopul stereo și microscopul metalurgic. Cu toate acestea, din cauza diferenței de sursă de lumină, principiul imaginii și adâncimea de observare, aspectul echipamentului corespunzător trebuie analizat cuprinzător împreună cu factorii echipamentului. Evitați judecățile grăbite pentru a forma presupuneri subiective preconcepute, făcând analiza eșecului în direcția greșită și irosind produse și analize nevalide valoroase. timp.

(2) Analiză nedistructivă aprofundată

Pentru unele defecțiuni, sunt utilizate doar observații vizuale și nu pot fi colectate suficiente informații despre defecțiuni sau chiar nu pot fi găsite puncte de defecțiune, cum ar fi delaminarea, sudarea falsă și deschiderea internă. În acest moment, sunt necesare alte metode de analiză nedistructivă pentru colectarea de informații suplimentare, inclusiv detectarea defectelor cu ultrasunete, razele X 3D, imagistica termică în infraroșu, detectarea locației de scurtcircuit etc.

În etapa de observare a aspectului și de analiză nedistructivă, este necesar să se acorde atenție caracteristicilor comune sau opuse dintre diferitele produse eșuate, care pot fi folosite ca referință pentru judecățile ulterioare de eșec. După ce ați colectat suficiente informații în etapa de analiză nedistructivă, puteți începe analiza de distrugere țintită.

(3) Analiza daunelor

Analiza distrugerii produselor eșuate este indispensabilă și pasul cel mai critic, care determină adesea succesul sau eșecul analizei eșecului. Există multe metode de analiză a distrugerii, cum ar fi microscopia electronică cu scanare și analiza elementară, secționarea orizontală/verticală, FTIR etc., care nu sunt descrise în această secțiune. În această etapă, metoda de analiză a defecțiunii este cu siguranță importantă, dar mai importantă este înțelegerea și judecata problemei defectului și o înțelegere corectă și clară a modului de defecțiune și a mecanismului de defecțiune, pentru a găsi cauza reală a defecțiunii.

Analiza PCB-ului pe placă goală

Când rata de eșec este mare, este necesar să se analizeze PCB-ul plăcii goale, care poate fi folosit ca supliment la analiza cauzei defecțiunii. Atunci când motivul eșecului obținut în etapa de analiză a produsului eșuat este că un defect al PCB-ului plăcii goale cauzează o defecțiune suplimentară a fiabilității, atunci dacă PCB-ul plăcii goale are același defect, după același proces de procesare ca și produsul eșuat, ar trebui să reflecte același Același mod de defecțiune ca și produsul defect. Dacă nu este reprodus același mod de defecțiune, poate însemna doar că analiza cauzei produsului eșuat este greșită, sau cel puțin incompletă.

Test de recurență

Atunci când rata de eșec este foarte scăzută și nu se poate obține niciun ajutor din analiza PCB-ului plăcii goale, este necesar să se reproducă defectele PCB-ului și să se reproducă în continuare modul de defecțiune al produsului eșuat, astfel încât analiza defecțiunii să formeze o buclă închisă.

În fața unui număr tot mai mare de defecțiuni ale fiabilității PCB, analiza defecțiunilor oferă informații importante de primă mână pentru optimizarea designului, îmbunătățirea procesului și selectarea materialelor și este punctul de plecare pentru creșterea fiabilității. De la înființare, Xingsen Technology Central Laboratory sa angajat în cercetarea în domeniul analizei defecțiunilor fiabilității. Pornind de la această problemă, vom introduce treptat experiența noastră și cazurile tipice în analiza defecțiunilor de fiabilitate.