С начала 1950s, печатная плата (Печатная плата) всегда была основным структурным модулем электронной упаковки. Как носитель различных электронных компонентов и узел передачи сигналов схемы, его качество и надежность определяют качество всей электронной упаковки. И надежность. С учетом требований к миниатюризации, легкому весу и многофункциональности электронных продуктов, а также продвижения бессвинцовых и безгалогенных процессов требования к надежности печатных плат будут становиться все выше и выше, поэтому как быстро обнаруживать проблемы с надежностью печатных плат и принимать соответствующие меры? меры Повышение надежности стало одним из важных вопросов для компаний, производящих печатные платы.

Распространенные проблемы надежности печатных плат и типичные легенды

Плохая паяемость

(Не смачивает)

Плохая паяемость (не смачивает)

сварка

(Эффект подушки)

Плохая связь

Многослойная Взрывная Доска

Обрыв цепи (сквозное отверстие)

разомкнутая цепь

(Лазерное глухое отверстие)

Обрыв цепи (линия)

Обрыв цепи (ICD)

Короткое замыкание (CAF)

Короткое замыкание (ECM)

Сгоревшая доска

При реальном анализе отказов для проблем надежности механизм отказа одного и того же вида отказа может быть сложным и разнообразным. Поэтому, как и расследование дела, оно требует правильного аналитического мышления, скрупулезного логического мышления и разнообразных методов анализа. Найдите настоящую причину неудачи. В этом процессе любая небрежность в любой ссылке может привести к «несправедливым, ложным и ошибочно рассмотренным» делам.

Общий анализ проблем надежности сбор справочной информации

Исходная информация является основой анализа отказов для проблем надежности, которая напрямую влияет на тенденцию всех последующих анализов отказов и имеет решающее влияние на окончательное определение механизма. Следовательно, перед анализом отказов необходимо как можно больше собрать информацию об отказе, обычно включая, но не ограничиваясь:

(1) Объем отказа: информация о партии отказов и соответствующая частота отказов.

① Если есть проблема в единичной партии при массовом производстве или частота отказов низкая, вероятность неправильного управления технологическим процессом выше;

②Если в первой / нескольких партиях есть проблемы или интенсивность отказов высока, нельзя исключать влияние материалов и конструктивных факторов;

⑵Предварительная обработка отказа: прошла ли печатная плата или печатная плата через серию процессов предварительной обработки перед тем, как произойдет сбой. Обычная предварительная обработка включает обжиг перед оплавлением, бессвинцовую / бессвинцовую пайку оплавлением, бессвинцовую / бессвинцовую пайку волной, ручную пайку и т. Д. -информация о процессе обработки (паяльная паста, стальная сетка, паяльная проволока и т. д.), оборудовании (мощность паяльника и т. д.) и параметрах (кривая оплавления, параметры пайки волной припоя, температура ручной пайки и т. д.);

(3) Сценарии отказа: конкретная информация, когда печатная плата или печатная плата выходит из строя, некоторые из которых находятся в предварительной обработке, такой как процесс пайки и сборки, например, плохая паяемость, расслоение и т. Д .; некоторые из них находятся в процессе последующего старения, тестирования или даже отказа во время использования, например, CAF, ECM, приработка и т. д .; необходимо подробно разбираться в процессе отказа и связанных с ним параметрах;

Анализ неисправностей печатных плат / печатных плат

Вообще говоря, количество неисправных продуктов ограничено, а то и всего один. Следовательно, анализ неисправных продуктов должен следовать принципу послойного анализа снаружи внутрь, от неразрушающего до разрушающего, и избегать преждевременного разрушения места отказа:

(1) Наблюдение за внешним видом

Наблюдение за внешним видом – это первый шаг в анализе неисправных продуктов. По внешнему виду места отказа и в сочетании с исходной информацией опытные инженеры по анализу отказов могут в основном определить несколько возможных причин отказа и провести целенаправленный последующий анализ. Но следует отметить, что есть много способов наблюдать за внешним видом, включая визуальный осмотр, портативную лупу, настольную лупу, стереомикроскоп и металлургический микроскоп. Однако из-за разницы в источнике света, принципе формирования изображения и глубине наблюдения внешний вид соответствующего оборудования необходимо всесторонне проанализировать в сочетании с факторами, связанными с оборудованием. Избегайте поспешных суждений, чтобы сформировать предвзятые субъективные предположения, приводить к неверному анализу отказов и тратить впустую ценные недействительные продукты и анализ. время.

(2) Углубленный неразрушающий анализ

Для некоторых отказов используются только визуальные наблюдения, и невозможно собрать достаточную информацию об отказах, или даже невозможно найти точки отказа, такие как расслоение, ложная сварка и внутреннее открытие. В настоящее время требуются другие методы неразрушающего анализа для дальнейшего сбора информации, включая ультразвуковое дефектоскопирование, 3D-РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, инфракрасное тепловидение, обнаружение места короткого замыкания и т. Д.

На этапе наблюдения за внешним видом и неразрушающего анализа необходимо обращать внимание на общие или противоположные характеристики между различными вышедшими из строя продуктами, которые можно использовать в качестве справочных для последующих суждений о сбоях. Собрав достаточно информации на этапе неразрушающего анализа, вы можете приступить к анализу целевого разрушения.

(3) Анализ повреждений

Анализ разрушения отказавших продуктов является незаменимым и наиболее важным этапом, который часто определяет успех или неудачу анализа отказов. Существует множество методов анализа разрушения, таких как сканирующая электронная микроскопия и элементный анализ, горизонтальное / вертикальное сечение, FTIR и т. Д., Которые не описаны в этом разделе. На этом этапе метод анализа отказов, безусловно, важен, но более важным является понимание и оценка проблемы с дефектом, а также правильное и ясное понимание режима отказа и механизма отказа, чтобы найти реальную причину отказа.

Анализ печатных плат без покрытия

Когда частота отказов высока, необходимо проанализировать печатную плату без покрытия, которую можно использовать в качестве дополнения к анализу причин отказа. Когда причина отказа, полученная на этапе анализа неисправного продукта, заключается в том, что дефект печатной платы без оболочки вызывает дальнейший отказ надежности, тогда, если печатная плата с чистой платой имеет тот же дефект, после того же процесса обработки, что и неисправный продукт, он должен отражать такой же. Тот же режим отказа, что и у вышедшего из строя продукта. Если тот же самый режим отказа не воспроизводится, это может означать только то, что анализ причины неисправного продукта неправильный или, по крайней мере, неполный.

Тест на повторение

Когда частота отказов очень мала и анализ печатной платы без покрытия не может быть получен, необходимо воспроизвести дефекты печатной платы и в дальнейшем воспроизвести режим отказа вышедшего из строя изделия, так что анализ отказов образует замкнутый цикл.

Столкнувшись с растущим числом отказов надежности печатных плат, анализ отказов предоставляет важную информацию из первых рук для оптимизации конструкции, улучшения процессов и выбора материалов и является отправной точкой для повышения надежности. Центральная лаборатория Xingsen Technology с момента своего основания занимается исследованиями в области анализа отказов надежности. Начиная с этого выпуска, мы будем постепенно знакомить с нашим опытом и типичными случаями анализа отказов надежности.