С начала 1950-х годов печатная плата (Печатная плата) была основным конструктивным модулем электронной упаковки, поскольку она является носителем различных электронных компонентов и концентратором схем передачи сигналов, ее качество и надежность определяют качество и надежность всей электронной упаковки. С учетом требований к миниатюризации, легкости и многофункциональности электронных продуктов, а также продвижения бессвинцовых и безгалогенных процессов требования к надежности печатных плат будут все выше и выше. Таким образом, как быстро обнаружить проблемы с надежностью печатных плат и обеспечить соответствующее повышение надежности стало одним из важных вопросов для предприятий, производящих печатные платы.

Распространенные проблемы надежности печатных плат и типичные легенды

Плохая паяемость

(Без смачивания)

Плохая паяемость (не смачивает)

Виртуальная сварка

(Эффект подушки)

Бедный иждивенец

Пескоструйная обработка многослойных пластин

Обрыв цепи (сквозное отверстие)

Разомкнутая цепь

(Лазерное глухое отверстие)

Разомкнутая цепь

Обрыв цепи (ICD)

Короткое замыкание (CAF)

Короткое замыкание (ECM)

Горящая тарелка

Однако при анализе отказов практических проблем надежности механизм отказа одного и того же вида отказа может быть сложным и разнообразным. Поэтому, как и при расследовании дела, необходимо правильное аналитическое мышление, строгое логическое мышление и разнообразные методы анализа, чтобы найти настоящую причину неудачи. В этом процессе любая ссылка является слегка небрежной, может привести к «несправедливому, ложному и неправильному регистру».

Общий анализ проблем надежности Сбор исходной информации

Исходная информация является основой анализа отказов для проблем надежности, напрямую влияет на тенденцию всего последующего анализа 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) Диапазон отказов: информация о партии отказов и соответствующая частота отказов.

(1) Если единичная партия проблем массового производства или низкая интенсивность отказов, то вероятность ненормального управления процессом больше;

(2) Если есть проблемы в первой / нескольких партиях, или если частота отказов высока, нельзя исключить влияние материалов и конструктивных факторов;

(2) Обработка до отказа: прошли ли ПХД или ПХБ серию процедур предварительной обработки до того, как произойдет сбой. Обычная предварительная обработка включает флегма перед обжигом, / бессвинцовую пайку оплавлением и / бессвинцовую гребенчатую сварку и ручную сварку и т. Д., Когда необходимо подробно понимать все материалы, используемые в процессе предварительной обработки (например, паяльная паста, трафарет, паяльная проволока и т. д.), информация об оборудовании (мощность паяльника и т. д.) и параметрах (кривая течения и параметры пайки волной пайки, температура ручной пайки и т. д.);

(3) Ситуация отказа: конкретная информация о выходе из строя печатной платы или печатной платы, некоторые из которых вышли из строя в процессе предварительной обработки, например при сварке и сборке, например, плохая паяемость, расслоение и т. Д .; Некоторые из них находятся в последующем старении, тестировании и даже использовании отказа, например, CAF, ECM, горящая плита и т.д .; Детальное понимание процесса отказа и связанных с ним параметров;

Анализ неисправностей печатных плат / печатных плат

Вообще говоря, количество вышедших из строя продуктов ограничено или даже всего одна штука, поэтому анализ неисправных продуктов должен следовать принципу послойного анализа снаружи и изнутри, от неразрушения до разрушения, всеми способами избегая преждевременного разрушения. места отказа:

(1) Наблюдение за внешним видом

Наблюдение за внешним видом – это первый шаг в анализе неисправного продукта. По внешнему виду места отказа и в сочетании с исходной информацией опытные инженеры по анализу отказов могут определить несколько возможных причин отказа и соответственно провести последующий анализ. Однако следует отметить, что существует множество способов наблюдения за внешним видом, включая визуальное, ручное увеличительное стекло, настольное увеличительное стекло, стереоскопический микроскоп и металлографический микроскоп. Однако из-за различий в источнике света, принципе формирования изображения и глубине резкости наблюдения морфология, наблюдаемая соответствующим оборудованием, требует всестороннего анализа с учетом факторов оборудования. Запрещается делать поспешные суждения и формировать предвзятые субъективные предположения, которые приводят к неправильному направлению анализа отказов и тратят впустую драгоценные неисправные продукты и время анализа.

(2) Углубленный неразрушающий анализ

Для некоторых отказов одно только наблюдение за внешним видом не может собрать достаточно информации об отказе, или даже невозможно найти точку отказа, например, расслоение, виртуальная сварка, внутреннее открытие и т. Д. В настоящее время следует использовать другие методы неразрушающего анализа для собирать дополнительную информацию, включая ультразвуковое обнаружение дефектов, 3D-рентген, инфракрасное тепловидение, определение местоположения короткого замыкания и т. д.

На этапе наблюдения за внешним видом и неразрушающего анализа необходимо обращать внимание на общие или разные характеристики различных продуктов отказа, которые могут использоваться в качестве справочных данных для последующего суждения об отказе. После того, как на этапе неразрушающего анализа будет собрано достаточно информации, можно начинать целевой анализ отказов.

(3) Анализ отказов

Анализ отказов незаменим и является наиболее важным этапом, часто определяющим успех или неудачу анализа отказов. Существует множество методов анализа отказов, таких как сканирующая электронная микроскопия и элементный анализ, горизонтальный / вертикальный разрез, FTIR и т. Д., Которые не будут описаны в этом разделе. На этом этапе, хотя метод анализа отказов важен, 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 очень высока, анализ голой печатной платы необходим в качестве дополнения к анализу причин отказа. Когда причина отказа, полученная на этапе анализа, является дефектом печатной платы без оболочки, что приводит к дальнейшему отказу надежности, тогда, если печатная плата без платы имеет тот же дефект, тот же режим отказа, что и вышедший из строя продукт, должен быть отражен после такой же обработки. процесс как неисправный продукт. Если тот же самый режим отказа не воспроизводится, то анализ причин неисправного продукта неверен или, по крайней мере, неполон.