Od začiatku osemdesiatych rokov vytlačená obvodová doska (PCB) je základným konštrukčným modulom elektronického obalu, ako nosič rôznych elektronických komponentov a uzol obvodového prenosu signálu, jeho kvalita a spoľahlivosť určuje kvalitu a spoľahlivosť celého elektronického obalu. S miniaturizáciou, ľahkými a multifunkčnými požiadavkami elektronických produktov, ako aj presadzovaním bezolovnatých a bezhalogénových procesov budú požiadavky na spoľahlivosť PCB stále vyššie. Preto sa ako rýchlo lokalizovať problémy so spoľahlivosťou PCB a dosiahnuť zodpovedajúce zlepšenie spoľahlivosti stalo jednou z dôležitých otázok pre podniky s PCB.

Bežné problémy so spoľahlivosťou DPS a typické legendy

Slabá spájkovateľnosť

(Bez vlhčenia)

Zlá spájkovateľnosť (nezmáčanie)

Virtuálne zváranie

(Vankúšový efekt)

Úbohá závisláčka

Tryskanie vrstveným plechom

Otvorený okruh (priechodný otvor)

Otvorený okruh

(Laserová slepá diera)

Otvorený okruh

Otvorený okruh (ICD)

Skrat (CAF)

Skrat (ECM)

Horiaci tanier

Avšak pri analýze porúch praktických problémov so spoľahlivosťou môže byť mechanizmus zlyhania toho istého režimu zlyhania zložitý a rôznorodý. Preto, rovnako ako pri vyšetrovaní prípadu, je na nájdenie skutočnej príčiny zlyhania potrebné správne analytické myslenie, dôsledné logické myslenie a diverzifikované analytické metódy. V tomto procese je akýkoľvek odkaz mierne nedbalý a môže spôsobiť „nespravodlivé, falošné a nesprávne prípady“.

Všeobecná analýza problémov spoľahlivosti Zhromažďovanie základných informácií

Základné informácie sú základom analýzy porúch spoľahlivosti, priamo ovplyvňujú trend všetkých následných analýz porúch a majú rozhodujúci vplyv na konečné určenie mechanizmu. Preto by sa pred analýzou zlyhania malo zhromaždiť čo najviac informácií o poruche, zvyčajne vrátane, ale nie výlučne:

(1) Rozsah zlyhania: informácie o dávke a zodpovedajúca miera zlyhania

(1) Ak má jedna šarža problémy s hromadnou výrobou alebo nízka miera zlyhania, potom je väčšia možnosť abnormálneho riadenia procesu;

(2) Ak sa vyskytnú problémy v prvej sérii/viacerých dávkach, alebo ak je miera porúch vysoká, nemožno vylúčiť vplyv materiálov a konštrukčných faktorov;

(2) Ošetrenie pred zlyhaním: či už PCB alebo PCBA prešli sériou postupov predbežnej úpravy predtým, ako dôjde k zlyhaniu. Bežné predúpravy zahŕňajú spätný tok pred vypaľovaním, / bezolovnaté pretavovacie spájkovanie a / bezolovnaté vlnové zváranie a ručné zváranie atď., keď je potrebné podrobne porozumieť všetkým materiálom použitým v procese predúpravy (ako je spájkovacia pasta, informácie o šablóne, spájkovacom drôte a pod.), zariadení (výkon spájkovačky atď.) a parametroch (krivka toku a parametre vlnového spájkovania, teplota spájkovania, atď.);

(3) Chybová situácia: špecifické informácie, keď zlyhá PCB alebo PCBA, pričom niektoré z nich zlyhali v procese predbežného spracovania, ako je zváranie a montáž, ako je zlá spájkovateľnosť, stratifikácia atď.; Niektoré sú pri následnom starnutí, testovaní a dokonca aj pri poruche používania, ako napríklad CAF, ECM, horiaca platňa atď.; Podrobné pochopenie procesu zlyhania a súvisiacich parametrov;

Analýza zlyhania PCB/PCBA

Vo všeobecnosti je počet zlyhaných produktov obmedzený alebo dokonca iba jeden kus, takže analýza zlyhaných produktov sa musí riadiť princípom analýzy vrstva po vrstve zvonku dovnútra, od nedeštrukcie po deštrukciu, všetkými prostriedkami zabrániť predčasnému zničeniu miesta poruchy:

(1) Pozorovanie vzhľadu

Pozorovanie vzhľadu je prvým krokom analýzy chybného produktu. Prostredníctvom vzhľadu miesta poruchy a v kombinácii s informáciami o pozadí môžu skúsení inžinieri analýzy porúch v zásade určiť niekoľko možných príčin zlyhania a podľa toho vykonať následnú analýzu. Je však potrebné poznamenať, že existuje mnoho spôsobov, ako pozorovať vzhľad, vrátane vizuálnej, ručnej lupy, stolnej lupy, stereoskopického mikroskopu a metalografického mikroskopu. Vzhľadom na rozdiely v zdroji svetla, princípe zobrazovania a hĺbke ostrosti pozorovania je však potrebné komplexne analyzovať morfológiu pozorovanú príslušným zariadením na základe faktorov zariadenia. Je zakázané robiť unáhlené úsudky a vytvárať predpojaté subjektívne dohady, ktoré vedú k nesprávnemu smerovaniu analýzy porúch a mrhajú drahocenné neúspešné produkty a čas analýzy.

(2) Hĺbková nedeštruktívna analýza

Pri niektorých poruchách samotné pozorovanie vzhľadu nemôže zhromaždiť dostatok informácií o poruche alebo dokonca nemožno nájsť miesto poruchy, ako je delaminácia, virtuálne zváranie a vnútorné otvorenie atď. zhromažďovať ďalšie informácie vrátane ultrazvukovej detekcie defektov, 3D röntgenu, infračerveného tepelného zobrazovania, detekcie polohy skratu atď.

Vo fáze pozorovania vzhľadu a nedeštruktívnej analýzy je potrebné venovať pozornosť spoločným alebo odlišným charakteristikám rôznych produktov porúch, ktoré je možné použiť ako referenciu pre následné posúdenie poruchy. Po zhromaždení dostatočného množstva informácií počas fázy nedeštruktívnej analýzy môže začať cielená analýza porúch.

(3) Analýza porúch

Analýza zlyhania je nevyhnutná a je najdôležitejším krokom, ktorý často určuje úspech alebo zlyhanie analýzy zlyhania. Existuje mnoho metód na analýzu porúch, ako je skenovacia elektrónová mikroskopia a elementárna analýza, horizontálny/vertikálny rez, FTIR atď., ktoré v tejto časti nebudú opísané. V tejto fáze, aj keď je metóda analýzy porúch dôležitá, dôležitejšie je pochopiť a posúdiť problém defektu a správne a jasné pochopenie spôsobu zlyhania a mechanizmu zlyhania, aby sa našla skutočná príčina zlyhania.

Analýza PCB na holých doskách

Keď je miera zlyhania veľmi vysoká, analýza holých DPS je potrebná ako doplnok k analýze príčin zlyhania. Ak je príčinou poruchy získaná v štádiu analýzy chyba na základnej doske PCB, ktorá vedie k ďalšiemu zlyhaniu spoľahlivosti, potom ak má PCB na základnej doske rovnakú chybu, po rovnakom ošetrení by sa mal prejaviť rovnaký režim poruchy ako pri chybnom produkte. proces ako neúspešný produkt. Ak sa nezopakuje rovnaký spôsob poruchy, potom je analýza príčin chybného produktu nesprávna alebo prinajmenšom neúplná.