Od zgodnjih 1950s naprej tiskano vezje (PCB) je bil vedno osnovni strukturni modul elektronske embalaže. Kot nosilec različnih elektronskih komponent in vozlišče prenosa signalov vezja, njegova kakovost in zanesljivost določata kakovost celotne elektronske embalaže. In zanesljivost. Z miniaturizacijo, majhno težo in večfunkcijskimi zahtevami elektronskih izdelkov ter spodbujanjem procesov brez svinca in halogena bodo zahteve po zanesljivosti PCB vedno višje, kako hitro poiskati težave z zanesljivostjo PCB in narediti ustrezne ukrepi Izboljšanje zanesljivosti je postalo eno od pomembnih vprašanj za podjetja PCB.

Pogoste težave z zanesljivostjo PCB in tipične legende

Slaba spajkanost

(Ne zmoči)

Slaba spajljivost (nemočenje)

Varjenje

(učinek blazine)

Slabo lepljenje

Večplastna eksplozivna plošča

Odprto vezje (skozi luknjo)

odprt krog

(Laserska slepa luknja)

Odprto vezje (vod)

Odprto vezje (ICD)

Kratek stik (CAF)

Kratek stik (ECM)

Zažgana plošča

V dejanski analizi napak pri težavah z zanesljivostjo je lahko mehanizem odpovedi istega načina okvare zapleten in raznolik. Zato tako kot preiskovanje primera zahteva pravilno analitično razmišljanje, natančno logično razmišljanje in raznolike metode analize. Poiščite pravi vzrok neuspeha. V tem postopku lahko vsaka malomarnost v kateri koli povezavi povzroči “nepravične, napačne in napačno presojene” primere.

Splošna analiza problemov zanesljivosti zbiranje osnovnih informacij

Osnovne informacije so osnova za analizo napak pri težavah z zanesljivostjo, kar neposredno vpliva na trend vseh kasnejših analiz okvar in odločilno vpliva na končno določitev mehanizma. Zato je treba pred analizo napake zbrati čim več informacij o napaki, običajno vključno z, vendar ne omejeno na:

(1) Obseg napak: informacije o paketu napak in ustrezna stopnja napak

① Če pride do težave v eni sami seriji v množični proizvodnji ali je stopnja napak nizka, je možnost nenormalnega nadzora procesa večja;

②Če ima prva serija/več serij težave ali je stopnja napak visoka, vpliva materialov in konstrukcijskih dejavnikov ni mogoče izključiti;

⑵Predobdelava zaradi okvare: Ne glede na to, ali je PCB ali PCBA šel skozi vrsto postopkov predobdelave, preden je prišlo do okvare. Običajne predobdelave vključujejo pečenje s prelivanjem, brezsvinčno/brez svinčevo reflow spajkanje, brezsvinčno/brez svinčevo valovno spajkanje in ročno spajkanje itd. Če je potrebno, morate izvedeti več o materialih, uporabljenih pri vsakem predhodnem – informacije o postopku obdelave (spajkalna pasta, jeklena mreža, spajkalna žica, itd.) ), opremi (moč spajkalnika itd.) in parametrih (krivulja povratnega toka, parametri valovnega spajkanja, temperatura ročnega spajkanja itd.);

(3) Scenariji okvar: posebne informacije, ko PCB ali PCBA odpove, nekatere so v predobdelavi, kot je postopek spajkanja in sestavljanja, kot so slaba spajkanost, razslojevanje itd.; nekateri so v nadaljnjem staranju, testiranju ali celo okvari med uporabo, kot so CAF, ECM, pregorevanje itd.; morajo podrobno razumeti postopek okvare in z njim povezane parametre;

Analiza okvar PCB/PCBA

Na splošno je število neuspešnih izdelkov omejeno ali celo samo en. Zato mora analiza neuspešnih izdelkov slediti načelu analize po slojih od zunaj navznoter, od nedestruktivnega do destruktivnega, in se izogibati prezgodnjem uničenju mesta okvare:

(1) Opazovanje videza

Opazovanje videza je prvi korak pri analizi neuspešnih izdelkov. S pomočjo videza mesta okvare in v kombinaciji z osnovnimi informacijami lahko izkušeni inženirji za analizo napak v bistvu ugotovijo več možnih vzrokov okvare in izvedejo ciljno nadaljnjo analizo. Vendar je treba opozoriti, da obstaja veliko načinov za opazovanje videza, vključno z vizualnim pregledom, ročnim povečevalnim steklom, namiznim povečevalnim steklom, stereo mikroskopom in metalurškim mikroskopom. Vendar pa je treba zaradi razlike v viru svetlobe, principu slikanja in globini opazovanja videz ustrezne opreme celovito analizirati v povezavi z dejavniki opreme. Izogibajte se prenagljenim sodbam, da bi oblikovali vnaprej pripravljena subjektivna ugibanja, s čimer bi analizo neuspeha usmerili v napačno smer in zapravili dragocene neveljavne izdelke in analize. čas.

(2) Poglobljena nedestruktivna analiza

Za nekatere okvare se uporabljajo samo vizualna opazovanja in ni mogoče zbrati zadostnih informacij o napakah ali pa ni mogoče najti niti točk okvar, kot so razslojevanje, lažno varjenje in notranje odpiranje. Trenutno so za nadaljnje zbiranje informacij potrebne druge nedestruktivne analizne metode, vključno z ultrazvočno detekcijo napak, 3D X-RAY, infrardečim toplotnim slikanjem, zaznavanjem lokacije kratkega stika itd.

V fazi opazovanja videza in nedestruktivne analize je treba biti pozoren na skupne ali nasprotne značilnosti med različnimi neuspešnimi izdelki, ki jih lahko uporabimo kot referenco za kasnejše presoje o napakah. Ko zberete dovolj informacij v fazi nedestruktivne analize, lahko začnete z analizo ciljnega uničenja.

(3) Analiza škode

Analiza uničenja neuspešnih izdelkov je nepogrešljiv in najbolj kritičen korak, ki pogosto določa uspeh ali neuspeh analize napak. Obstaja veliko metod analize uničenja, kot so skenirna elektronska mikroskopija in elementarna analiza, horizontalno/navpično sečenje, FTIR itd., ki v tem razdelku niso opisane. Na tej stopnji je metoda analize okvar vsekakor pomembna, pomembnejša pa je vpogled in presoja problema okvare ter pravilno in jasno razumevanje načina okvare in mehanizma okvare, da bi našli pravi vzrok okvare.

Analiza PCB gole plošče

Kadar je stopnja okvare visoka, je treba analizirati tiskano vezje gole plošče, ki se lahko uporabi kot dodatek k analizi vzroka okvare. Kadar je razlog za okvaro, ugotovljen v fazi analize izdelka okvare, ta, da okvara gole plošče PCB povzroči nadaljnjo okvaro zanesljivosti, potem če ima tiskana vezja gole plošče po istem postopku obdelave kot neuspešni izdelek, mora odražati napako isti Isti način okvare kot okvarjeni izdelek. Če isti način okvare ni reproduciran, lahko to pomeni le, da je analiza vzroka okvare izdelka napačna ali vsaj nepopolna.

Test ponovitve

Kadar je stopnja napak zelo nizka in ni mogoče dobiti pomoči iz analize PCB gole plošče, je treba reproducirati napake PCB in nadalje reproducirati način okvare okvarjenega izdelka, tako da analiza okvar tvori zaprto zanko.

Zaradi vse večjega števila napak pri zanesljivosti PCB-ja danes analiza okvar zagotavlja pomembne informacije iz prve roke za optimizacijo načrtovanja, izboljšanje procesa in izbiro materiala ter je izhodišče za rast zanesljivosti. Od svoje ustanovitve je bil Xingsen Technology Central Laboratory zavezan raziskavam na področju analize okvar zanesljivosti. Od tega vprašanja bomo postopoma predstavili naše izkušnje in tipične primere pri analizi napak v zanesljivosti.