Od zgodnjih 1950-ih let dr. tiskano vezje (PCB) je bil osnovni konstrukcijski modul elektronske embalaže, saj je nosilec različnih elektronskih komponent in vozlišče prenosa signalov vezja, njegova kakovost in zanesljivost določata kakovost in zanesljivost celotne elektronske embalaže. Z miniaturizacijo, lahkimi in večfunkcijskimi zahtevami elektronskih izdelkov ter spodbujanjem procesov brez svinca in halogena bodo zahteve po zanesljivosti PCB vedno višje. Zato je postalo eno od pomembnih vprašanj za podjetja PCB, kako hitro locirati težave z zanesljivostjo PCB in ustrezno izboljšati zanesljivost.

Pogoste težave z zanesljivostjo PCB in tipične legende

Slaba spajkanost

(brez vlaženja)

Slaba spajljivost (nemočenje)

Virtualno varjenje

(učinek blazine)

Slaba odvisnost

Slojno peskanje plošč

Odprto vezje (skozi luknjo)

Prekinjeno vezje

(Laserska slepa luknja)

Prekinjeno vezje

Odprto vezje (ICD)

Kratek stik (CAF)

Kratek stik (ECM)

Goreča plošča

Vendar pa je pri analizi napak pri praktičnih težavah zanesljivosti mehanizem okvare istega načina okvare lahko zapleten in raznolik. Zato je tako kot pri preiskovanju primera potrebno pravilno analitično razmišljanje, strogo logično razmišljanje in raznolike analitične metode, da bi našli pravi vzrok za neuspeh. V tem procesu je vsaka povezava rahlo malomarna, lahko povzroči »nepravičen, napačen in napačen primer«.

Splošna analiza zanesljivosti Problemi Ozadje Zbiranje informacij

Osnovne informacije so osnova za analizo napak zanesljivosti, neposredno vplivajo na trend vseh kasnejših analiz okvar in odločilno vplivajo na končno določitev mehanizma. Zato je treba pred analizo napak 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 ima ena sama serija težav v množični proizvodnji ali nizko stopnjo napak, potem je možnost nenormalnega nadzora procesa večja;

(2) Če pride do težav v prvi seriji/večih serijah ali je stopnja napak visoka, vpliva materialnih in konstrukcijskih dejavnikov ni mogoče izključiti;

(2) Obdelava pred okvaro: ne glede na to, ali je PCB ali PCBA šel skozi vrsto postopkov pred okvaro, preden je prišlo do okvare. Običajna predobdelava vključuje refluks pred peko, / refluksno spajkanje brez svinca in/varjenje brez svinca in ročno varjenje itd., ko je treba podrobno razumeti vse materiale, uporabljene v postopku predobdelave (kot je spajkalna pasta, informacije o šabloni, spajkalni žici itd.), opremi (moč spajkalnika itd.) in parametrih (krivulja pretoka in parametri valovnega spajkanja, temperatura ročnega spajkanja itd.);

(3) Stanje okvare: posebne informacije, ko PCB ali PCBA odpove, od katerih so nekateri neuspešni v postopku predhodne obdelave, kot sta varjenje in montaža, na primer slaba spajkanost, stratifikacija itd.; Nekateri so v kasnejšem staranju, testiranju in celo uporabi okvare, kot so CAF, ECM, goreča plošča itd.; Podrobno razumevanje procesa odpovedi in povezanih parametrov;

Analiza okvar PCB/PCBA

Na splošno je število neuspešnih izdelkov omejeno ali celo samo en kos, zato mora analiza neuspešnih izdelkov slediti načelu poplastne analize od zunaj navznoter, od neuničenja do uničenja, vsekakor se izogibajte prezgodnjem uničenju mesta okvare:

(1) Opazovanje videza

Opazovanje videza je prvi korak analize neuspešnega izdelka. 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 v skladu s tem izvedejo nadaljnjo analizo. Vendar je treba opozoriti, da obstaja veliko načinov za opazovanje videza, vključno z vizualno, ročno povečevalno steklo, namizno povečevalno steklo, stereoskopskim mikroskopom in metalografskim mikroskopom. Vendar je treba zaradi razlik v viru svetlobe, principu slikanja in globini ostrine opazovanja morfologijo, ki jo opazi ustrezna oprema, celovito analizirati na podlagi dejavnikov opreme. Prepovedano je prenagljeno presojati in oblikovati vnaprej pripravljeno subjektivno ugibanje, ki vodi v napačno smer analize napak in zapravlja dragocene neuspešne izdelke in čas analize.

(2) Poglobljena nedestruktivna analiza

Za nekatere okvare samo opazovanje videza ne more zbrati dovolj informacij o napaki ali celo ni mogoče najti točke okvare, kot so razslojevanje, navidezno varjenje in notranje odpiranje itd. V tem času je treba za zbirajo dodatne informacije, vključno z ultrazvočnim odkrivanjem napak, 3D rentgenskim žarkom, infrardečim toplotnim slikanjem, zaznavanjem lokacije kratkega stika itd.

V fazi opazovanja videza in nedestruktivne analize je treba biti pozoren na skupne ali različne značilnosti različnih izdelkov okvare, ki jih lahko uporabimo za referenco za kasnejšo presojo okvare. Ko je med fazo nedestruktivne analize zbranih dovolj informacij, se lahko začne ciljana analiza napak.

(3) Analiza napak

Analiza napak je nepogrešljiva in je najbolj kritičen korak, ki pogosto določa uspeh ali neuspeh analize napak. Obstaja veliko metod za analizo napak, kot so skenirna elektronska mikroskopija in elementarna analiza, horizontalni/navpični prerez, FTIR itd., ki v tem razdelku ne bodo opisane. Čeprav je na tej stopnji pomembna metoda analize okvare, je pomembnejši 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 napak zelo visoka, je analiza golega PCB-ja potrebna kot dodatek k analizi vzroka okvare. Kadar je vzrok okvare, ugotovljen v fazi analize, okvara tiskanega vezja gole plošče, ki vodi v nadaljnjo okvaro zanesljivosti, če ima tiskana vezja gole plošče enako napako, se mora po isti obdelavi odražati enak način okvare kot neuspešni izdelek. proces kot neuspešen izdelek. Če isti način okvare ni reproduciran, je analiza vzroka okvarjenega izdelka napačna ali vsaj nepopolna.