Detailed analysis of PCB reliability problems and cases

Që nga fillimi i viteve 1950, shtypura qark bordit (PCB) ka qenë moduli themelor i ndërtimit të paketimit elektronik, si bartës i komponentëve të ndryshëm elektronikë dhe qendra e transmetimit të sinjalit të qarkut, cilësia dhe besueshmëria e tij përcaktojnë cilësinë dhe besueshmërinë e të gjithë paketimit elektronik. Me kërkesat për miniaturë, peshë të lehtë dhe shumëfunksionale të produkteve elektronike, si dhe promovimin e proceseve pa plumb dhe pa halogjen, kërkesat për besueshmërinë e PCB-ve do të jenë gjithnjë e më të larta. Prandaj, mënyra për të gjetur shpejt problemet e besueshmërisë së PCB-ve dhe për të bërë përmirësimin përkatës të besueshmërisë është bërë një nga çështjet e rëndësishme për ndërmarrjet e PCB-ve.

ipcb

Common PCB reliability problems and typical legends

Ngjitshmëri e dobët

(Pa lagështim)

Ngjitshmëri e dobët (jo lagësht)

Saldim virtual

(Pillow effect)

Varësia e dobët

Shpërthimi i pllakave me shtresa

Open circuit (through hole)

Qark i hapur

(Vrima e verbër me lazer)

Qark i hapur

Qarku i hapur (ICD)

Qark i shkurtër (CAF)

Qark i shkurtër (ECM)

Pllakë djegëse

Megjithatë, në analizën e dështimit të problemeve praktike të besueshmërisë, mekanizmi i dështimit të të njëjtit mënyrë dështimi mund të jetë kompleks dhe i larmishëm. Prandaj, ashtu si hetimi i një rasti, nevojiten të menduarit korrekt analitik, të menduarit logjik rigoroz dhe metoda të larmishme analize për të gjetur shkakun e vërtetë të dështimit. In this process, any link is slightly negligent, may cause “unjust, false and wrong case”.

Analiza e përgjithshme e problemeve të besueshmërisë Mbledhja e informacionit në sfond

Informacioni i Sfondit është baza e analizës së dështimit të problemeve të besueshmërisë, ndikon drejtpërdrejt në tendencën e të gjitha analizave të mëvonshme të dështimit dhe ka një ndikim vendimtar në përcaktimin përfundimtar të mekanizmit. Therefore, prior to failure analysis, information behind failure should be collected as much as possible, usually including but not limited to:

(1) Failure range: failure batch information and corresponding failure rate

(1) Nëse grupi i vetëm i problemeve të prodhimit në masë, ose shkalla e ulët e dështimit, atëherë mundësia e kontrollit jonormal të procesit është më e madhe;

(2) Nëse ka probleme në grupin e parë / grupet e shumta, ose shkalla e dështimit është e lartë, ndikimi i faktorëve të materialit dhe dizajnit nuk mund të përjashtohet;

(2) Pre-failure treatment: whether PCB or PCBA has gone through a series of pre-treatment procedures before failure occurs. Paratrajtimet e zakonshme përfshijnë refluksin para pjekjes, / saldimin me ripërtëritje pa plumb dhe/saldimin me valë pa plumb dhe saldimin manual, etj., kur është e nevojshme të kuptohen në detaje të gjitha materialet e përdorura në procesin e paratrajtimit (si p.sh. pasta e saldimit, klishe, tela saldimi, etj.), pajisjet (fuqia e saldimit, etj.) dhe parametrat (kurba e rrjedhës dhe parametrat e saldimit me valë, temperatura e saldimit me dorë, etj.);

(3) Situata e dështimit: informacioni specifik kur PCB ose PCBA dështojnë, disa prej të cilave kanë dështuar në procesin e para-përpunimit si saldimi dhe montimi, si saldimi i dobët, shtresimi, etj.; Some are in the subsequent aging, testing and even use of failure, such as CAF, ECM, burning plate, etc.; Kuptimi i detajuar i procesit të dështimit dhe parametrave përkatës;

Analiza e dështimit të PCB/PCBA

Generally speaking, the number of failed products is limited, or even only one piece, so the analysis of failed products must follow the principle of layer by layer analysis from outside to inside, from non-destruction to destruction, by all means avoid premature destruction of the failure site:

(1) Vëzhgimi i pamjes

Appearance observation is the first step of failure product analysis. Through the appearance of the failure site and combined with background information, experienced failure analysis engineers can basically determine several possible causes of failure and conduct follow-up analysis accordingly. However, it should be noted that there are many ways to observe the appearance, including visual, hand-held magnifying glass, desktop magnifying glass, stereoscopic microscope and metallographic microscope. However, due to the differences in light source, imaging principle and observation depth of field, the morphology observed by the corresponding equipment needs to be comprehensively analyzed based on equipment factors. It is forbidden to make hasty judgment and form preconceived subjective guesswork, which leads to the wrong direction of failure analysis and wastes precious failed products and analysis time.

(2) Analiza e thelluar jo destruktive

Për disa dështime, vetëm vëzhgimi i pamjes nuk mund të mbledhë informacion të mjaftueshëm për dështimin, apo edhe pika e dështimit nuk mund të gjendet, si p.sh. delamination, saldimi virtual dhe hapja e brendshme, etj. Në këtë kohë, duhen përdorur metoda të tjera të analizës jo-shkatërruese për të mbledhni informacione të mëtejshme, duke përfshirë zbulimin e defekteve me ultratinguj, rrezet X 3D, imazhet termike me rreze infra të kuqe, zbulimin e vendndodhjes së qarkut të shkurtër, etj.

Në fazën e vëzhgimit të pamjes dhe analizës jo destruktive, është e nevojshme t’i kushtohet vëmendje karakteristikave të përbashkëta ose të ndryshme të produkteve të ndryshme të dështimit, të cilat mund të përdoren si referencë për gjykimin e mëvonshëm të dështimit. Pasi të mblidhen informacione të mjaftueshme gjatë fazës së analizës jodestruktive, mund të fillojë analiza e synuar e dështimit.

(3) Analiza e dështimit

Analiza e dështimit është e domosdoshme, dhe është hapi më kritik, shpesh përcakton suksesin ose dështimin e analizës së dështimit. There are many methods for failure analysis, such as scanning electron microscopy & elemental analysis, horizontal/vertical section, FTIR, etc., which will not be described in this section. Në këtë fazë, megjithëse metoda e analizës së dështimit është e rëndësishme, ajo që është më e rëndësishme është pasqyra dhe gjykimi i problemit të defektit, dhe kuptimi i saktë dhe i qartë i mënyrës së dështimit dhe mekanizmit të dështimit, në mënyrë që të gjendet shkaku i vërtetë i dështimit.

Analiza e PCB e bordit të zhveshur

Kur shkalla e dështimit është shumë e lartë, analiza e PCB-së së zhveshur është e nevojshme si një shtesë për analizën e shkakut të dështimit. Kur arsyeja e dështimit e marrë në fazën e analizës është një defekt i PCB-së me dërrasë të zhveshur që çon në dështim të mëtejshëm të besueshmërisë, atëherë nëse PCB-ja e zhveshur ka të njëjtin defekt, i njëjti modalitet i dështimit si produkti i dështuar duhet të pasqyrohet pas të njëjtit trajtim. procesi si produkt i dështuar. Nëse e njëjta mënyrë e dështimit nuk riprodhohet, atëherë analiza e shkakut të produktit të dështuar është e gabuar, ose të paktën jo e plotë.