Од раних 1950 -их, штампаних плоча (PCB) je bio osnovni konstrukcijski modul elektronskog pakovanja, kao nosilac raznih elektronskih komponenti i čvorište prenosa signala kola, njegov kvalitet i pouzdanost određuju kvalitet i pouzdanost celokupnog elektronskog pakovanja. Sa minijaturizacijom, laganim i multifunkcionalnim zahtevima elektronskih proizvoda, kao i promocijom procesa bez olova i halogena, zahtevi za pouzdanost PCB-a će biti sve veći. Stoga, kako brzo locirati probleme sa pouzdanošću PCB-a i napraviti odgovarajuće poboljšanje pouzdanosti, postalo je jedno od važnih pitanja za preduzeća PCB-a.

Uobičajeni problemi sa pouzdanošću PCB-a i tipične legende

Loša lemljivost

(bez vlaženja)

Loša lemljivost (ne vlaženje)

Virtuelno zavarivanje

(efekat jastuka)

Loša zavisnost

Slojevito peskarenje ploča

Otvoreno kolo (kroz rupu)

Отворено коло

(Laserska slepa rupa)

Отворено коло

Otvoreno kolo (ICD)

Kratki spoj (CAF)

Kratki spoj (ECM)

Goruća ploča

Međutim, u analizi kvarova praktičnih problema pouzdanosti, mehanizam otkaza istog načina kvara može biti složen i raznolik. Stoga, baš kao i istraga slučaja, potrebno je ispravno analitičko razmišljanje, rigorozno logičko razmišljanje i raznovrsne metode analize da bi se pronašao pravi uzrok neuspeha. U ovom procesu, svaka veza je pomalo nemarna, može izazvati „nepravedan, lažan i pogrešan slučaj“.

Opšta analiza pouzdanosti Problemi Osnovne informacije Prikupljanje informacija

Osnovne informacije su osnova analize kvarova problema pouzdanosti, direktno utiču na trend svih narednih analiza kvarova i imaju odlučujući uticaj na konačno utvrđivanje mehanizma. Stoga, pre analize kvara, potrebno je prikupiti što je više moguće informacija iza kvara, obično uključujući, ali ne ograničavajući se na:

(1) Opseg kvara: informacije o grupi grešaka i odgovarajuća stopa otkaza

(1) Ako jedna serija ima problema sa masovnom proizvodnjom, ili niska stopa kvarova, onda je mogućnost abnormalne kontrole procesa veća;

(2) Ako postoje problemi u prvoj seriji/više serija, ili je stopa otkaza visoka, uticaj materijala i faktora dizajna se ne može isključiti;

(2) Tretman pre kvara: da li je PCB ili PCBA prošao niz postupaka prethodnog tretmana pre nego što dođe do kvara. Uobičajeni predtretman uključuje refluks pre pečenja, / refluks lemljenje bez olova i/bezolovno talasno zavarivanje i ručno zavarivanje, itd., kada je potrebno detaljno razumeti sve materijale koji se koriste u procesu prethodnog tretmana (kao što je pasta za lemljenje, matrica, žica za lemljenje itd.), informacije o opremi (snaga lemilice itd.) i parametrima (kriva protoka i parametri talasnog lemljenja, temperatura ručnog lemljenja itd.);

(3) Situacija kvara: specifične informacije kada PCB ili PCBA pokvare, od kojih su neki otkazali u procesu predobrade, kao što je zavarivanje i montaža, kao što je loša lemljivost, stratifikacija, itd.; Neki su u naknadnom starenju, testiranju pa čak i upotrebi kvara, kao što su CAF, ECM, goruća ploča, itd.; Detaljno razumevanje procesa kvara i povezanih parametara;

Analiza kvara PCB/PCBA

Uopšteno govoreći, broj neuspešnih proizvoda je ograničen, ili čak samo jedan komad, tako da analiza neuspešnih proizvoda mora slediti princip slojne analize od spolja ka unutra, od neuništavanja do uništenja, na svaki način izbegavati prerano uništenje. na mestu kvara:

(1) Zapažanje izgleda

Posmatranje izgleda je prvi korak analize neuspešnog proizvoda. Kroz izgled mesta kvara i u kombinaciji sa osnovnim informacijama, iskusni inženjeri za analizu kvarova mogu u osnovi da odrede nekoliko mogućih uzroka kvara i u skladu sa tim sprovedu naknadnu analizu. Međutim, treba napomenuti da postoji mnogo načina da se posmatra izgled, uključujući vizuelnu, ručnu lupu, stonu lupu, stereoskopski mikroskop i metalografski mikroskop. Međutim, zbog razlika u izvoru svetlosti, principu snimanja i dubini polja posmatranja, morfologija koju posmatra odgovarajuća oprema treba da bude sveobuhvatno analizirana na osnovu faktora opreme. Zabranjeno je donošenje ishitrenih sudova i formiranje unapred stvorenog subjektivnog nagađanja, što vodi u pogrešnom pravcu analize kvarova i gubi dragocene neuspele proizvode i vreme analize.

(2) Dubinska nedestruktivna analiza

Za neke kvarove, samo posmatranje izgleda ne može prikupiti dovoljno informacija o kvaru, ili čak ni tačka kvara ne može da se pronađe, kao što je raslojavanje, virtuelno zavarivanje i unutrašnje otvaranje, itd. U ovom trenutku treba koristiti druge metode nedestruktivne analize za prikupiti dalje informacije, uključujući ultrazvučnu detekciju grešaka, 3D rendgenski snimak, infracrvenu termalnu sliku, detekciju lokacije kratkog spoja itd.

U fazi posmatranja izgleda i nedestruktivne analize, potrebno je obratiti pažnju na zajedničke ili različite karakteristike različitih proizvoda kvara, koje se mogu koristiti kao referenca za naknadnu procenu kvara. Nakon što se prikupi dovoljno informacija tokom faze nedestruktivne analize, ciljana analiza kvarova može da počne.

(3) Analiza kvarova

Analiza neuspeha je neophodna i predstavlja najkritičniji korak, koji često određuje uspeh ili neuspeh analize neuspeha. Postoji mnogo metoda za analizu grešaka, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija i elementarna analiza, horizontalni/vertikalni preseci, FTIR, itd., koji neće biti opisani u ovom odeljku. U ovoj fazi, iako je metoda analize kvara važna, važniji je uvid i prosuđivanje problema kvara, te ispravno i jasno razumevanje načina kvara i mehanizma otkaza, kako bi se pronašao pravi uzrok kvara.

Analiza PCB-a gole ploče

Kada je stopa otkaza veoma visoka, analiza gole PCB-a je neophodna kao dopuna analizi uzroka kvara. Kada je razlog kvara dobijen u fazi analize defekt PCB-a gole ploče koji dovodi do daljeg kvara na pouzdanosti, onda ako PCB gole ploče ima isti defekt, isti način kvara kao i neispravni proizvod treba da se odrazi nakon istog tretmana proces kao neuspeli proizvod. Ako se isti način kvara ne reprodukuje, onda je analiza uzroka neispravnog proizvoda pogrešna, ili barem nepotpuna.