Sedan de tidiga 1950: erna, den kretskort (PCB) har alltid varit den grundläggande strukturella modulen för elektronisk förpackning. Som bärare av olika elektroniska komponenter och navet i kretssignalöverföring, bestämmer dess kvalitet och tillförlitlighet kvaliteten på hela den elektroniska förpackningen. Och tillförlitlighet. Med miniatyrisering, låg vikt och multifunktionskrav för elektroniska produkter, och främjande av blyfria och halogenfria processer, kommer kraven på PCB-tillförlitlighet att bli högre och högre, så hur man snabbt kan lokalisera PCB-tillförlitlighetsproblem och göra motsvarande åtgärder Förbättring av tillförlitligheten har blivit en av de viktiga frågorna för PCB-företag.

Vanliga PCB-tillförlitlighetsproblem och typiska legender

Dålig lödbarhet

(Inte vätande)

Dålig lödbarhet (icke-vätande)

Svetsning

(Kuddeffekt)

Dålig bindning

Skiktad explosionsbräda

Öppen krets (genom hål)

öppen krets

(Blindhål för laser)

Öppen krets (linje)

Öppen krets (ICD)

Kortslutning (CAF)

Kortslutning (ECM)

Bränd bräda

I den faktiska felanalysen av tillförlitlighetsproblem kan felmekanismen för samma felläge vara komplex och mångsidig. Därför kräver det, precis som att utreda ett fall, korrekt analystänkande, noggrant logiskt tänkande och diversifierade analysmetoder. Hitta den verkliga orsaken till misslyckandet. I denna process kan all försumlighet i någon länk orsaka “orättvisa, falska och felaktigt dömda” fall.

Allmän analys av tillförlitlighetsproblem insamling av bakgrundsinformation

Bakgrundsinformation är grunden för felanalys för tillförlitlighetsproblem, som direkt påverkar trenden för alla efterföljande felanalyser, och har ett avgörande inflytande på den slutliga mekanismbestämningen. Innan felanalys bör därför informationen bakom felet samlas in så mycket som möjligt, vanligtvis inklusive men inte begränsat till:

(1) Felomfattning: felsatsinformation och motsvarande felfrekvens

① Om det finns ett problem i en enskild sats i massproduktion, eller felfrekvensen är låg, är risken för onormal processkontroll större;

②Om den första satsen/flera satserna har problem, eller felfrekvensen är hög, kan påverkan av material och designfaktorer inte uteslutas;

⑵Förbehandling för fel: Huruvida PCB eller PCBA har genomgått en rad förbehandlingsprocesser innan fel inträffade. Vanliga förbehandlingar inkluderar pre-reflow bakning, blyfri/blyfri reflow lödning, blyfri/blyfri våglödning och manuell lödning etc. Vid behov behöver du lära dig mer om de material som används i varje förbehandling. -behandlingsprocess (lödpasta, stålnät, lödtråd, etc.) , utrustning (lödkolvskraft, etc.) och parametrar (återflödeskurva, våglödningsparametrar, handlödningstemperatur, etc.) information;

(3) Felscenarier: Den specifika informationen när PCB eller PCBA misslyckas, vissa är i förbearbetning såsom lödning och monteringsprocessen, såsom dålig lödbarhet, delaminering, etc.; vissa är i uppföljningen åldrande, testning eller till och med misslyckande under användning, såsom CAF, ECM, burn-in, etc.; behöver förstå felprocessen och relaterade parametrar i detalj;

Fel PCB/PCBA-analys

Generellt sett är antalet misslyckade produkter begränsat, eller till och med bara en. Därför måste analysen av misslyckade produkter följa principen om lager-för-lager-analys från utsidan till insidan, från oförstörande till destruktiv, och undvika att förstöra felplatsen i förtid:

(1) Utseendeobservation

Utseendeobservation är det första steget i analysen av misslyckade produkter. Genom felplatsens utseende och i kombination med bakgrundsinformation kan erfarna felanalysingenjörer i princip fastställa flera möjliga orsaker till fel och genomföra riktad uppföljningsanalys. Men det bör noteras att det finns många sätt att observera utseendet, inklusive visuell inspektion, handhållet förstoringsglas, skrivbordsförstoringsglas, stereomikroskop och metallurgiskt mikroskop. Men på grund av skillnaden i ljuskälla, avbildningsprincip och observationsdjup, måste utseendet på motsvarande utrustning analyseras ingående i samband med utrustningsfaktorer. Undvik att förhasta bedömningar för att göra förutfattade subjektiva gissningar, göra felanalysen i fel riktning och slösa bort värdefulla ogiltiga produkter och analyser. tid.

(2) Djupgående oförstörande analys

För vissa fel används endast visuella observationer och tillräcklig felinformation kan inte samlas in, eller till och med felpunkter kan inte hittas, såsom delaminering, falsk svetsning och inre öppning. För närvarande krävs andra oförstörande analysmetoder för ytterligare informationsinsamling, inklusive ultraljudsdetektering av fel, 3D-röntgen, infraröd värmeavbildning, kortslutningsplatsdetektering, etc.

I skedet av utseendeobservation och oförstörande analys är det nödvändigt att uppmärksamma de gemensamma eller motsatta egenskaperna mellan olika misslyckade produkter, som kan användas som referens för efterföljande misslyckandebedömningar. Efter att ha samlat in tillräckligt med information i det oförstörande analysstadiet kan du starta riktad förstörelseanalys.

(3) Skadeanalys

Destruktionsanalysen av misslyckade produkter är oumbärlig och det mest kritiska steget, som ofta avgör framgången eller misslyckandet av felanalys. Det finns många metoder för destruktionsanalys, såsom svepelektronmikroskopi & elementaranalys, horisontell/vertikal sektionering, FTIR, etc., som inte beskrivs i detta avsnitt. I detta skede är felanalysmetoden förvisso viktig, men viktigare är insikten och bedömningen av defektproblemet, och en korrekt och tydlig förståelse av felläget och felmekanismen, för att hitta den verkliga felorsaken.

Barboard PCB-analys

När felfrekvensen är hög är det nödvändigt att analysera kretskortskortet, vilket kan användas som ett komplement till felorsaksanalysen. När felorsaken som erhölls i analyssteget för felprodukten är att en defekt på kretskortskortet orsakar ytterligare tillförlitlighetsfel, bör det återspegla den fria kretskortet om kretskortskortet har samma defekt efter samma bearbetningsprocess som den felaktiga produkten. samma Samma felläge som den misslyckade produkten. Om samma felläge inte återges kan det bara betyda att analysen av orsaken till den felaktiga produkten är felaktig, eller åtminstone ofullständig.

Återfallstest

När felfrekvensen är mycket låg och ingen hjälp kan erhållas från PCB-analysen av kretskort är det nödvändigt att reproducera PCB-defekterna och ytterligare reproducera felläget för den felaktiga produkten, så att felanalysen bildar en sluten slinga.

Inför ett ökande antal PCB-tillförlitlighetsfel idag, ger felanalys viktig förstahandsinformation för designoptimering, processförbättring och materialval, och är startpunkten för tillförlitlighetstillväxt. Sedan starten har Xingsen Technology Central Laboratory engagerat sig i forskningen inom området för analys av tillförlitlighetsfel. Med utgångspunkt från denna fråga kommer vi gradvis att introducera vår erfarenhet och typiska fall i analys av tillförlitlighetsfel.