Detailed analysis of PCB reliability problems and cases

Tangu mapema miaka ya 1950, printed mzunguko bodi (PCB) imekuwa moduli ya msingi ya ujenzi wa ufungaji wa elektroniki, kama mtoa huduma wa vipengele mbalimbali vya elektroniki na kitovu cha maambukizi ya ishara ya mzunguko, ubora wake na kuegemea huamua ubora na uaminifu wa ufungaji wote wa elektroniki. Pamoja na mahitaji ya miniaturization, uzani mwepesi na kazi nyingi za bidhaa za elektroniki, pamoja na uendelezaji wa michakato isiyo na risasi na isiyo na halojeni, mahitaji ya kutegemewa kwa PCB yatakuwa ya juu zaidi. Kwa hivyo, jinsi ya kupata haraka shida za kuegemea za PCB na kufanya uboreshaji unaolingana wa kuegemea imekuwa moja ya maswala muhimu kwa biashara za PCB.

ipcb

Common PCB reliability problems and typical legends

Uwezekano duni wa kuuzwa

(Hakuna kukojoa)

Uwezekano duni wa kuuzwa (kutokulowesha)

Kulehemu kwa kweli

(Athari ya mto)

Mtegemezi duni

Ulipuaji wa sahani zilizowekwa tabaka

Fungua mzunguko (kupitia shimo)

Mzunguko wazi

(shimo la kipofu la laser)

Mzunguko wazi

Fungua mzunguko (ICD)

Saketi fupi (CAF)

Saketi fupi (ECM)

Sahani inayowaka

Hata hivyo, katika uchambuzi wa kushindwa kwa matatizo ya kuaminika kwa vitendo, utaratibu wa kushindwa kwa hali sawa ya kushindwa inaweza kuwa ngumu na tofauti. Kwa hivyo, kama vile kuchunguza kesi, fikra sahihi ya uchanganuzi, fikra kali za kimantiki na mbinu za uchanganuzi mseto zinahitajika ili kupata sababu halisi ya kutofaulu. In this process, any link is slightly negligent, may cause “unjust, false and wrong case”.

Uchambuzi wa Jumla wa Kuegemea Matatizo Ukusanyaji wa Taarifa za Msingi

Maelezo ya Usuli ni msingi wa uchanganuzi wa kutofaulu wa shida za kutegemewa, huathiri moja kwa moja mwenendo wa uchanganuzi wote wa kutofaulu unaofuata, na ina ushawishi wa kuamua juu ya uamuzi wa mwisho wa utaratibu. Kwa hivyo, kabla ya uchanganuzi wa kutofaulu, habari nyuma ya kutofaulu inapaswa kukusanywa iwezekanavyo, kawaida ikijumuisha, lakini sio tu:

(1) Masafa ya kushindwa: maelezo ya kundi la kushindwa na kiwango cha kutofaulu kinacholingana

(1) Ikiwa kundi moja la matatizo ya uzalishaji wa wingi, au kiwango cha chini cha kushindwa, basi uwezekano wa udhibiti usio wa kawaida wa mchakato ni mkubwa zaidi;

(2) Ikiwa kuna matatizo katika kundi la kwanza / makundi mengi, au kiwango cha kushindwa ni cha juu, ushawishi wa nyenzo na vipengele vya kubuni hauwezi kutengwa;

(2) Matibabu ya kabla ya kushindwa: iwapo PCB au PCBA imepitia mfululizo wa taratibu za matibabu kabla ya kushindwa kutokea. Tiba ya kawaida ni pamoja na kuteleza kabla ya kuoka, / kulehemu bila risasi na chembe ya mawimbi bila risasi na kulehemu kwa mikono, n.k., inapohitajika kuelewa kwa undani nyenzo zote zinazotumiwa katika mchakato wa matibabu (kama vile kuweka solder, stencil, waya wa solder, nk), vifaa (nguvu ya chuma ya soldering, nk) na vigezo (curve ya mtiririko na vigezo vya soldering ya wimbi, joto la soldering la mkono, nk) habari;

(3) Kushindwa hali: taarifa maalum wakati PCB au PCBA inashindwa, ambayo baadhi imeshindwa katika mchakato wa awali wa usindikaji kama vile kulehemu na kusanyiko, kama vile solderability maskini, stratification, nk; Wengine wako katika uzee unaofuata, upimaji na hata utumiaji wa kutofaulu, kama vile CAF, ECM, sahani inayowaka, n.k.; Uelewa wa kina wa mchakato wa kushindwa na vigezo vinavyohusiana;

Uchambuzi wa PCB/PCBA umeshindwa

Kwa ujumla, idadi ya bidhaa zilizoshindwa ni mdogo, au hata kipande kimoja tu, hivyo uchambuzi wa bidhaa zilizoshindwa lazima ufuate kanuni ya safu kwa safu ya uchambuzi kutoka nje hadi ndani, kutoka kwa uharibifu hadi uharibifu, kwa njia zote kuepuka uharibifu wa mapema. ya tovuti ya kushindwa:

(1) Uchunguzi wa mwonekano

Uchunguzi wa mwonekano ni hatua ya kwanza ya uchanganuzi wa kutofaulu kwa bidhaa. Kupitia kuonekana kwa tovuti ya kushindwa na kuunganishwa na maelezo ya usuli, wahandisi wenye uzoefu wa uchanganuzi wa kutofaulu wanaweza kimsingi kuamua sababu kadhaa zinazowezekana za kutofaulu na kufanya uchambuzi wa ufuatiliaji ipasavyo. Hata hivyo, ni lazima ieleweke kwamba kuna njia nyingi za kuchunguza mwonekano, ikiwa ni pamoja na kuona, kioo cha kukuza kinachoshikiliwa kwa mkono, kioo cha kukuza cha desktop, darubini ya stereoscopic na darubini ya metallographic. Hata hivyo, kutokana na tofauti za chanzo cha mwanga, kanuni ya upigaji picha na kina cha uchunguzi wa eneo, mofolojia inayozingatiwa na vifaa vinavyolingana inahitaji kuchanganuliwa kwa kina kwa kuzingatia vipengele vya kifaa. Ni marufuku kufanya uamuzi wa haraka na kuunda ubashiri uliowekwa hapo awali, ambao husababisha mwelekeo mbaya wa uchambuzi wa kutofaulu na kupoteza bidhaa za thamani zilizoshindwa na wakati wa uchambuzi.

(2) Uchambuzi wa kina usio na uharibifu

Kwa makosa fulani, uchunguzi wa mwonekano pekee hauwezi kukusanya taarifa za kutosha za kutofaulu, au hata sehemu ya kutofaulu haiwezi kupatikana, kama vile delamination, kulehemu mtandaoni na ufunguzi wa ndani, n.k. Kwa wakati huu, mbinu zingine zisizo za uharibifu zinapaswa kutumika kukusanya maelezo zaidi, ikiwa ni pamoja na utambuzi wa dosari ya ultrasonic, X-ray ya 3D, upigaji picha wa infrared, utambuzi wa eneo la mzunguko mfupi, n.k.

Katika hatua ya uchunguzi wa kuonekana na uchambuzi usio na uharibifu, ni muhimu kuzingatia sifa za kawaida au tofauti za bidhaa tofauti za kushindwa, ambazo zinaweza kutumika kwa kumbukumbu kwa hukumu ya kushindwa iliyofuata. Baada ya maelezo ya kutosha kukusanywa wakati wa awamu ya uchanganuzi usio na uharibifu, uchanganuzi unaolengwa wa kutofaulu unaweza kuanza.

(3) Uchambuzi wa kushindwa

Uchambuzi wa kutofaulu ni wa lazima, na ndio hatua muhimu zaidi, mara nyingi huamua mafanikio au kutofaulu kwa uchambuzi wa kutofaulu. 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. Katika hatua hii, ingawa njia ya uchanganuzi wa kutofaulu ni muhimu, lililo muhimu zaidi ni ufahamu na uamuzi wa tatizo la kasoro, na uelewa sahihi na wazi wa hali ya kushindwa na utaratibu wa kushindwa, ili kupata sababu halisi ya kushindwa.

Uchambuzi wa PCB wa bodi tupu

Wakati kiwango cha kutofaulu ni cha juu sana, uchambuzi wa PCB tupu ni muhimu kama nyongeza ya uchambuzi wa sababu za kutofaulu. Wakati sababu ya kutofaulu iliyopatikana katika hatua ya uchanganuzi ni kasoro ya PCB ya ubao tupu ambayo husababisha kutofaulu zaidi kwa kuegemea, basi ikiwa PCB ya ubao tupu ina kasoro sawa, hali ya kutofaulu sawa na bidhaa iliyoshindwa inapaswa kuonyeshwa baada ya matibabu sawa. mchakato kama bidhaa iliyoshindwa. Ikiwa hali sawa ya kushindwa haijazalishwa, basi uchambuzi wa sababu ya bidhaa iliyoshindwa ni mbaya, au angalau haijakamilika.