ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1950 เป็นต้นมา คณะกรรมการวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นโมดูลการก่อสร้างพื้นฐานของบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ในฐานะผู้ให้บริการส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ และศูนย์กลางการส่งสัญญาณวงจร คุณภาพและความน่าเชื่อถือของโมดูลดังกล่าวจะกำหนดคุณภาพและความน่าเชื่อถือของบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ด้วยข้อกำหนดการย่อขนาด น้ำหนักเบา และมัลติฟังก์ชั่นของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ตลอดจนการส่งเสริมกระบวนการที่ปราศจากสารตะกั่วและปราศจากฮาโลเจน ข้อกำหนดสำหรับความน่าเชื่อถือของ PCB จะสูงขึ้นและสูงขึ้น ดังนั้นวิธีการระบุปัญหาความน่าเชื่อถือของ PCB อย่างรวดเร็วและการปรับปรุงความน่าเชื่อถือที่สอดคล้องกันจึงกลายเป็นประเด็นสำคัญอย่างหนึ่งสำหรับองค์กร PCB

ปัญหาความน่าเชื่อถือของ PCB ทั่วไปและตำนานทั่วไป

ความสามารถในการบัดกรีไม่ดี

(ไม่เปียก)

การบัดกรีไม่ดี (ไม่เปียก)

การเชื่อมเสมือน

(ผลหมอน)

การพึ่งพาที่ไม่ดี

การระเบิดแผ่นชั้น

วงจรเปิด (รูทะลุ)

เปิดวงจร

(รูบอดด้วยเลเซอร์)

เปิดวงจร

วงจรเปิด (ICD)

ไฟฟ้าลัดวงจร (CAF)

ไฟฟ้าลัดวงจร (ECM)

การเผาไหม้จาน

อย่างไรก็ตาม ในการวิเคราะห์ความล้มเหลวของปัญหาความน่าเชื่อถือในทางปฏิบัติ กลไกความล้มเหลวของโหมดความล้มเหลวเดียวกันอาจซับซ้อนและหลากหลาย ดังนั้น เช่นเดียวกับการตรวจสอบกรณีต่างๆ จำเป็นต้องมีการคิดเชิงวิเคราะห์ที่ถูกต้อง การคิดเชิงตรรกะอย่างเข้มงวด และวิธีการวิเคราะห์ที่หลากหลายเพื่อค้นหาสาเหตุของความล้มเหลวที่แท้จริง ในกระบวนการนี้ ลิงก์ใด ๆ ที่ประมาทเลินเล่อเล็กน้อย อาจทำให้เกิด “กรณีที่ไม่ยุติธรรม เป็นเท็จ และไม่ถูกต้อง”

การวิเคราะห์ทั่วไปของความน่าเชื่อถือ ปัญหา เบื้องหลัง การรวบรวมข้อมูล

ข้อมูลเบื้องหลังเป็นพื้นฐานของการวิเคราะห์ความล้มเหลวของปัญหาความน่าเชื่อถือ ส่งผลโดยตรงต่อแนวโน้มของการวิเคราะห์ความล้มเหลวที่ตามมาทั้งหมด และมีอิทธิพลชี้ขาดต่อการกำหนดกลไกขั้นสุดท้าย ดังนั้น ก่อนการวิเคราะห์ความล้มเหลว ควรรวบรวมข้อมูลเบื้องหลังความล้มเหลวให้มากที่สุด โดยปกติแล้วจะรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง:

(1) ช่วงความล้มเหลว: ข้อมูลชุดความล้มเหลวและอัตราความล้มเหลวที่สอดคล้องกัน

(1) หากปัญหาการผลิตจำนวนมากชุดเดียวหรืออัตราความล้มเหลวต่ำ ความเป็นไปได้ของการควบคุมกระบวนการที่ผิดปกติก็มากขึ้น

(2) หากมีปัญหาในชุดแรก/หลายชุด หรืออัตราความล้มเหลวสูง อิทธิพลของปัจจัยด้านวัสดุและการออกแบบไม่สามารถยกเว้นได้

(2) การรักษาก่อนเกิดความล้มเหลว: ว่า PCB หรือ PCBA ได้ผ่านขั้นตอนการรักษาก่อนเกิดความล้มเหลวหลายครั้งหรือไม่ การปรับสภาพทั่วไปรวมถึงการรีฟลักซ์ก่อนการอบ / การบัดกรีรีโฟลว์ไร้สารตะกั่วและ/การเชื่อมยอดคลื่นไร้สารตะกั่วและการเชื่อมด้วยมือ ฯลฯ เมื่อจำเป็นต้องทำความเข้าใจในรายละเอียดเกี่ยวกับวัสดุทั้งหมดที่ใช้ในกระบวนการปรับสภาพ (เช่น การวางประสาน ลายฉลุ, ลวดบัดกรี, ฯลฯ ), อุปกรณ์ (กำลังบัดกรีเหล็ก ฯลฯ ) และพารามิเตอร์ (เส้นโค้งการไหลและพารามิเตอร์ของการบัดกรีด้วยคลื่นอุณหภูมิการบัดกรีด้วยมือ ฯลฯ )

(3) สถานการณ์ความล้มเหลว: ข้อมูลเฉพาะเมื่อ PCB หรือ PCBA ล้มเหลว ซึ่งบางส่วนล้มเหลวในกระบวนการเตรียมการล่วงหน้า เช่น การเชื่อมและการประกอบ เช่น ความสามารถในการบัดกรีไม่ดี การแบ่งชั้น ฯลฯ บางส่วนอยู่ในช่วงอายุที่มากขึ้น การทดสอบและแม้กระทั่งการใช้ความล้มเหลว เช่น CAF, ECM, แผ่นเผาไหม้ ฯลฯ ความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการล้มเหลวและพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง

ความล้มเหลวในการวิเคราะห์ PCB/PCBA

โดยทั่วไปแล้ว จำนวนผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวมีจำกัด หรือแม้แต่เพียงชิ้นเดียว ดังนั้นการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวต้องเป็นไปตามหลักการของการวิเคราะห์ชั้นโดยชั้นจากภายนอกสู่ภายใน จากไม่ทำลายสู่การทำลาย โดยทุกวิถีทางหลีกเลี่ยงการทำลายก่อนกำหนด ของไซต์ความล้มเหลว:

(1) การสังเกตลักษณะที่ปรากฏ

การสังเกตลักษณะที่ปรากฏเป็นขั้นตอนแรกของการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลว วิศวกรวิเคราะห์ความล้มเหลวที่มีประสบการณ์สามารถระบุสาเหตุที่เป็นไปได้หลายประการของความล้มเหลวโดยอาศัยลักษณะที่ปรากฏของไซต์ความล้มเหลวและรวมกับข้อมูลเบื้องหลังโดยพื้นฐานแล้วจึงดำเนินการวิเคราะห์ติดตามผลตามนั้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่ามีหลายวิธีในการสังเกตลักษณะที่ปรากฏ รวมถึงภาพ แว่นขยายแบบมือถือ แว่นขยายแบบตั้งโต๊ะ กล้องจุลทรรศน์สามมิติ และกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความแตกต่างของแหล่งกำเนิดแสง หลักการถ่ายภาพ และความชัดลึกของการสังเกต สัณฐานวิทยาที่สังเกตได้จากอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจึงต้องได้รับการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมตามปัจจัยของอุปกรณ์ ห้ามมิให้ตัดสินอย่างเร่งรีบและก่อให้เกิดการคาดเดาเชิงอัตวิสัยซึ่งนำไปสู่ทิศทางที่ผิดของการวิเคราะห์ความล้มเหลวและทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวอันมีค่าและเวลาในการวิเคราะห์สูญเปล่าไปเปล่าประโยชน์

(2) การวิเคราะห์แบบไม่ทำลายในเชิงลึก

สำหรับความล้มเหลวบางอย่าง การสังเกตลักษณะที่ปรากฏเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรวบรวมข้อมูลความล้มเหลวได้เพียงพอ หรือแม้แต่ไม่พบจุดบกพร่อง เช่น การแยกส่วน การเชื่อมเสมือน และการเปิดภายใน ฯลฯ ในขณะนี้ ควรใช้วิธีการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายอื่นๆ เพื่อ รวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม รวมถึงการตรวจจับข้อบกพร่องของอัลตราโซนิก, 3D X-ray, การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรด, การตรวจจับตำแหน่งลัดวงจร ฯลฯ

ในขั้นตอนของการสังเกตลักษณะที่ปรากฏและการวิเคราะห์แบบไม่ทำลาย จำเป็นต้องให้ความสนใจกับลักษณะทั่วไปหรือลักษณะที่แตกต่างกันของผลิตภัณฑ์ความล้มเหลวที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถใช้สำหรับอ้างอิงสำหรับการตัดสินความล้มเหลวที่ตามมา หลังจากรวบรวมข้อมูลเพียงพอในระหว่างขั้นตอนการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายแล้ว การวิเคราะห์ความล้มเหลวเป้าหมายก็สามารถเริ่มต้นได้

(3) การวิเคราะห์ความล้มเหลว

การวิเคราะห์ความล้มเหลวเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ และเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด ซึ่งมักจะกำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการวิเคราะห์ความล้มเหลว มีหลายวิธีสำหรับการวิเคราะห์ความล้มเหลว เช่น การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและการวิเคราะห์องค์ประกอบ ส่วนแนวนอน/แนวตั้ง FTIR เป็นต้น ซึ่งจะไม่อธิบายในส่วนนี้ ในขั้นตอนนี้ แม้ว่าวิธีการวิเคราะห์ความล้มเหลวจะมีความสำคัญ แต่สิ่งที่สำคัญกว่าคือความเข้าใจและการตัดสินปัญหาข้อบกพร่อง และความเข้าใจที่ถูกต้องและชัดเจนเกี่ยวกับโหมดความล้มเหลวและกลไกความล้มเหลว เพื่อค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของความล้มเหลว

การวิเคราะห์ PCB บอร์ดเปล่า

เมื่ออัตราความล้มเหลวสูงมาก การวิเคราะห์ PCB เปล่าจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเสริมการวิเคราะห์สาเหตุของความล้มเหลว เมื่อเหตุผลของความล้มเหลวที่ได้รับในขั้นตอนการวิเคราะห์เป็นข้อบกพร่องของ PCB เปล่าที่นำไปสู่ความล้มเหลวด้านความน่าเชื่อถือเพิ่มเติม ถ้า PCB เปล่ามีข้อบกพร่องเหมือนกัน โหมดความล้มเหลวเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวควรสะท้อนให้เห็นหลังจากการรักษาแบบเดียวกัน กระบวนการเป็นผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลว หากไม่ทำซ้ำโหมดความล้มเหลวเดียวกัน แสดงว่าการวิเคราะห์สาเหตุของผลิตภัณฑ์ที่ล้มเหลวนั้นผิด หรืออย่างน้อยก็ไม่สมบูรณ์