自1950年代初期以來， 印刷電路板 （PCB）一直是電子封裝的基本構建模塊，作為各種電子元器件的載體和電路信號傳輸的樞紐，其質量和可靠性決定了整個電子封裝的質量和可靠性。 隨著電子產品小型化、輕量化、多功能化的要求，以及無鉛、無鹵工藝的推廣，對PCB可靠性的要求會越來越高。 因此，如何快速定位PCB可靠性問題，並做出相應的可靠性改進，成為PCB企業面臨的重要問題之一。

常見的 PCB 可靠性問題和典型圖例

可焊性差

（無潤濕）

可焊性差（不潤濕）

虛擬焊接

（枕頭效應）

可憐的依賴

分層板爆破

開路（通孔）

開路

（激光盲孔）

開路

開路 (ICD)

短路（CAF）

短路（ECM）

燃燒板

然而，在實際可靠性問題的失效分析中，同一失效模式的失效機理可能是複雜多樣的。 因此，就像調查一個案例一樣，要找到真正的失敗原因，需要正確的分析思維、嚴謹的邏輯思維和多樣化的分析方法。 在這個過程中，任何一個環節稍有疏忽，都可能造成“冤假錯案”。

可靠性問題的一般分析 背景資料收集

背景信息是可靠性問題失效分析的基礎，直接影響著後續所有失效分析的走向，對最終的機理判定具有決定性的影響。 因此，在進行故障分析之前，應盡可能多地收集故障背後的信息，通常包括但不限於：

(1) 故障範圍：故障批次信息及對應故障率

(1)如果單批次量產出現問題，或者故障率低，那麼過程控制異常的可能性就更大；

(2)如果第一批/多批有問題，或者故障率高，不能排除材料和設計因素的影響；

(2)故障前處理：PCB或PCBA在故障發生前是否經過了一系列的前處理程序。 常見的預處理包括烘烤前回流、/無鉛回流焊和/無鉛波峰焊和手工焊接等，當需要詳細了解預處理過程中使用的所有材料（如錫膏、模板、焊錫絲等）、設備（烙鐵功率等）和參數（流量曲線和波峰焊參數、手焊溫度等）信息；

(3) 故障情況：PCB或PCBA故障時的具體信息，部分在焊接、組裝等前處理過程中出現故障，如可焊性差、分層等； 有的在後續的老化、測試甚至使用中出現故障，如CAF、ECM、燒板等； 詳細了解故障過程及相關參數；

故障PCB/PCBA分析

一般來說，不合格品的數量是有限的，甚至只有一件，所以不合格品的分析必須遵循從外到內、從不破壞到破壞的逐層分析的原則，切忌過早破壞。故障部位：

(1)外觀觀察

外觀觀察是故障產品分析的第一步。 通過故障現場的出現並結合背景信息，有經驗的故障分析工程師基本上可以確定幾種可能的故障原因，並據此進行後續分析。 但需要注意的是，觀察外觀的方法有很多種，包括目視、手持放大鏡、台式放大鏡、立體顯微鏡和金相顯微鏡。 但由於光源、成像原理和觀察景深的差異，需要根據設備因素綜合分析相應設備所觀察到的形態。 禁止草率判斷，形成先入為主的主觀猜測，導致故障分析方向錯誤，浪費寶貴的故障產品和分析時間。

(2) 深入無損分析

對於某些故障，僅靠外觀觀察無法收集到足夠的故障信息，甚至無法找到故障點，如分層、虛焊、內開孔等，此時應採用其他無損分析方法進行分析。收集更多信息，包括超聲波探傷、3D X射線、紅外熱成像、短路位置檢測等。

在外觀觀察和無損分析階段，需要注意不同失效產品的共性或不同特徵，為後續失效判斷提供參考。 在無損分析階段收集到足夠的信息後，就可以開始有針對性的故障分析。

(3)失效分析

失效分析是必不可少的，也是最關鍵的一步，往往決定著失效分析的成敗。 失效分析的方法有很多，如掃描電鏡&元素分析、水平/垂直截面、FTIR等，本節不再贅述。 在這個階段，故障分析方法雖然重要，但更重要的是對缺陷問題的洞察和判斷，以及對故障模式和故障機理的正確、清晰的認識，從而找到故障的真正原因。

裸板PCB分析

當故障率很高時，需要對裸PCB進行分析，作為故障原因分析的補充。 當分析階段得到的失效原因是裸板PCB的缺陷導致進一步的可靠性失效時，如果裸板PCB具有相同的缺陷，則在相同的處理後應反映與失效產品相同的失效模式作為不合格品處理。 如果沒有重現相同的故障模式，那麼故障產品的原因分析是錯誤的，或者至少是不完整的。