Kể từ những 1950 đầu tiên, bảng mạch in (PCB) luôn là mô-đun cấu trúc cơ bản của bao bì điện tử. Là người vận chuyển các linh kiện điện tử khác nhau và là trung tâm truyền tín hiệu mạch, chất lượng và độ tin cậy của nó quyết định chất lượng của toàn bộ bao bì điện tử. Và độ tin cậy. Với yêu cầu thu nhỏ, trọng lượng nhẹ và đa chức năng của các sản phẩm điện tử, đồng thời thúc đẩy các quy trình không chứa chì và không chứa halogen, các yêu cầu về độ tin cậy của PCB sẽ ngày càng cao, do đó, làm thế nào để xác định nhanh chóng các vấn đề về độ tin cậy của PCB và thực hiện tương ứng Các biện pháp Cải thiện độ tin cậy đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng đối với các công ty PCB.

Các vấn đề phổ biến về độ tin cậy của PCB và truyền thuyết điển hình

Khả năng hàn kém

(Không làm ướt)

Khả năng hàn kém (không thấm ướt)

Hàn

(Hiệu ứng gối)

Liên kết xấu

Bảng nổ phân lớp

Hở mạch (thông qua lỗ)

mạch hở

(Lỗ mù laze)

Hở mạch (đường dây)

Mạch hở (ICD)

Ngắn mạch (CAF)

Ngắn mạch (ECM)

Bảng cháy

Trong phân tích hư hỏng thực tế của các vấn đề về độ tin cậy, cơ chế hư hỏng của cùng một chế độ hư hỏng có thể phức tạp và đa dạng. Vì vậy, cũng giống như điều tra một vụ án, nó đòi hỏi tư duy phân tích chính xác, tư duy logic tỉ mỉ và phương pháp phân tích đa dạng. Tìm nguyên nhân thực sự của thất bại. Trong quá trình này, bất kỳ sơ suất nào trong bất kỳ liên kết nào cũng có thể gây ra các trường hợp “oan, sai và bị xét xử sai”.

Phân tích chung các vấn đề về độ tin cậy Thu thập thông tin cơ bản

Thông tin cơ sở là cơ sở của phân tích hư hỏng đối với các vấn đề về độ tin cậy, ảnh hưởng trực tiếp đến xu hướng của tất cả các phân tích hư hỏng tiếp theo và có ảnh hưởng quyết định đến việc xác định cơ chế cuối cùng. Do đó, trước khi phân tích lỗi, thông tin đằng sau lỗi phải được thu thập càng nhiều càng tốt, thường bao gồm nhưng không giới hạn ở:

(1) Phạm vi lỗi: thông tin lô lỗi và tỷ lệ lỗi tương ứng

① Nếu xảy ra sự cố trong một lô sản xuất hàng loạt hoặc tỷ lệ hư hỏng thấp, thì khả năng kiểm soát quá trình không bình thường là lớn hơn;

②Nếu lô đầu tiên / nhiều lô có vấn đề hoặc tỷ lệ hư hỏng cao thì không thể loại trừ ảnh hưởng của vật liệu và yếu tố thiết kế;

⑵ Xử lý trước khi hỏng hóc: Cho dù PCB hay PCBA đã trải qua một loạt các quy trình tiền xử lý trước khi xảy ra lỗi. Các phương pháp xử lý sơ bộ phổ biến bao gồm nung nấu lại trước, hàn nấu lại không chì / không chì, hàn sóng không chì / không chì và hàn thủ công, v.v. Nếu cần, bạn cần tìm hiểu thêm về các vật liệu được sử dụng trong mỗi phương pháp sơ chế -quá trình xử lý (hàn dán, lưới thép, dây hàn, v.v.)), thiết bị (điện hàn, v.v.) và các thông số (đường cong chỉnh nhiệt, thông số hàn sóng, nhiệt độ hàn tay, v.v.) thông tin;

(3) Các tình huống hỏng hóc: Thông tin cụ thể khi PCB hoặc PCBA bị lỗi, một số đang trong quá trình xử lý trước như quá trình hàn và lắp ráp, chẳng hạn như khả năng hàn kém, tách lớp, v.v.; một số đang trong quá trình theo dõi lão hóa, thử nghiệm hoặc thậm chí là Lỗi trong quá trình sử dụng, chẳng hạn như CAF, ECM, burn-in, v.v.; cần hiểu chi tiết quá trình hư hỏng và các thông số liên quan;

Không phân tích được PCB / PCBA

Nói chung, số lượng sản phẩm bị lỗi là có giới hạn, hoặc thậm chí chỉ có một. Do đó, việc phân tích sản phẩm hỏng phải tuân theo nguyên tắc phân tích từng lớp từ ngoài vào trong, từ không phá hủy đến phá hủy, tránh phá hủy sớm địa điểm hỏng:

(1) Quan sát ngoại hình

Quan sát bề ngoài là bước đầu tiên trong quá trình phân tích các sản phẩm thất bại. Thông qua sự xuất hiện của vị trí lỗi và kết hợp với thông tin cơ bản, các kỹ sư phân tích lỗi có kinh nghiệm về cơ bản có thể xác định một số nguyên nhân có thể gây ra lỗi và tiến hành phân tích theo dõi mục tiêu. Nhưng cần lưu ý rằng có nhiều cách để quan sát bề ngoài, bao gồm kiểm tra bằng mắt thường, kính lúp cầm tay, kính lúp để bàn, kính hiển vi soi nổi và kính hiển vi luyện kim. Tuy nhiên, do sự khác biệt về nguồn sáng, nguyên lý hình ảnh và độ sâu quan sát, sự xuất hiện của thiết bị tương ứng cần được phân tích toàn diện kết hợp với các yếu tố thiết bị. Tránh những phán đoán vội vàng hình thành những suy đoán chủ quan từ trước, khiến việc phân tích thất bại đi sai hướng và lãng phí những sản phẩm, phân tích không có giá trị. thời gian.

(2) Phân tích sâu không phá hủy

Đối với một số hư hỏng, chỉ sử dụng quan sát bằng mắt thường và không thể thu thập đủ thông tin về hư hỏng, hoặc thậm chí không thể tìm thấy các điểm hư hỏng, chẳng hạn như tách lớp, hàn sai và hở bên trong. Tại thời điểm này, các phương pháp phân tích không phá hủy khác được yêu cầu để thu thập thêm thông tin, bao gồm phát hiện lỗ hổng bằng siêu âm, 3D X-RAY, hình ảnh nhiệt hồng ngoại, phát hiện vị trí ngắn mạch, v.v.

Trong giai đoạn quan sát ngoại hình và phân tích không phá hủy, cần chú ý đến các đặc điểm chung hoặc đối lập giữa các sản phẩm hỏng hóc khác nhau, có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các đánh giá hỏng hóc tiếp theo. Sau khi thu thập đủ thông tin trong giai đoạn phân tích không phá hủy, bạn có thể bắt đầu phân tích phá hủy có mục tiêu.

(3) Phân tích thiệt hại

Việc phân tích hư hỏng của các sản phẩm không đạt là không thể thiếu và là bước quan trọng nhất, thường quyết định sự thành công hay thất bại của việc phân tích hư hỏng. Có nhiều phương pháp phân tích sự phá hủy, chẳng hạn như kính hiển vi điện tử quét & phân tích nguyên tố, phân cắt ngang / dọc, FTIR, v.v., không được mô tả trong phần này. Ở giai đoạn này, phương pháp phân tích lỗi chắc chắn là quan trọng, nhưng quan trọng hơn là cái nhìn sâu sắc và phán đoán vấn đề lỗi, hiểu đúng và rõ ràng về chế độ hỏng hóc và cơ chế lỗi để tìm ra nguyên nhân hỏng hóc thực sự.

Bảng phân tích PCB trần

Khi tỷ lệ hỏng hóc cao, cần phải phân tích bảng mạch trần PCB, có thể được sử dụng như một chất bổ sung cho phân tích nguyên nhân hỏng hóc. Khi lý do hỏng hóc thu được trong giai đoạn phân tích sản phẩm hỏng là lỗi của bảng mạch trần PCB gây ra lỗi về độ tin cậy cao hơn, thì nếu bảng mạch trần có cùng lỗi, sau quá trình xử lý tương tự như sản phẩm bị lỗi, nó phải phản ánh cùng Chế độ hỏng hóc giống như sản phẩm bị lỗi. Nếu chế độ hỏng hóc tương tự không được tái tạo, điều đó chỉ có thể có nghĩa là việc phân tích nguyên nhân của sản phẩm bị lỗi là sai, hoặc ít nhất là không đầy đủ.

Kiểm tra lặp lại

Khi tỷ lệ hỏng hóc rất thấp và không thể nhận được sự trợ giúp nào từ việc phân tích PCB trên bo mạch trần, cần phải tái tạo các khuyết tật PCB và tái tạo thêm chế độ hư hỏng của sản phẩm bị lỗi, để việc phân tích hư hỏng tạo thành một vòng khép kín.

Đối mặt với số lượng lỗi ngày càng tăng về độ tin cậy của PCB ngày nay, phân tích lỗi cung cấp thông tin đầu tay quan trọng để tối ưu hóa thiết kế, cải tiến quy trình và lựa chọn vật liệu, và là điểm khởi đầu để tăng độ tin cậy. Kể từ khi thành lập, Phòng thí nghiệm Trung tâm Công nghệ Xingsen đã cam kết nghiên cứu trong lĩnh vực phân tích lỗi độ tin cậy. Bắt đầu từ vấn đề này, chúng tôi sẽ dần dần giới thiệu kinh nghiệm của chúng tôi và các trường hợp điển hình trong phân tích thất bại độ tin cậy.