Kể từ đầu những năm 1950, bảng mạch in (PCB) là mô-đun xây dựng cơ bản của bao bì điện tử, là vật mang 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 và độ tin cậy của toàn bộ bao bì điện tử. Với yêu cầu thu nhỏ, trọng lượng nhẹ và đa chức năng của các sản phẩm điện tử, cũng như việc 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 hơn. Do đó, làm thế nào để xác định nhanh chóng các vấn đề về độ tin cậy của PCB và cải thiện độ tin cậy tương ứng đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng đối với các doanh nghiệp PCB.

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

Khả năng hàn kém

(Không thấm ướt)

Khả năng hàn kém (không thấm ướt)

Hàn ảo

(Hiệu ứng gối)

Người phụ thuộc đáng thương

Nổ tấm nhiều lớp

Hở mạch (thông qua lỗ)

Mạch hở

(Lỗ mù laze)

Mạch hở

Mạch hở (ICD)

Ngắn mạch (CAF)

Ngắn mạch (ECM)

Tấm ghi

Tuy nhiên, trong phân tích hư hỏng của các vấn đề độ tin cậy thực tế, cơ chế hư hỏng của cùng một chế độ hỏng hóc có thể phức tạp và đa dạng. Do đó, cũng giống như điều tra một vụ án, cần có tư duy phân tích chính xác, tư duy logic chặt chẽ và phương pháp phân tích đa dạng để tìm ra nguyên nhân thất bại thực sự. Trong quá trình này, bất kỳ mắt xích nào sơ suất một chút, có thể gây ra “vụ án oan, sai, oan sai”.

Phân tích chung về độ tin cậy Vấn đề Cơ sở Thu thập thông tin

Thông tin cơ sở là cơ sở phân tích hư hỏng của 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 một lô sản xuất hàng loạt có vấn đề, hoặc tỷ lệ hỏng hóc thấp, thì khả năng kiểm soát quá trình bất thường lớn hơn;

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

(2) Xử lý trước khi thất bại: cho dù PCB hoặc PCBA đã trải qua một loạt các quy trình tiền xử lý trước khi xảy ra lỗi. Tiền xử lý thông thường bao gồm hồi lưu trước khi nướng, / hàn nóng chảy lại không chì và / hàn đỉnh sóng không chì và hàn thủ công, v.v., khi cần hiểu chi tiết về tất cả các vật liệu được sử dụng trong quá trình tiền xử lý (chẳng hạn như hàn dán, stencil, dây hàn, v.v.), thiết bị (nguồn điện hàn, v.v.) và các thông số (đường cong dòng chảy và các thông số của sóng hàn, nhiệt độ hàn tay, v.v.) thông tin;

(3) Tình huống hỏng hóc: thông tin cụ thể khi PCB hoặc PCBA bị lỗi, một số lỗi trong quá trình tiền xử lý như hàn và lắp ráp, chẳng hạn như khả năng hàn kém, phân tầng, v.v.; Một số đang trong quá trình lão hóa, thử nghiệm và thậm chí sử dụng sau đó bị hỏng, chẳng hạn như CAF, ECM, tấm đốt, v.v.; Hiểu biết chi tiết về quá trình hư hỏng và các thông số liên quan;

Không phân tích được PCB / PCBA

Nói chung, số lượng sản phẩm không đạt là hạn chế, thậm chí chỉ có một sản phẩm, vì vậy việc phân tích sản phẩm không đạt phải theo nguyên tắc phân tích từng lớp từ ngoài vào trong, từ không tiêu hủy đến tiêu hủy, bằng mọi cách tránh tiêu hủy sớm. của trang web bị lỗi:

(1) Quan sát ngoại hình

Quan sát bề ngoài là bước đầu tiên của phân tích sản phẩm hỏng hóc. 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 tiếp theo cho phù hợp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng có nhiều cách để quan sát bề ngoài, bao gồm kính lúp cầm tay bằng mắt thường, kính lúp để bàn, kính hiển vi soi nổi và kính hiển vi kim loại. Tuy nhiên, do sự khác biệt về nguồn sáng, nguyên lý chụp ảnh và độ sâu trường quan sát, hình thái quan sát của thiết bị tương ứng cần được phân tích toàn diện dựa trên các yếu tố của thiết bị. Không được phán đoán vội vàng và phỏng đoán chủ quan, dẫn đến sai hướng phân tích hư hỏng, lãng phí sản phẩm thất bại quý giá và thời gian phân tích.

(2) Phân tích sâu không phá hủy

Đối với một số hư hỏng, chỉ quan sát bề ngoài không thể thu thập đủ thông tin hư hỏng, hoặc thậm chí không thể tìm thấy điểm hư hỏng, chẳng hạn như tách lớp, hàn ảo và hở bên trong, v.v. Lúc này, nên sử dụng các phương pháp phân tích không phá hủy khác để thu thập thêm thông tin, bao gồm phát hiện lỗ hổng bằng siêu âm, tia X 3D, hình ảnh nhiệt hồng ngoại, phát hiện vị trí đoản mạch, v.v.

Trong giai đoạn quan sát bề ngoài và phân tích không phá hủy, cần chú ý đến các đặc điểm chung hoặc khác nhau của các sản phẩm hỏng hóc khác nhau, có thể được sử dụng để tham khảo cho việc đánh giá hư hỏng sau này. Sau khi thu thập đủ thông tin trong giai đoạn phân tích không phá hủy, có thể bắt đầu phân tích lỗi theo mục tiêu.

(3) Phân tích lỗi

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

Bảng phân tích PCB trần

Khi tỷ lệ hư hỏng rất cao, việc phân tích PCB trần là cần thiết để bổ sung cho việc phân tích nguyên nhân hư hỏng. Khi lý do hỏng hóc thu được trong giai đoạn phân tích là lỗi của PCB bo mạch trần dẫn đến lỗi về độ tin cậy cao hơn, thì nếu PCB bo mạch trần có cùng lỗi, chế độ hỏng hóc tương tự như sản phẩm bị lỗi sẽ được phản ánh sau khi xử lý tương tự. xử lý như một sản phẩm không thành công. Nếu chế độ hỏng hóc tương tự không được tái tạo, thì phân tích nguyên nhân của sản phẩm bị lỗi là sai, hoặc ít nhất là không đầy đủ.