自1950年代初以来， 印刷电路板 （PCB）一直是电子封装的基本构建模块，作为各种电子元器件的载体和电路信号传输的枢纽，其质量和可靠性决定了整个电子封装的质量和可靠性。 随着电子产品小型化、轻量化、多功能化的要求，以及无铅、无卤工艺的推广，对PCB可靠性的要求会越来越高。 因此，如何快速定位PCB可靠性问题，并做出相应的可靠性改进，成为PCB企业面临的重要问题之一。

Common PCB reliability problems and typical legends

可焊性差

（无润湿）

可焊性差（不润湿）

虚拟焊接

（枕头效应）

可怜的依赖

分层板爆破

开路（通孔）

开路

（激光盲孔）

开路

开路 (ICD)

短路（CAF）

短路（ECM）

燃烧板

然而，在实际可靠性问题的失效分析中，同一失效模式的失效机理可能是复杂多样的。 因此，就像调查一个案例一样，要找到真正的失败原因，需要正确的分析思维、严谨的逻辑思维和多样化的分析方法。 In this process, any link is slightly negligent, may cause “unjust, false and wrong case”.

可靠性问题的一般分析 背景资料收集

背景信息是可靠性问题失效分析的基础，直接影响着后续所有失效分析的走向，对最终的机理判定具有决定性的影响。 因此，在进行故障分析之前，应尽可能多地收集故障背后的信息，通常包括但不限于：

(1) 故障范围：故障批次信息及对应故障率

(1)如果单批次量产出现问题，或者故障率低，那么过程控制异常的可能性就更大；

(2)如果第一批/多批有问题，或者故障率高，不能排除材料和设计因素的影响；

(2)故障前处理：PCB或PCBA在故障发生前是否经过了一系列的前处理程序。 常见的预处理包括烘烤前回流、/无铅回流焊和/无铅波峰焊和手工焊接等，当需要详细了解预处理过程中使用的所有材料（如锡膏、模板、焊锡丝等）、设备（烙铁功率等）和参数（流量曲线和波峰焊参数、手焊温度等）信息；

(3) 故障情况：PCB或PCBA故障时的具体信息，部分在焊接、组装等前处理过程中出现故障，如可焊性差、分层等； 有的在后续的老化、测试甚至使用中出现故障，如CAF、ECM、烧板等； 详细了解故障过程及相关参数；

故障PCB/PCBA分析

一般来说，不合格品的数量是有限的，甚至只有一件，所以不合格品的分析必须遵循从外到内、从不破坏到破坏的逐层分析的原则，切忌过早破坏。故障部位：

(1)外观观察

外观观察是故障产品分析的第一步。 通过故障现场的出现并结合背景信息，有经验的故障分析工程师基本上可以确定几种可能的故障原因，并据此进行后续分析。 但需要注意的是，观察外观的方法有很多种，包括目视、手持放大镜、台式放大镜、立体显微镜和金相显微镜。 但由于光源、成像原理和观察景深的差异，需要根据设备因素综合分析相应设备所观察到的形态。 禁止草率判断，形成先入为主的主观猜测，导致故障分析方向错误，浪费宝贵的故障产品和分析时间。

(2) 深入无损分析

对于一些故障，仅靠外观观察无法收集到足够的故障信息，甚至无法找到故障点，如分层、虚焊、内开孔等，此时应采用其他无损分析方法进行分析。收集更多信息，包括超声波探伤、3D X射线、红外热成像、短路位置检测等。

在外观观察和无损分析阶段，需要注意不同失效产品的共性或不同特征，为后续失效判断提供参考。 在无损分析阶段收集到足够的信息后，就可以开始有针对性的故障分析。

(3)失效分析

失效分析是必不可少的，也是最关键的一步，往往决定着失效分析的成败。 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. 在这个阶段，故障分析方法虽然重要，但更重要的是对缺陷问题的洞察和判断，以及对故障模式和故障机理的正确、清晰的认识，从而找到故障的真正原因。

裸板PCB分析

当故障率很高时，需要对PCB裸板进行分析，作为故障原因分析的补充。 当分析阶段得到的失效原因是裸板PCB的缺陷导致进一步的可靠性失效时，如果裸板PCB具有相同的缺陷，经过相同处理后应反映与失效产品相同的失效模式作为不合格品处理。 如果没有重现相同的故障模式，那么故障产品的原因分析是错误的，或者至少是不完整的。