PCBA-Technologie - Fehleranalyse von PCBA

Fehleranalyse von PCBA
PCBA ist ein System bestehend aus PCB und verschiedene elektronische Komponenten. Das Hauptmaterial von PCB ist ein Verbundmaterial aus Glasfaser und Epoxidharz, die in einseitig unterteilt ist, doppelseitige und mehrschichtige Platten.

PCBA failure characteristics

1. Mechanical damage

Due to die stress of bending, Verdrehen, etc., die Bauteile können beschädigt werden. Für SMD-Komponenten, Die Lötstellen einiger Bauteile können rissig oder beschädigt sein. An PCBs mit Durchgangsbohrungen, die Verpackung der Komponenten kann gerissen sein, oder die Stifte können vom Hauptkörper des Bauteils fallen.

2. Thermal damage

- Excessive voltage applied to the Leiterplatte verursacht übermäßigen Strom, und für kleinere Schaltungen oder Bauteile, their power consumption capacity leads to over-electricity damage (EOS);

- Damage caused by the external heat source of the equipment;

-Thermal damage caused by component failure (long-term high temperature causes epoxy resin to become carbonized and black)

3. Pollution

- The flux is not cleaned;

- leave fingerprints, dust or cleaning fluid during processing;

-metal fragments or solder bridging from assembly;

- Encountered polluted atmosphere during storage, equipment installation or operation;

-Moisture or salt in the environment. Schadstoffe in der Umwelt können Korrosion von Kupferleitungen verursachen und die Isolierung verringern. Pollutants

can cause corrosion of Kupfer circuits. Nach langer Zeit, Verunreinigungen können Metallmigration verursachen. Es gibt zwei Formen: Bartwachstum und Dendrit Wachstum.

Bei der Identifizierung von Verunreinigungen, das am häufigsten verwendete Mikroskop und REM, EDX, oder FTIR, SIMS, XPS und andere Technologien.

4. Thermal expansion mismatch

When materials with different thermal expansion coefficients are physically connected together, ihre Größe ändert sich mit der Temperatur, besonders wenn sich die Temperatur drastisch ändert, die mechanischen Fehler verursachen können.

5. Ausfall der Komponentenverbindung bei PCB

Verbindungsfehler treten meist an Lötstellen auf, an der Schnittstelle zwischen Mehrschichtplatten und an der Verbindung von Pads. Die Poren zwischen mehreren Schichten und die Durchgangslöcher und die Risse in der Schaltung führen zum Ausfall der Verbindung. Verunreinigungen im Lot können auch zu schwachen Lötstellen führen, die Lötstellenrisse verursachen können. Thermische Belastung, mechanische Beanspruchung, und Prozessprobleme können alle Verbindungsausfälle verursachen. Darüber hinaus, the thermal expansion of volatile organic compounds (VOCs) can cause pores or cracks, die Verbindungsfehler verursachen können.

PCB failure analysis steps

1. Visual inspection

Cracks on the substrate indicate the presence of stresses such as bending, und überhitzte oder verfärbte Leitungen sind ein Zeichen für Überstrom. Risse der Lötstellen weisen auf Lötbarkeitsprobleme oder Lötverbindungen hin. Einige Lötstellen haben dunkle Oberflächen oder zu viel oder zu wenig Lot. Diese Eigenschaften sind Anzeichen für schlechte Löttechnologie, Verschmutzung oder Überhitzung. Jede Verfärbung ist möglich. Bedeutet Überhitzung. Löt fließt zurück, um Porosität zu erzeugen, was bedeutet hohe Temperatur.

2. X-ray

Check for any disconnection/Kurzschluss oder Beschädigung des Stromkreises, unvollständig ausgefüllt durch Löcher, falsch ausgerichtete Schaltungs- oder Bauteilpads.

3. Electrical measurement

is used to confirm cracked and broken solder joints, Leckage durch Schadstoffe, Spannung kann angewendet werden, um Strom zu messen, aber die Spannung sollte auf einen vernünftigen Bereich begrenzt sein. Die Anwendung von etwas Stress während des Tests kann einige intermittierende Anomalien finden.

4. Sectional analysis

For solder joints and internal defects of multilayer boards, die Methode der Vorbereitung metallographischer Proben kann verwendet werden, um zu überprüfen.

5. SEM and EDX

Contaminants on the surface of the substrate can be identified by SEM. Verunreinigungen können auf der Oberfläche der Platte oder unter der Deckschicht auftreten. Manchmal muss die Schutzschicht zuerst entfernt werden, ohne die Verunreinigungen zu beeinträchtigen, Chlor, Fluor, Schwefel, und Brom ist ein Element der Sorge, Brom und Brom ist eine flammhemmende Komponente, die eine flammhemmende Wirkung in bestimmten Materialien spielt. EDX kann verwendet werden, um das Vorhandensein von Verunreinigungen in den Lötstellen zu überprüfen. Schwefel, Sauerstoff, copper, Aluminium und Zink sind Verunreinigungen, die Probleme in den Lötstellen verursachen können. Die durch Verunreinigungen verursachten Lötstellenrisse treten häufig an der Schnittstelle zwischen den Bauteilstiften und dem Lot auf. An der intermetallischen Verbindung.

The method of removing the conformal layer:

1. Mit einem Lösungsmittel auflösen. Lösungsmittel wie Xylol, Trichlorethan, Methylacetaldehyd, Keton und Methylenchlorid können die Schutzschicht entfernen, aber nicht die Platine oder Verunreinigungen beschädigen.

2. Thermische Trennung, unter Verwendung eines steuerbaren Niedertemperatur-Heizverfahrens. Diese Methode eignet sich am besten für dicke Beschichtungen. Wärme wird direkt auf die Beschichtung aufgetragen, um sie vom Basismaterial zu trennen.

3. Schleifen, Verwenden Sie ein Sandstrahlgerät, um Beschichtungen zu entfernen, die mit Lösungsmitteln nicht abschmelzen können.

4. Plasma Ätzen, Legen Sie die Platine in eine Vakuumkammer und verwenden Sie Niedertemperaturplasma, um die Beschichtung zu entfernen. Diese Methode ist sehr effektiv für die Entfernung von Parylen.

Insulation resistance test:

The decrease in insulation resistance may be the result of dendrite growth, Verunreinigungen und andere Probleme. Entsprechend den Spezifikationen der Isolationsprüfung. Die Isolierung von PCBs ist extrem empfindlich gegenüber relativer Luftfeuchtigkeit, insbesondere kontaminierte. Allgemein, Isolationsfehler sind unter 1 megohm. The following are some guidelines for identifying insulation resistance problems:

- Before taking the measurement, the PCB sollte der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sein, die es erlebt hat.

– Einige Schaltungen müssen möglicherweise physisch getrennt werden, um vom gesamten Schaltungssystem getrennt zu werden. Dies ist, um eine Einzelkreismessung genauer zu machen. Komplexe Komponenten oder Schaltungsbereiche müssen möglicherweise entfernt werden, um die Fehlerstelle zu untersuchen..

-Überprüfen Sie sorgfältig unter einem Mikroskop, um die tatsächliche Quelle von Leckage oder Verunreinigungen zu bestätigen.

– Niederspannungstechnik sollte zur Messung verwendet werden, um Schäden am Gerät zu vermeiden.