PCB Tecnico - Dieci tecniche di analisi dei guasti per la progettazione di schede PCB

Come vettore di vari componenti e hub della trasmissione del segnale del circuito, PCB è diventato la parte più importante e vitale dei prodotti di informazione elettronica. La qualità e l'affidabilità del PCB determinano la qualità e l'affidabilità dell'intera apparecchiatura. Tuttavia, a causa di costi e motivi tecnici, si sono verificati un gran numero di guasti durante la produzione di PCB e l'applicazione PCB.

Per questo tipo di problema di guasto, dobbiamo utilizzare alcune tecniche comuni di analisi dei guasti per garantire la qualità e l'affidabilità del PCB durante il processo di produzione. Dieci tecniche principali di analisi dei guasti sono riassunte per riferimento.

1. Ispezione visiva

L'ispezione visiva consiste nel controllare l'aspetto del PCB mediante ispezione visiva o utilizzando alcuni strumenti semplici (ad esempio, stereomicroscopio, microscopio metallografico o persino lente di ingrandimento) per trovare il guasto del pezzo e le relative prove fisiche. La funzione principale è individuare il guasto e determinare inizialmente la modalità di guasto del PCB.

L'ispezione dell'aspetto controlla principalmente l'inquinamento PCB, la corrosione, la posizione della scheda esplosa, la regolarità del cablaggio del circuito e il guasto. Se è batch o singolo, è sempre concentrato in una certa area e così via. Inoltre, ci sono molti guasti PCB che possono essere scoperti solo dopo l'assemblaggio in PCBA. Se il guasto è causato dal processo di assemblaggio e dall'influenza dei materiali utilizzati nel processo richiede anche un attento esame delle caratteristiche dell'area di guasto.

2. fluoroscopia a raggi X

Per alcune parti che non possono passare l'ispezione visiva, così come attraverso fori e altri difetti interni all'interno del PCB, dobbiamo utilizzare un sistema di ispezione di fluoroscopia a raggi X per ispezionare. I sistemi di fluoroscopia a raggi X utilizzano diversi spessori del materiale o diverse densità del materiale per assorbire i raggi X o trasmettere la luce attraverso principi diversi. Questa tecnologia è più utilizzata per controllare i difetti all'interno dei giunti di saldatura PCBA, i difetti all'interno dei fori passanti e la posizione dei giunti di saldatura difettosi dei dispositivi BGA o CSP di imballaggio ad alta densità. La risoluzione dell'attuale apparecchiatura industriale di fluoroscopia a raggi X può raggiungere meno di un micron ed è stata trasformata da un dispositivo di imaging bidimensionale a un dispositivo di imaging tridimensionale. Anche le apparecchiature a cinque dimensioni (5D) sono state utilizzate per l'ispezione degli imballaggi, ma questo tipo di sistema di fluoroscopia 5D X è molto costoso e raramente trova applicazione pratica nel settore.

3. Analisi delle fette

L'analisi di affettatura avviene attraverso una serie di metodi e passaggi (come campionamento, intarsio, affettatura, lucidatura, incisione e osservazione. Attraverso l'analisi di affettatura, è possibile ottenere informazioni ricche sulla microstruttura PCB (attraverso fori, placcatura, ecc.), che è il passo successivo Il miglioramento della qualità fornisce una buona base. Tuttavia, questo metodo è distruttivo. Dopo il sezionamento, il campione verrà distrutto. Allo stesso tempo, questo metodo richiede molta preparazione del campione e la preparazione del campione richiede molto tempo, il che richiede tecniche ben addestrate del personale per completare.

4. Scansione del microscopio acustico

Attualmente, il microscopio acustico di scansione a ultrasuoni C-mode è utilizzato principalmente per l'imballaggio elettronico o l'analisi dell'assemblaggio. Utilizza la riflessione ultrasonica ad alta frequenza sull'interfaccia discontinua tra il materiale e la fase e il polo. Il metodo di imaging si basa sul cambiamento dell'immagine, mentre il metodo di scansione consiste nella scansione delle informazioni nel piano XY lungo l'asse Z. Pertanto, il microscopio acustico a scansione può essere utilizzato per rilevare vari difetti in componenti, materiali e PCB e PCB, tra cui crepe, delaminazioni, inclusioni e vuoti. Se la larghezza di frequenza del suono di scansione è abbastanza grande, anche i difetti interni dei giunti di saldatura possono essere rilevati direttamente. L'immagine sonora tipica di scansione è un colore rosso di avvertimento, che indica un difetto. Poiché molti componenti confezionati in plastica sono utilizzati nel processo SMT, un gran numero di problemi sensibili al riflusso di umidità si verificheranno nel processo di conversione portano a piombo-free. Cioè, quando il dispositivo di imballaggio in plastica igroscopica è riflusso ad una temperatura di processo più elevata senza piombo, ci saranno delaminazione interna o substrato e crepe e PCB ordinari sono spesso incrinati all'alta temperatura del processo senza piombo. In questo momento, il microscopio acustico a scansione evidenzia i suoi vantaggi speciali nel test non distruttivo di PCB multistrato ad alta densità. Di solito, solo con ispezione visiva può essere trovata la piastra di rottura evidente.

5. Micro analisi infrarossa

L'analisi micro-infrarossa è un metodo di analisi che combina spettroscopia infrarossa e microscopia. Utilizza diversi materiali (principalmente sostanze organiche) per assorbire gli spettri infrarossi con diversi tassi di assorbimento. Principio: Analizzare la composizione chimica del materiale e combinarlo con un microscopio per rendere la luce visibile e la luce infrarossa hanno lo stesso percorso ottico. Finché è nel campo visivo visibile, si possono trovare tracce di inquinanti organici per l'analisi. Se non viene utilizzato un microscopio, solitamente la spettroscopia infrarossa può analizzare solo un gran numero di campioni. In molti casi nei processi elettronici, la contaminazione da tracce può causare scarsa saldabilità di pad o pin PCB. È concepibile che sia difficile risolvere il problema del processo senza lo spettro infrarosso del microscopio. Lo scopo principale dell'analisi micro-infrarossa è analizzare i contaminanti organici sulla superficie di saldatura o sulla superficie del giunto e analizzare le ragioni della corrosione o della scarsa saldabilità.