PCB技術 - PCB故障解析技術について

PCB故障解析技術について

PCB (多層回路基板工場), 様々なコンポーネントのキャリアとして、回路信号伝送のハブとして, 電子情報製品の最も重要かつ重要な部分となっている. その品質と信頼性は、装置全体の品質を決定する. と信頼性. 電子情報製品の小型化と鉛フリーおよびハロゲンフリーの環境保護要件, PCB (多層回路基板 factory) is also developing in the direction of high density, 高いTGと環境保護. しかし, 費用と技術的理由から, PCBsの製造及び応用において多くの故障問題が発生している, これは多くの品質論争を引き起こした. 問題の解決策を見つけ、責任を見分けるために、失敗の原因を明らかにするために, 失敗した場合は故障解析を行う必要がある.

To obtain the accurate cause or mechanism of PCB (多層回路基板 factory) failure or failure, 基本的な原則と分析プロセスをフォローする必要があります, さもなければ、貴重な失敗情報は逃してもよい, 分析を続けることができないか、間違った結論を得ることができない. 一般的な基本プロセスは, ファースト, 失敗現象に基づきます, 故障箇所と故障モードは情報収集により決定しなければならない, 機能テスト, 電気性能試験, 簡単な目視検査, それで, 故障箇所又は故障箇所. 単純なPCBまたはPCBA, 故障箇所は決定が容易である, しかし、より複雑なBGAまたはMCMパッケージデバイスまたは基板, 欠陥は顕微鏡を通して観察することは容易ではなく、しばらくの間、決定するのは容易ではない. この時に, 他の手段は、決定するために必要です. 次に、故障メカニズムを解析しなければならない, それで, PCB故障または欠陥発生を引き起こすメカニズムを分析するために、様々な物理的および化学的方法を使用する, バーチャル溶接, 汚染, 機械的損傷, 水分ストレス, 媒体腐食, 疲労損傷, イオン移動, ストレス過負荷など. 故障原因分析, それで, 故障メカニズムとプロセス解析に基づいて, 故障メカニズムの原因を見つける, 必要に応じて検証をテストする. 一般に, テスト検証は可能な限り実行すべきである, そして、誘発された故障の正確な原因は、テスト検証によって見つかります. これは次の改善の目標を提供します. 最後に, テストデータに基づいて故障解析レポートをコンパイルすることです, 分析過程で得られた事実と結論, 明確な事実を必要とする, 厳しい論理的推論, 強い組織. 薄い空気から想像しないでください.

分析の過程で, 分析法が単純から複雑に使用されるべき基本原理に注目する, 外側から内側へ, サンプルを破壊してから. このようにすれば、鍵となる情報の損失や新しい人工破壊メカニズムの導入を避けることができる. 交通事故みたい. 事故に巻き込まれたパーティーが現場を破壊するか、逃げるならば, 賢明な警察が責任の正確な決定をするのは難しい. この時に, 一般的に、交通法規は、場面を逃れた人または完全な責任を負うシーンを破壊した党を必要とします. PCBまたはPCBAの故障解析も同じである. If you use an electric soldering iron to repair the failed solder joints or use big scissors to cut the PCB (多層回路基板 factory), その後、分析は不可能です, そして、失敗サイトは破壊されました. NS. 特に失敗したサンプルが少ない場合, 一旦故障サイトの環境が破壊されるか、損害を受けるならば, 本当の失敗原因は得られません.

Optical microscope

The optical microscope is mainly used for the appearance inspection of PCB (多層回路基板 factory), 失敗部分と関連する物理的証拠を探す, そして、PCBの故障モードを事前に判断する. 目視検査は主にPCB汚染をチェックする, 腐食, 板バーストの位置, 回路配線と故障の規則性, それがバッチか個人であるならば, 常にある地域に集中しているか, etc.
Multilayer サーキットボードファクトリー
X-ray (X-ray)

For some parts that cannot be visually inspected, as well as the internal and other internal defects of the through holes of the PCB (多層回路基板 factory), X線透視検査装置は検査に使用しなければならない. X線透視システムは、イメージングのためにX線の水分吸収または透過率の異なる原則に基づいて、異なる材料厚さまたは異なる材料密度を使用する. この技術は、PCBAはんだ接合部の内部欠陥を確認するために使用される, スルーホールの内部欠陥, 高密度実装におけるBGAまたはCSPデバイスの不良はんだ接合の位置決め.

Slice analysis

Slicing analysis is the process of obtaining the cross-sectional structure of the PCB through a series of methods and steps such as sampling, 産卵, スライス, 研磨, 腐食, 観測. スルースライス解析, we can get rich information of the microstructure that reflects the quality of PCB (through holes, めっき, etc.), 次の品質改善のための良い基礎を提供します. しかし, この方法は破壊的だ, 一旦分割が行われると, そのサンプルは必然的に破壊されるだろう.

Micro-infrared analysis

Micro-infrared analysis is an analysis method that combines infrared spectroscopy and microscope. It uses the principle of different absorption of infrared spectra by different materials (mainly organic matter) to analyze the compound composition of the material, そして、顕微鏡と組み合わせることで、可視光と赤外線を同一にすることができます. 光路, 目に見える限り, 分析される微量有機汚染物質を見つけることができます. 顕微鏡の組み合わせなしで, 赤外分光法は、通常、大量のサンプルでサンプルを分析することができます. しかし, 電子技術の多くの場合, マイクロ汚染はPCBパッドまたはリードピンの貧しいはんだ付け性につながる. 顕微鏡による赤外分光法なしでプロセス問題を解決することは困難である. マイクロ赤外線解析の主な目的は、はんだ表面の溶接表面または表面上の有機汚染物質を分析することである, 腐食の原因を分析し、はんだ付け性が悪い.

Scanning Acoustic Microscope

At present, Cモード超音波走査型音響顕微鏡は主として電子実装または組立解析に使用される. 振幅を使う, 材料の不連続な界面への高周波超音波の反射によって発生する位相と極性の変化. 走査方法は、z軸に沿ってX−Y平面上の情報を走査する. したがって, 走査型音響顕微鏡は、部品中の様々な欠陥を検出するために使用することができる, materials and PCB (多層回路基板 factory) and PCBA (PCB patch), 亀裂を含む, 剥離, 包含物と空隙. スキャン音響の周波数幅が十分であるならば, はんだ接合の内部欠陥を直接検出することもできる. 代表的な走査音響像は、欠陥の存在を示すために赤い警告カラーを使用する. SMTプロセスでは多数のプラスチックパッケージ部品が使用されている, 多数の湿気リフロー感度問題は、鉛から無鉛プロセスへの転換の間に発生する. 即ち, 吸湿性プラスチック包装装置は、より高い無鉛プロセス温度でリフロー中に内部または基板の層間剥離を生じる. 鉛フリープロセスの高温下で, ordinary PCBs (多層回路基板 factories) will often explode. . この時に, 走査型超音波顕微鏡は多層高密度PCBの非破壊試験における特別な利点を強調する. 一般に, 明らかなバーストは外観の目視検査だけで検出することができる.

Scanning Electron Microscope Analysis (SEM)

Scanning electron microscope (SEM) is one of the most useful large-scale electron microscopy imaging systems for failure analysis. 地形観測に最も一般的に用いられる. 現在の走査型電子顕微鏡は、すでに非常に強力です. どんな微細構造または表面特徴も拡大できる. 観察し、数十万回の分析.

In the failure analysis of PCB (多層回路基板 factory) or solder joints, SEMは主に故障メカニズムを解析するために使用される, 特に, これは、はんだ接合のトポグラフィーと構造を観察するために使用されて, はんだ接合部の金属組織, 金属中間体を測定する, はんだ付け性被覆分析とTiNウィスカ解析と測定, etc. 光学顕微鏡とは異なり, 走査型電子顕微鏡は電子画像を生成する, だから、黒と白の色だけです, そして、走査型電子顕微鏡のサンプルは導電性である必要がある, そして、非導体およびいくつかの半導体は金または炭素で噴霧される必要がある. Otherwise, 試料表面上の電荷の蓄積は試料の観察に影響する. 加えて, 走査型電子顕微鏡像の被写界深度は光学顕微鏡のそれよりはるかに大きい, また，金属組織のような不均一な試料の重要な解析法である, 微視的破壊とすずホイスカ.

thermal analysis

Differential Scanning Calorimeter (DSC)

Differential Scanning Calorimetry (Differential Scanning Calorim-etry) is a method of measuring the power difference between the input material and the reference material and the temperature (or time) relationship under program control. 熱と温度の関係を研究するための解析的方法である. この関係によれば, 物理, 材料の化学的および熱力学的性質を研究し解析できる. DSCは広く使われている, PCB分析, PCBに使用される種々のポリマー材料の硬化度及びガラス転移温度を測定するのに主に用いられる. These two parameters determine the PCB (多層回路基板 factory) in the subsequent process Reliability in the process.

Thermogravimetric Analyzer (TGA)

Thermogravimetry Analysis is a method that measures the relationship between the mass of a substance and the temperature (or time) under program temperature control. TGAは、プログラムされた温度変化の間、材料の微妙な品質変化を洗練された電子天秤を通してモニターすることができます. According to the relationship of material quality with temperature (or time), 物理, 材料の化学的および熱力学的性質を研究し解析できる. In the analysis of PCB (多層回路基板 factory), it is mainly used to measure the thermal stability or thermal decomposition temperature of PCB (多層回路基板 factory) materials. 基板の熱分解温度が低すぎる場合, PCBは高温が高いとき溶接プロセスを通過する, プレートまたは層間剥離の破壊は起こります.

Thermomechanical Analyzer (TMA)

Thermal Mechanical Analysis technology is used to measure the deformation properties of solids, プログラム温度制御下での熱的または機械的力下での液体とゲル. 熱と機械的性質の関係を研究する方法である. According to the relationship between deformation and temperature (or time), 物理, 材料の化学的および熱力学的性質を研究し解析できる. TMAには幅広い用途がある. In the analysis of PCB (多層回路基板 factory), it is mainly used for the two most critical parameters of PCB (多層回路基板 factory): measuring its linear expansion coefficient and glass transition temperature. PCBs (multi-layer circuit board factories) with base materials with excessive expansion coefficients often lead to fracture failure of the metallized holes after soldering and assembly.