PCB 기술 - PCB의 장애 사례에 대한 장애 분석

PCB 보드는 다양한 부품의 캐리어와 회로 신호 전송의 허브로서 전자 정보 제품에서 가장 중요하고 중요한 부분이 되었습니다.PCB의 품질과 신뢰성은 전체 장비의 품질과 신뢰도를 결정합니다.

전자정보제품의 소형화와 무연무할로겐의 환경보호요구에 따라 PCB도 고밀도, 고Tg, 환경보호의 방향으로 발전하고있다.그러나 원가와 기술적인 원인으로 인해 폴리염소연벤젠의 생산과 응용 과정에서 대량의 고장 문제가 발생하여 많은 품질 분쟁을 일으켰다.고장 원인을 명확히 하고 문제의 해결 방안을 찾아 책임을 구분하기 위해서는 이미 발생한 고장 사례에 대한 고장 분석이 필요하다.

장애 분석의 기본 절차

PCB 고장이나 실효의 정확한 원인이나 기전을 얻기 위해서는 기본 원리와 분석 과정을 따라야 한다. 그렇지 않으면 가치 있는 고장 정보를 놓쳐 분석을 계속할 수 없거나 잘못된 결론을 내릴 수 있다.일반적인 기본적인 절차는 우선 고장 현상에 따라 정보 수집, 기능 테스트, 전기 성능 테스트와 간단한 목시 검사를 통해 고장 위치와 고장 모드, 즉 고장 위치 또는 고장 위치를 확정해야 한다.

간단한 PCB나 PCBA의 경우 고장 위치를 쉽게 확인할 수 있지만, 더 복잡한 BGA나 MCM 패키징 부품이나 기판의 경우 현미경을 통해 결함이 쉽게 관찰되지 않아 일정 기간 동안 확인하기도 쉽지 않다.이때 다른 수단이 더 필요하다.

그런 다음 우리는 가상 용접, 오염, 기계 손상, 수분 응력, 매체 부식, 피로 손상, CAF 또는 이온 이동, 응력 과부하 등과 같은 다양한 물리적 및 화학적 방법을 사용하여 PCB의 무력화 또는 결함으로 인한 메커니즘을 분석해야합니다.

그 다음은 실효 원인 분석, 즉 실효 기리와 과정 분석을 바탕으로 실효 기리의 원인을 찾아내고 필요할 때 테스트 검증을 한다.일반적으로 가능한 한 테스트 검증을 해야 하며, 테스트 검증을 통해 고장을 유발하는 정확한 원인을 찾을 수 있다.

이것은 다음 단계의 개선을 위한 목적성 있는 기초를 제공한다.마지막으로 분석 과정에서 얻은 테스트 데이터, 사실과 결론에 근거하여 고장 분석 보고서를 작성하여 사실이 명확하고 논리적 추리가 엄격하며 조직이 엄밀하도록 요구한다.터무니없이 상상하지 마라.

분석 과정에서 분석 방법이 얕은 것에서 깊은 것으로, 표면에서 안으로 들어가는 기본 원칙에 주의해야 하며, 절대로 샘플을 파괴하여 다시 사용해서는 안 된다. 오직 이렇게 해야만 핵심 정보의 분실과 새로운 인위적인 실효 메커니즘의 도입을 피할 수 있다.

광학현미경은 주로 PCB의 외관검사에 사용되며 고장부위 및 관련 물증을 찾아 PCB의 고장모식을 초보적으로 확정한다.외관 검사는 주로 PCB의 오염, 부식, 판이 터진 위치, 회로 배선 및 고장의 규칙성, 대량 또는 개별적인 경우 항상 특정 영역에 집중되어 있는지 등을 검사합니다.

엑스선(X)

눈으로 확인할 수 없는 일부 부품과 PCB 구멍의 내부 및 기타 내부 결함에 대해서는 X선 투시 시스템을 사용하여 검사해야 합니다.

엑스선 형광 투시 시스템은 이미징에 사용되는 엑스선의 흡습 또는 투사의 다른 원리에 따라 다른 재료 두께 또는 다른 재료 밀도를 사용합니다.이 기술은 PCBA 용접점의 내부 결함, 통공의 내부 결함, 고밀도 패키지에서 BGA 또는 CSP 부품의 결함 용접점의 위치를 검사하는 데 더 많이 사용됩니다.

슬라이스 분석

절편 분석은 샘플링, 상감, 절편, 광택, 부식 및 관찰 등 일련의 방법과 절차를 통해 PCB 횡단면 구조를 얻는 과정이다.절편 분석을 통해 PCB 품질을 반영하는 미시적 구조 (통공, 도금층 등) 에 대한 풍부한 정보를 얻을 수 있어 다음 단계의 품질 개선에 좋은 근거를 제공할 수 있다.그러나 이 방법은 파괴적이며 일단 절편을 하면 샘플이 불가피하게 파괴됩니다.

스캔 음향 현미경

현재 C형 초음파 스캐닝 음향학 현미경은 주로 전자 패키지나 조립 분석에 사용된다.그것은 고주파 초음파가 재료의 불연속 인터페이스에서 반사되어 발생하는 진폭, 위상, 극성 변화를 이용하여 영상을 만든다.스윕 방법은 Z축을 따라 XY 평면의 정보를 스캔하는 것입니다.

따라서 스캔 음향 현미경은 균열, 계층화, 혼합물 및 빈틈을 포함한 구성 요소, 재료 및 PCB 및 PCBA의 다양한 결함을 감지하는 데 사용될 수 있습니다.스캔 음향의 주파수 폭이 충분하면 용접점의 내부 결함을 직접 감지할 수도 있습니다.

일반적인 스캔 음향 이미지는 빨간색 경고 색상을 사용하여 결함의 존재를 나타냅니다.SMT 공정에는 다량의 플라스틱 패키징 소자가 사용되기 때문에 납 공정에서 무연 공정으로 전환하는 과정에서 많은 양의 습기 환류 민감성 문제가 발생합니다.즉, 더 높은 무연 공정 온도에서 흡습 플라스틱 패키징 부품은 환류 과정에서 내부 또는 라이닝 계층의 갈라짐을 경험하며, 일반적인 PCB는 보통 무연 공정의 고온에서 폭발한다.

이때 스캐닝 음향학 현미경은 다층 고밀도 PCB 무손실 검사에 대한 특별한 장점을 부각시켰다.일반적으로 외관에 대한 시각 검사를 통해서만 뚜렷한 폭발을 감지할 수 있다.

미적외선 분석

미적외선 분석은 적외선 스펙트럼과 현미경을 결합한 분석 방법이다.이는 서로 다른 재료 (주로 유기물) 의 적외선 스펙트럼에 대한 서로 다른 흡수 원리를 이용하여 재료의 화합물 구성을 분석하고 현미경과 결합하여 가시광선과 적외선을 동일하게 할 수 있다.광로는 가시광선의 시야에서만 분석해야 할 미량의 유기오염물을 찾을수 있다.

현미경의 조합이 없다면 적외선 스펙트럼은 일반적으로 많은 샘플의 샘플만 분석 할 수 있습니다.그러나 전자 기술의 많은 경우 미세 오염으로 인해 PCB 용접 디스크나 핀의 용접 가능성이 떨어질 수 있습니다.현미경의 적외선 스펙트럼이 없으면 공정 문제를 해결하기 어렵다고 상상할 수 있다.미적외선 분석의 주요 목적은 용접 표면이나 용접점 표면의 유기 오염물을 분석하고 부식이나 용접성이 떨어지는 원인을 분석하는 것이다.

전자현미경(SEM) 스캔

스캔 전자 현미경 (SEM) 은 실효 분석에 사용되는 가장 유용한 대형 전자 현미경 이미징 시스템 중 하나입니다.그것은 지형 관측에 가장 자주 사용된다.현재의 스캐닝 전자 현미경은 이미 매우 강력하다.세밀한 구조나 서피스 피쳐는 모두 확대할 수 있습니다.수십만 번의 관찰과 분석.

PCB 또는 용접점의 실효 분석에서 SEM은 주로 실효 메커니즘을 분석하는 데 사용됩니다.구체적으로 용접판 표면의 지형 구조, 용접점의 금상 조직을 관찰하고, 금속 간 화합물과 용접성 코팅 분석을 측정하며, 주석 수염 분석과 측정을 하는 데 사용된다.

광학 현미경과 달리 전자 현미경을 스캔하면 전자 이미지가 생성되기 때문에 검은색과 흰색만 있으며 전자 현미경을 스캔하는 샘플은 전도체와 일부 반도체가 아니라 금이나 탄소를 분사해야 한다.그렇지 않으면 샘플 표면 전하의 축적은 샘플의 관찰에 영향을 줄 것이다.이밖에 전자현미경영상을 스캔하는 경치가 광학현미경보다 심원하여 금상조직, 미시단구, 주석수염 등 고르지 못한 견본의 중요한 분석방법이다.

열 분석

차시 스캐너 열계

차시 스캐닝 열법(Differential Scanning Calometry)은 프로그램 온도 제어 하에서 입력 재료와 참조 재료 간의 전력 차와 온도 (또는 시간) 사이의 관계를 측정하는 방법입니다.그것은 열과 온도 사이의 관계를 연구하는 분석 방법의 하나이다.이런 관계에 따라 재료의 물리적, 화학적, 열역학적 성질을 연구하고 분석할 수 있다.

DSC는 널리 사용되고 있지만 PCB 분석에서는 PCB에 사용되는 다양한 폴리머 재료의 고화 정도와 유리화 변환 온도를 측정하는 데 주로 사용됩니다.이 두 매개변수는 후속 프로세스에서 PCB의 신뢰성을 결정합니다.