Teknik PCB - Teknologi analisis kegagalan pcb yang meliputi

Sebagai pembawa pelbagai komponen dan hub penghantaran isyarat papan sirkuit, PCB telah menjadi bahagian yang paling penting dan kritik produk maklumat elektronik. Aras kualitinya dan kepercayaan menentukan kualiti dan kepercayaan seluruh peralatan. Dengan pengurangan produk maklumat elektronik dan keperluan perlindungan persekitaran bebas lead dan bebas halogen, PCB juga berkembang dalam arah densiti tinggi, Tg tinggi dan perlindungan persekitaran. Namun, kerana biaya dan alasan teknikal, banyak masalah kegagalan telah berlaku dalam produksi dan aplikasi PCB, yang telah menyebabkan banyak perdebatan kualiti. Untuk menjelaskan penyebab kegagalan untuk mencari penyelesaian untuk masalah dan membezakan tanggungjawab, perlu melakukan analisis kegagalan pada kes kegagalan yang telah berlaku.

Untuk mendapatkan penyebab atau mekanisme yang tepat kegagalan atau kegagalan PCB, prinsip asas dan proses analisis mesti diikuti, jika tidak maklumat kegagalan berharga mungkin terlepas, menyebabkan analisis tidak dapat teruskan atau mungkin mendapat kesimpulan yang salah. Proses asas umum adalah, pertama, berdasarkan fenomena kegagalan, lokasi kegagalan dan mod kegagalan mesti ditentukan melalui koleksi maklumat, ujian fungsi, ujian prestasi elektrik, dan periksaan visual sederhana, iaitu lokasi kegagalan atau lokasi kegagalan. Untuk PCB atau PCBA sederhana, lokasi kegagalan mudah ditentukan, tetapi untuk peranti atau substrat pakej BGA atau MCM yang lebih kompleks, kegagalan tidak mudah dilihat melalui mikroskop dan tidak mudah ditentukan untuk sementara waktu. Pada masa ini, cara lain diperlukan untuk menentukan. Kemudian kita mesti menganalisis mekanisme kegagalan, iaitu, menggunakan berbagai-bagai kaedah fizikal dan kimia untuk menganalisis mekanisme yang menyebabkan kegagalan PCB atau generasi cacat, seperti penyelesaian maya, polusi, kerosakan mekanik, tekanan basah, kerosakan medium, kerosakan kelelahan, CAF atau ion migrasi, tekanan berlebihan dan sebagainya.

Kemudian terdapat analisis penyebab kegagalan, iaitu, berdasarkan mekanisme kegagalan dan analisis proses, untuk mencari penyebab mekanisme kegagalan, dan pengesahan ujian jika perlu. Secara umum, pengesahan ujian patut dilakukan sebanyak mungkin, dan penyebab yang tepat kegagalan disebabkan boleh ditemui melalui pengesahan ujian. Ini menyediakan dasar sasaran untuk penambahan berikutnya. Akhirnya, ia adalah untuk kumpulkan laporan analisis kegagalan berdasarkan data ujian, fakta dan kesimpulan yang diperoleh dalam proses analisis, memerlukan fakta yang jelas, alasan logik ketat, dan organisasi yang kuat. Jangan bayangkan keluar dari udara.

Dalam proses analisis, perhatikan prinsip asas bahawa kaedah analitik seharusnya dari mudah ke kompleks, dari luar ke dalam, tidak pernah menghancurkan sampel dan kemudian menggunakannya. Hanya dengan cara ini kita boleh mengelakkan kehilangan maklumat kunci dan perkenalan mekanisme kegagalan manusia yang baru. Ia seperti kemalangan lalu lintas. Jika pihak yang terlibat dalam kemalangan menghancurkan atau melarikan diri dari tempat kejadian, ia sukar bagi polis bijak untuk membuat keputusan yang tepat tanggungjawab. Pada masa ini, undang-undang lalu lintas biasanya memerlukan orang yang melarikan diri dari tempat kejadian atau pihak yang menghancurkan tempat kejadian untuk bertanggungjawab penuh. Analisis kegagalan PCB atau PCBA adalah sama. Jika anda menggunakan besi soldering elektrik untuk memperbaiki kesatuan solder gagal atau menggunakan gunting besar untuk memotong PCB dengan kuat, maka tidak ada cara untuk memulakan analisis, dan lokasi gagal telah dihancurkan. Terutama apabila terdapat beberapa sampel gagal, apabila persekitaran lokasi gagal dihancurkan atau rosak, penyebab gagal sebenar tidak boleh diperoleh.

Prosedur asas analisis kegagalan

Mikroskop optik

Mikroskop optik terutama digunakan untuk pemeriksaan penampilan PCB, mencari bahagian kegagalan dan bukti fizik berkaitan, dan menentukan secara awal mod kegagalan PCB. Pemeriksaan visual terutama memeriksa pencemaran PCB, kerosakan, lokasi letupan papan, kabel sirkuit dan keadilan kegagalan, jika ia adalah batch atau individu, ia sentiasa berkoncentrasi di kawasan tertentu, dll.

X-ray

Untuk beberapa bahagian yang tidak dapat diperiksa secara visual, serta kesalahan dalaman dan lain-lain dalam lubang melalui PCB, sistem fluoroskopi-sinar-X perlu digunakan untuk pemeriksaan. Sistem fluoroskopi-sinar-X menggunakan tebal materi berbeza atau densiti materi berbeza berdasarkan prinsip berbeza penyorban kelembapan atau penghantaran sinar-X untuk imej. Teknologi ini lebih digunakan untuk memeriksa cacat dalaman bagi kesatuan tentera PCBA, cacat dalaman lubang melalui, dan posisi kesatuan tentera cacat bagi peranti BGA atau CSP dalam pakej densiti tinggi.

Analisi slice

Analisis penyelesaian adalah proses untuk mendapatkan struktur salib-seksyen PCB melalui satu siri kaedah dan langkah seperti pengumpulan sampel, penyelesaian, penyelesaian, polising, corrosion, dan pengamatan. Melalui analisis potongan, kita boleh mendapatkan maklumat kaya mikrostruktur yang mencerminkan kualiti PCB (melalui lubang, plating, dll.), yang menyediakan dasar yang baik untuk peningkatan kualiti berikutnya. Bagaimanapun, kaedah ini merusak, selepas pemisahan dilakukan, sampel akan tidak dapat dihancurkan.

Mengimbas Analisi Mikroskop Elektron (SEM)

Menimbas mikroskop elektron (SEM) adalah salah satu sistem imej mikroskopi elektron skala besar yang paling berguna untuk analisis kegagalan. Ia digunakan paling biasa untuk pengawasan topografi. Mikroskop elektron pengimbas semasa sudah sangat kuat. Setiap struktur halus atau ciri permukaan boleh diperbesar. Perhatikan dan menganalisis ratusan ribu kali.

Dalam analisis kegagalan PCB atau kongsi solder, SEM terutama digunakan untuk analisis mekanisme kegagalan. Secara khusus, ia digunakan untuk memerhatikan struktur topografik permukaan pad, struktur metalografik kongsi solder, mengukur komponen intermetal, dan penutup soterabiliti Analisa dan melakukan analisis dan pengukuran wisker tin. Tidak seperti mikroskop optik, mikroskop elektron pengimbas menghasilkan imej elektronik, jadi ia hanya mempunyai warna hitam dan putih, dan sampel mikroskop elektron pengimbas perlu konduktif, dan non-konduktor dan beberapa semikonduktor perlu disembelih dengan emas atau karbon. Jika tidak, akumulasi muatan di atas permukaan sampel akan mempengaruhi Perhatian sampel. Selain itu, kedalaman medan imej mikroskop elektron pengimbas jauh lebih besar daripada yang mikroskop optik, dan ia adalah kaedah analisis penting untuk sampel yang tidak sama seperti struktur metalografik, pecahan mikroskop dan wisker tin.

Kalorimeter Pemindaian Berbeza (DSC)

Kalorimetri Pemindaian Berbeza (Kalorimetri Pemindaian Berbeza) adalah kaedah untuk mengukur hubungan antara perbezaan kuasa antara bahan input dan bahan rujukan dan suhu (atau masa) di bawah kawalan suhu program. Ia adalah kaedah analitik untuk mempelajari hubungan antara panas dan suhu. Menurut hubungan ini, ciri-ciri fizikal, kimia dan termodinamik bahan-bahan boleh dipelajari dan dianalisis. DSC mempunyai julat luas aplikasi, tetapi dalam analisis PCB, ia terutama digunakan untuk mengukur darjah penyembuhan dan suhu transisi kaca berbagai-bagai bahan polimer yang digunakan pada PCB. Kedua parameter ini menentukan kepercayaan PCB dalam proses berikutnya.

Penganalisis Termogravimetrik (TGA)

Termogravimetri (ThermogravimetryAnalysis) adalah kaedah untuk mengukur hubungan antara mass a substansi dan suhu (atau masa) di bawah kawalan suhu program. TGA boleh mengawasi perubahan kualiti halus bahan semasa perubahan suhu dikawal program melalui seimbang elektronik yang canggih. Menurut hubungan kualiti bahan dengan suhu (atau masa), ciri-ciri fizikal, kimia dan termodinamik bahan-bahan boleh dipelajari dan dianalisis. Dalam terma analisis PCB, ia terutamanya digunakan untuk mengukur stabiliti panas atau suhu pecahan panas bahan PCB. Jika suhu pemisahan panas substrat terlalu rendah, PCB akan meletup atau gagal meletup semasa suhu tinggi proses penyelamatan.