Teknik PCB - Bagaimana untuk menganalisis, menilai dan jelaskan masalah apabila komponen papan sirkuit jatuh

Bagaimana untuk menganalisis, menilai dan jelaskan masalah apabila komponen papan sirkuit jatuh

Kejatuhan bahagian papan sirkuit seolah-olah mimpi banyak proses dan jurutera kawalan kualiti, tetapi masalah yang ditemui oleh semua orang berbeza. Sebab banyak orang menghadapi masalah seperti itu, kebanyakan tidak tahu di mana untuk memulakan analisis. Jadi inilah beberapa kaedah dan langkah untuk rujukan anda.

Secara umum, jika bahagian papan sirkuit jatuh, kebanyakan masalah tidak boleh dipisahkan dari kualiti penywelding, dan jawapan akhir adalah tiada apa-apa lebih daripada salah satu daripada berikut, atau kombinasi dua atau lebih keputusan:

Ada masalah dengan rawatan permukaan papan.

Ada masalah dengan rawatan permukaan kaki askar bahagian itu.

Keadaan penyimpanan yang teruk papan atau bahagian menyebabkan oksidasi.

Ada masalah dengan proses suhu reflow.

Kekuatan penywelding tidak dapat menahan pengaruh kuasa luar yang sebenarnya digunakan.

Beberapa langkah analisis kegagalan bahagian papan sirkuit jatuh:

Berikut adalah analisis langkah untuk jatuh bahagian papan jalan kedai, kerana beberapa tindakan mesti dibahagi menjadi langkah, tetapi beberapa langkah seolah-olah berkaitan dengan langkah lain.

Langkah pertama adalah untuk mendapatkan maklumat

Ini sangat penting. Jika sumber itu salah, tidak peduli seberapa menarik ia, ia akan sia-sia.

Sila sahkan keterangan fenomena tidak diinginkan kepada responder dahulu, dan cuba bertanya tentang maklumat berikut dahulu:

Apa masalahnya? Sila cuba menjelaskan fenomena tidak diinginkan dengan jelas. Dalam keadaan apa bahagian itu jatuh? Adakah produknya telah jatuh? Di bawah persekitaran apa ia berlaku (stesen minyak, luar, dalam, air-conditioning)? Adakah ia telah dilakukan ujian istimewa (suhu tinggi dan rendah)?

Adakah masalah berlaku di sisi klien? Adakah ia dalam proses produksi PCB? Pada langkah mana proses masalah itu berlaku atau ditemui?

Bila masalahnya berlaku? Adakah ia ditemui semasa proses produksi? Atau ditemui semasa ujian produk selesai? Adakah produk cacat berkoncentrasi dalam kod Tarikh yang sama?

Apa perawatan permukaan papan? ENIG? OSP? HASL? ENIG akan mempunyai masalah nikel hitam, HASL akan mempunyai masalah makan tin miskin selepas sisi kedua, dan OSP akan mempunyai masalah makan tin miskin selepas habis masa.

Lebar papan? 0.8 mm? 1.0mm? 1.2 mm? 1.6 mm? Semakin halus papan, semakin besar peluang untuk deformasi dan bengkok, dan semakin besar masalah pecahan tin.

Apa perawatan permukaan kaki penywelding bahagian? Matte Tin? Emas?

Bahan utama pasta solder? SAC305? SCN (nickel tembaga tin)? Titik cair pasti tentera yang berbeza akan berbeza.

Lebih baik jika anda boleh memanggil lengkung pengukuran reflow pada masa itu.

Langkah kedua adalah untuk mendapatkan produk cacat dan menyimpan bukti untuk analisis kemudian

Sila dapatkan papan sirkuit sebenar produk yang cacat. Jika bahagian telah dijatuhkan sepenuhnya, lebih baik untuk mendapatkan bahagian yang dijatuhkan, sehingga kumpulan kawalan boleh digunakan untuk analisis lengkap. Jika ada lebih dari satu produk yang cacat, semakin banyak yang anda dapat, semakin baik.

Langkah ketiga adalah untuk memeriksa kemudahan tentera papan sirkuit

Selepas mendapatkan produk yang cacat, periksa kemudahan tentera papan sirkuit dan kaki komponen pada masa yang sama, dan perhatikan perbezaan antara mereka. Apabila memeriksa kemudahan tentera, disarankan untuk mengamati di bawah mikroskop, supaya anda boleh melihat beberapa masalah halus.

penglihatan yang tidak menyenangkan

Ia diperlukan untuk memeriksa sama ada tentera berada pada pad tentera (cakera) papan sirkuit untuk kesalahan seperti tolak tentera atau lepaskan basah. Masalah seperti ini biasanya berasal dari rawatan permukaan yang buruk papan sirkuit atau persekitaran penyimpanan yang buruk papan sirkuit sebagai hasilnya, pad solder dioksidasi.

Sudah tentu, kadang-kadang ada masalah bahawa suhu oven reflow tidak cukup untuk menyebabkan penywelding gagal. Pada masa ini, anda boleh menggunakan besi tentera untuk cuba untuk melihat jika pad tentera boleh makan tin. Walaupun besi tentara tidak boleh makan tin, ia hampir boleh dihukum sebagai masalah dengan PCB sendiri.

Sila perhatikan: Sesetengah plat tin menyemprot menggunakan tin, tembaga, nikel (SCN), dan titik mencair mereka adalah 10°C lebih tinggi daripada SAC305. Titik cair SAC305 adalah 217°C; titik cair SCN ialah 227°C.

Jika oksidasi disebabkan oleh syarat penyimpanan yang buruk papan sirkuit juga boleh dihapuskan lebih lanjut, anda boleh meminta penyedia PCB untuk datang dan melihat produk secara langsung, atau mengembalikan PCB kepada penyedia untuk analisis dan pemprosesan.

Jika ada perdebatan, kelebihan rawatan permukaan boleh diukur dahulu. Secara umum, ENIG perlu memeriksa tebal lapisan emas dan lapisan nikel; Sementara HASL perlu memeriksa tebal semburan tin, OSP secara langsung melihat sama ada ada oksidasi.

Jika masih ada perdebatan, ia mesti dipotong untuk analisis terperinci.

Langkah keempat adalah untuk memeriksa kemudahan tentera kaki bahagian yang jatuh

Ia disarankan untuk memperhatikan kemudahan tentera bahagian di bawah mikroskop, supaya anda boleh melihat beberapa fenomena halus yang tidak terlihat pada mata telanjang.

Untuk memeriksa sama ada tin adalah baik pada kaki bahagian, disarankan untuk memeriksa komposisi lapisan penapis bagi kaki bahagian untuk melihat sama ada suhu tin yang mencair sepadan dengan suhu oven reflow. Bagi sebahagian bahagian yang menggunakan peledak perak, perak yang terpancar hanya terpasang pada permukaan bahagian, dan kandungan peraknya mudah dimakan oleh peledak tentera SAC, menyebabkan masalah kekuatan tentera berkurang.

Sila perhatikan bahawa permukaan potong sebahagian bahagian akan mempunyai kawasan di mana tembaga dikekspos dan tidak elektroplat. Tempat ini biasanya tidak mudah untuk makan tin, tetapi ia biasanya direka di tempat yang tidak perlu makan tin atau tidak penting. Tidak perlu makan tin di sisi QFN.

Langkah ke-lima, periksa sama ada kaki bahagian yang jatuh dibesarkan dengan pads askar

Jika tiada masalah dengan kemudahan tentera papan sirkuit dan kaki komponen, periksa sama ada pads/pads tentera pada papan sirkuit juga terputus atau disambung dengan kaki komponen yang terjatuh. Jika demikian, anda boleh mengesahkan komponen dan PCB. Penyesuaian adalah baik, dan ia boleh dibuktikan bahawa tidak ada masalah dengan reflow.

Jika pad solder tidak diambil oleh bahagian yang terjatuh, periksa sama ada kurva suhu reflow memenuhi keperluan paste solder. Jika terdapat produk yang berlebihan cacat, lebih baik menggunakan besi tentera untuk cuba untuk melihat jika ia boleh jatuh. Bahagian-bahagian tersebut ditegakkan kembali ke papan sirkuit. Jika ia boleh ditetapkan kembali, ia bermakna bahawa suhu atau pasta tentera boleh dikuasai untuk mengatasi masalah ini, tetapi ia disarankan untuk melakukan ujian dorongan bahagian-bahagian, mengambil papan yang disahkan tidak ada masalah, dan papan yang sekarang mengatur semula pasta tentera dan lengkung suhu. Sama ada ada perbezaan dalam perbandingan dorongan, jika ada perbezaan, disarankan untuk memeriksa rawatan permukaan PCB. Kadang-kadang rawatan permukaan tidak baik, yang akan menyebabkan oksidasi pad tempatan. Pengawalan permukaan ENIG mungkin mempunyai masalah pad hitam, dan sisi kedua HASL mungkin mempunyai IMC Masalah telah dijana.

Langkah keenam adalah untuk memeriksa bahagian di mana bahagian jatuh

Sila perhatikan permukaan penguncian papan sirkuit dan kaki komponen di bawah mikroskop untuk melihat sama ada seksyen kasar atau licin. Permukaan kasar biasanya disebabkan oleh kekuatan luaran sekali untuk menyebabkan bahagian-bahagian untuk dipotong; permukaan licin biasanya rosak di bawah getaran jangka panjang. Jika ia adalah PCB ENIG, ia juga boleh menjadi nikel hitam, yang boleh menyebabkan peeling pada lapisan nikel.

Langkah ke-7, periksa biopsi IMC dan main EDX

Jika tiada satu langkah di atas boleh menentukan masalah bahagian jatuh, potongan musnah akan dilakukan pada akhir. Ia dicadangkan supaya papan sirkuit dan bahagian yang terjatuh dibuat bila memotong.

Tujuan pemotongan adalah dua kali:

Periksa sama ada ada generasi IMC, sama ada generasi IMC adalah seragam, dan periksa EDX untuk melihat komponen IMC mana. Walaupun tebal IMC, jika IMC tumbuh secara tidak sama atau secara setempat, kekuatan askar akan dikurangi, dan tekanan bahagian akan dikurangi. Pertumbuhan IMC yang teruk mungkin disebabkan oksidasi atau suhu yang tidak cukup.

Pastikan lapisan mana pecahan berlaku.

Jika titik pecahan berada dalam lapisan IMC, ia biasanya bermakna bahawa tiada masalah dengan kemudahan tentera, tetapi kekuatan tentera tidak cukup untuk menghadapi kesan kekuatan luar padanya. Ini adalah biasanya masalah yang mesti diselesaikan oleh syarikat. Hanya beberapa RDs akan memerlukan BGA atau bahagian untuk dikuasai dengan Underfill atau dispensing. Jika permukaan pecahan bukan pada lapisan IMC tetapi pada akhir PCB, ia lebih daripada soalan PCB. Sebaliknya, jika permukaan pecahan berada di hujung bahagian, ia lebih bias terhadap masalah bahagian.