Teknik PCB - Analisi Enisiklopedia Teknologi Analisi Kegagalan PCB

Sebagai pembawa pelbagai komponen dan hub penghantaran isyarat sirkuit, papan PCB telah menjadi bahagian yang paling penting dan kritik produk maklumat elektronik. Kualiti dan kepercayaan PCB 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.

Prosedur asas analisis kegagalan

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 perlu 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, terlalu muatan tekanan dan sebagainya. - berdasarkan mekanisme kegagalan dan analisis proses, untuk mencari sebab 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, menurut data ujian, fakta dan kesimpulan yang dicapai dalam proses analisis, laporan analisis kegagalan akan dikumpil. Fakta yang dilaporkan diperlukan untuk jelas, alasan logik adalah ketat, dan diatur. 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.

Teknologi Analisi Gagal

Mikroskop optik

Mikroskop optik terutama digunakan untuk pemeriksaan penampilan PCB, mencari bahagian kegagalan dan bukti fizikal berkaitan, dan menilai 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 (X- ray)

Untuk beberapa bahagian yang tidak dapat diperiksa secara visual, serta cacat dalaman dan lain-lain PCB melalui lubang, 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, dan apabila pemisahan dilakukan, sampel akan tidak dapat dihancurkan.

Memindai mikroskop akustik

Pada masa ini, mikroskop akustik pengimbasan ultrasonik mod-C terutama digunakan untuk pakej elektronik atau analisis kumpulan. Ia menggunakan perubahan amplitud, fasa dan polaritas yang dijana oleh refleksi gelombang ultrasonik frekuensi tinggi pada antaramuka yang tidak berhenti bahan ke imej. Kaedah imbas adalah sepanjang paksi Z imbas maklumat pada pesawat X-Y.

Analisis mikroinframerah

Analisis mikroinframerah adalah kaedah analisis yang menggabungkan spektroskopi inframerah dan mikroskop. Ia menggunakan prinsip penyorban berbeza spektra inframerah dengan bahan-bahan berbeza (terutama bahan organik) untuk menganalisis komposisi komponen bahan-bahan, dan bergabung dengan mikroskop boleh membuat cahaya yang kelihatan dan cahaya inframerah sama. Laluan cahaya, selama ia berada dalam medan pandangan yang kelihatan, anda boleh mencari jejak penyakit organik yang hendak dianalisis.

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.

Analisis panas

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 Termomekanik (TMA)

Teknologi Analisi Mekanikal Terma digunakan untuk mengukur ciri-ciri deformasi kuat, cair dan geli di bawah kuasa terma atau mekanikal di bawah kawalan suhu program. Ia adalah satu kaedah untuk mempelajari hubungan antara panas dan ciri-ciri mekanik. Menurut hubungan antara deformasi dan suhu (atau masa), ciri-ciri fizikal, kimia dan termodinamik bahan-bahan boleh dipelajari dan dianalisis. TMA mempunyai julat luas aplikasi. Ia terutama digunakan untuk dua parameter paling kritik PCB dalam analisis PCB: mengukur koeficien pengembangan linear dan suhu trangsi kaca. PCB dengan substrat dengan koeficien pengembangan terlalu besar sering menyebabkan kegagalan pecahan lubang metalisasi selepas soldering dan assembly.

Penganalisis Termogravimetrik (TGA)

Analisi Termogravimetri adalah kaedah yang mengukur hubungan antara mass a substansi dan suhu (atau masa) di bawah kawalan suhu program. 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.