Технология PCB - Каковы методы анализа отказов печатных плат?

какая технология анализа сбоев PCB?

Как носитель различных компонентов и центр передачи сигнала цепи, печатная плата стала самой важной и ключевой частью электронных информационных продуктов. Его качество и уровень надежности определяют качество и надежность всего оборудования.

с Миниатюризацией электронных информационных продуктов и отсутствием галогена без свинца, PCBs are also developing in the direction of high density, высокий уровень Tg и охрана окружающей среды. Однако, по затратам и техническим причинам, a large number of failure problems have occurred in the process of производство PCB & Применить, which has caused many quality disputes.

для того чтобы выяснить причину неисправности, найти решение проблемы и разграничить ответственность, it is necessary to conduct a failure analysis on the failure cases that have occurred. The editor of this PCB factoryhas compiled the following technologies for everyone!

To obtain the accurate cause or mechanism of PCB failure or failure, необходимо соблюдать основные принципы и аналитические процессы, otherwise valuable failure information may be missed, Невозможно продолжить анализ или сделать ошибочный вывод.

общий основной процесс заключается в том, что, во - первых, по явлению неисправности, необходимо определить положение неисправности и режим неисправности, т.е. для простых PCB или PCBA, место повреждения легко определить. В то же время в более сложных устройствах или базах BGA или MCM дефекты не поддаются обнаружению с помощью микроскопа и не могут быть выявлены в течение определенного периода времени. На данном этапе необходимо использовать другие методы определения.

Затем мы должны проанализировать механизм отказов, т.е. использовать различные физические и химические методы для анализа механизмов, приводящих к утрате или дефекту PCB, таких, как виртуальная сварка, загрязнение, механическое повреждение, гидравлическое напряжение, коррозия диэлектрика, усталостное повреждение, CAF или ионное перемещение, перегрузка напряжений и т.д.

потом анализ причины неисправности, that is, Анализ механизмов и процессов на основе отказов, to find the cause of the failure mechanism, при необходимости проводить испытания и проверки. В общем, Необходимо как можно больше проверять, and the accurate cause of induced failure can be found through test verification. Это создает целевую основу для дальнейших улучшений.

Finally, подготовка отчета об анализе отказов по данным испытаний, facts and conclusions obtained in the analysis process, нужные факты, strict logical reasoning, и мощная ткань. Do not imagine out of thin air.

в процессе анализа, pay attention to the basic principles that the analytical method should be from simple to complex, из - за границы, never destroying the sample and then using it. Только таким образом мы сможем избежать потери ключевой информации и введения в действие новых механизмов искусственного сбоя..

It is like a traffic accident. если сторона происшествия уничтожила или покинула место происшествия, it is difficult for the wise police to make an accurate determination of responsibility. сейчас, the traffic laws generally require the person who fled the scene or the party who destroyed the scene to bear full responsibility.

Анализы сбоев PCB или PCBA одинаковы. If you use an electric soldering iron to repair the failed solder joints or use large scissors to forcefully cut the PCB, Тогда невозможно начать анализ, and the failure site has been destroyed. Особенно, если количество неудачных образцов невелико, как только повреждена или повреждена окружающая среда на месте аварии, the real failure cause cannot be obtained.

оптический микроскоп

оптический микроскоп используется главным образом для внешнего вида PCB, looking for the failure parts and related physical evidence, предварительное определение неисправности PCB. The visual inspection mainly checks the PCB pollution, коррозия, the location of the board burst, схема PCB, if it is batch or individual, всегда ли он сосредоточен в какой - то области, сорт.

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, необходимо проверить с помощью рентгеновской системы. X-ray fluoroscopy systems use different material thicknesses or different material densities based on different principles of moisture absorption or transmittance of X-rays for imaging. Эта технология используется в большей степени для проверки внутренних дефектов сварных точек PCBA, внутренний дефект, and the positioning of defective solder joints of BGA or CSP devices in high-density packaging.

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, инкрустация, slicing, полирование, corrosion, & наблюдение. Through slice analysis, we can get rich information of the microstructure that reflects the quality of PCB (through holes, plating, etc.), Это создает хорошую основу для дальнейших качественных улучшений. Однако, такой метод деструктивно, once the sectioning is carried out, образец неизбежно будет уничтожен.

сканирующий акустический микроскоп

В настоящее время ультразвуковой сканирующий микроскоп типа с используется главным образом для электронного уплотнения или сборочного анализа. для получения изображений используются высокочастотные ультразвуковые волны, отражающие амплитуду, фазу и полярность при разрыве межфазного раздела материала. метод сканирования состоит в сканировании информации по плоскости X - Y вдоль оси Z.

поэтому, the scanning acoustic microscope can be used to detect various defects in components, материал, and PCBs and PCBAs, включая трещины, delamination, содержимое, and voids. если частота сканирования звука достаточна, the internal defects of the solder joints can also be directly detected.

типичное сканирование звуковых изображений показывает наличие дефектов, используя красный цвет предупреждения. Поскольку в процессе SMT используется большое количество пластиковых пакетов, в процессе перехода от процесса, содержащего свинец, к процессу, не имеющему свинца, возникает проблема чувствительности к обратному потоку воды.

То есть, moisture-absorbing plastic packaged devices will experience internal or substrate delamination cracking during reflow at a higher lead-free process temperature, В то время как обычные полихлорированные дифенилы часто взрываются при высоких температурах без свинца. сейчас, the scanning acoustic microscope highlights its special advantages in non-destructive testing of multilayer high-density PCBs. Generally, obvious bursts can be detected only by visual inspection of the appearance.

микроинфракрасный анализ - метод анализа, сочетающий инфракрасный спектр и микроскоп. It uses the principle of different absorption of infrared spectra by different materials (mainly organic matter) to analyze the compound composition of the material, при сочетании с микроскопом можно сделать видимый и красный свет одинаковым. The light path, только в видимом поле зрения, you can find the trace organic pollutants to be analyzed.

без микроскопа, infrared spectroscopy can usually only analyze samples with a large amount of samples. However, in many cases in electronic technology, микрозагрязнение может привести к отклонению от свариваемости паяльного диска PCB или выводов. можно представить, что без инфракрасного спектра микроскопа трудно решить Технологические проблемы.. основной целью микроинфракрасного анализа является анализ органических загрязнителей на сварной поверхности или поверхности сварной точки, параллельный анализ причин коррозии или свариваемости.

Scanning Electron Microscope Analysis (SEM)

сканирующий электронный микроскоп (SEM) является одной из наиболее полезных систем формирования изображений в рамках крупного электронного микроскопа для анализа отказов. Он чаще всего используется для топографических наблюдений. текущий сканирующий электронный микроскоп уже очень мощный. Любая тонкая структура или особенности поверхности могут быть увеличены. сотни тысяч раз наблюдали и анализировали.

в анализе отказов PCB или точки сварки, SEM is mainly used to analyze the failure mechanism. точно, it is used to observe the topographic structure of the pad surface, металлографическая структура точек сварки, measure the intermetallic compound, был проведен анализ свариваемости покрытия, а также анализ и замер олова..

Unlike the optical microscope, электронное изображение с сканирующим электронным микроскопом, so it only has black and white colors, образец сканирующего электронного микроскопа требует электропроводности, не - проводники и некоторые полупроводники нуждаются в золоте или углероде. Otherwise, накопление поверхностных зарядов образца повлияет на наблюдение образцов. Кроме того, the depth of field of the scanning electron microscope image is far greater than that of the optical microscope, является важным методом анализа неоднородных образцов, микроскопический излом и усик.

Differential Scanning Calorimeter (DSC)

метод дифференциального сканирования (Differential Scanning Carometry, Differential Scanning Karometry, Differential Scanning теплоемкость сканирования) представляет собой метод измерения соотношения между разницей мощности между входными и справочными материалами и температурой (или временем), контролируемой программируемой температурой. Это аналитический метод изучения взаимосвязи между теплотой и температурой. в зависимости от этого можно изучать и анализировать физические, химические и термодинамические свойства материала.

DSC имеет широкое применение, but in PCB analysis, для измерения степени отверждения и температуры стеклообразования различных высокомолекулярных материалов, используемых в PCB. Эти два параметра определяют надежность PCB в последующем процессе.

Thermomechanical Analyzer (TMA)

термомеханический анализ (Thermal Mechanical Analysis) используется для измерения деформации твердого тела, жидкости и геля при тепловом или механическом воздействии при программном температурном контроле. Это способ изучения связи между теплотой и механическими свойствами. в зависимости от соотношения деформации и температуры (или времени) можно изучать и анализировать физические, химические и термодинамические свойства материала. тма имеет широкое применение. Он используется главным образом для определения двух наиболее важных параметров анализа PCB: измерения коэффициента линейного расширения и температуры стеклообразования. при сварке и сборке пластины PCB с повышенным коэффициентом расширения базы часто приводят к разрыву металлизированных отверстий.

Thermogravimetric Analyzer (TGA)

Thermogravimetry (Thermogravimetry Analysis) is a method of measuring the relationship between the mass of a substance and the temperature (or time) under program temperature control. TGA может контролировать тонкое изменение массы материала во время изменения температуры с помощью точной программы электронного контроля весов. According to the relationship of material quality with temperature (or time), тело, chemical and thermodynamic properties of materials can be studied and analyzed.

анализ PCB, it is mainly used to measure the thermal stability or thermal decomposition temperature of the PCB material. если температура термического разложения основной пластины является низкой, the PCB boardwill burst or fail delamination during the high temperature of the soldering process. .