PCBA科技 - PCBA失效分析

故障分析 PCBA
PCBA 是由以下部分組成的系統： 印刷電路板 和各種電子元件. 主要資料 印刷電路板 是玻璃纖維和環氧樹脂的複合材料, 分為單面, 雙面和多層板.

PCBA failure characteristics

1. Mechanical damage

Due to 這個 stress of bending, 扭曲, 等., 部件可能損壞. 用於SMD組件, 某些部件的焊點可能開裂或損壞. 在…上 印刷電路板帶通孔的s, 部件包裝可能破裂, 否則銷可能會從部件主體上脫落.

2. Thermal damage

- Excessive voltage applied to the 電路板 導致電流過大, 對於較小的電路或部件, their power consumption capacity leads to over-electricity damage (EOS);

- Damage caused by the external heat source of the equipment;

-Thermal damage caused by component failure (long-term high temperature causes epoxy resin to become carbonized and black)

3. Pollution

- The flux is not cleaned;

- leave fingerprints, dust or cleaning fluid during processing;

-metal fragments or solder bridging from assembly;

- Encountered polluted atmosphere during storage, equipment installation or operation;

-Moisture or salt in the environment. 環境中的污染物會導致銅線腐蝕並降低絕緣性. Pollutants

can cause corrosion of 銅 circuits. 經過很長一段時間, 污染物可能導致金屬遷移. 有兩種形式：晶須生長和枝晶生長.

識別污染物時, 最常用的顯微鏡和掃描電鏡, EDX公司, 或FTIR, 模擬人生, XPS和其他科技.

4. Thermal expansion mismatch

When 材料 with different thermal expansion coefficients are physically connected together, 它們的大小隨溫度而變化, 尤其是當溫度急劇變化時, 可能導致機械故障.

5. 組件互連故障 印刷電路板

互連故障大多發生在焊點上, 在多層板之間的介面和焊盤的連接處. 幾層之間的孔隙以及電路中的通孔和裂紋導致連接失敗. 焊料中的污染物也會導致軟釺焊, 可能導致焊點裂紋. 熱應力, 機械應力, 工藝問題都可能導致互連故障. 此外, the thermal expansion of volatile organic compounds (VOCs) can cause pores or cracks, 這可能導致連接故障.

印刷電路板 failure analysis steps

1. Visual inspection

Cracks on the substrate indicate the presence of stresses such as bending, 線路過熱或變色是過電流的迹象. 開裂的焊點表明存在可焊性問題或焊料污染. 有些焊點表面較暗或焊料過多或過少. 這些特徵是焊接技術不良的迹象, 污染或過熱. 任何變色都是可能的. 表示過熱. 焊料回流以產生孔隙, 這意味著高溫.

2. X-ray

Check for any disconnection/短路或電路損壞, 未完全填充通孔, 電路或元件焊盤錯位.

3. Electrical measurement

is used to confirm cracked and broken solder joints, 污染物洩漏, 電壓可用於量測電流, 但電壓應限制在合理範圍內. 在測試期間施加一些壓力可能會發現一些間歇性异常.

4. Sectional analysis

For solder joints and internal defects of multilayer boards, 金相樣品的製備方法可用於檢查.

5. SEM and EDX

Contaminants on the surface of the substrate can be identified by SEM. 污染物可能出現在電路板表面或保形塗層下方. 有時必須先去除保形塗層，而不影響污染物, 氯, 氟, 硫黃, 溴是一個令人擔憂的因素, 溴是一種阻燃成分，在某些資料中起阻燃作用. EDX可用於檢查焊點中是否存在污染物. 硫黃, 氧氣, copper, 鋁和鋅都是可能導致焊點問題的污染物. 由污染物引起的焊點裂紋通常發生在元件引脚和焊料之間的介面處. 在金屬間化合物處.

The method of removing the conformal layer:

1. 用溶劑溶解. 二甲苯等溶劑, 3氯乙烷, 甲基乙醛, 酮和二氯甲烷可以去除保形層, 但不要損壞電路板或污染物.

2. 熱分離, 使用可控低溫加熱方法. 這種方法最適用於厚塗層. 直接加熱塗層，使其與基材分離.

3. 磨掉, 使用類似噴砂的噴塗設備去除那些不可能被溶劑融化的塗層.

4. 电浆蝕刻, 將電路板置於真空室中，並使用低溫电浆去除塗層. 這種方法對於去除聚對苯二甲酸乙二醇非常有效.

Insulation resistance test:

The decrease in insulation resistance may be the result of dendrite growth, 污染物和其他問題. 根據絕緣測試規範. 絕緣 印刷電路板s對相對濕度極為敏感, 尤其是那些受到污染的. 通常地, 絕緣故障低於1兆歐. The following are some guidelines for identifying insulation resistance problems:

- Before taking the measurement, the 印刷電路板 應暴露在其經歷的濕度水准下.

-為了與整個電路系統分離，可能需要對某些電路進行物理分離. 這是為了使單電路量測更準確. 可能需要移除複雜部件或電路區域，以調查相關故障位置.

-在顯微鏡下仔細檢查，以確認洩漏或污染物的實際來源.

-應使用低壓科技進行量測，以避免損壞設備.