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标题:
PCB及PCBA失效分析
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作者:
scott88
时间:
2022-3-14 11:09
标题:
PCB及PCBA失效分析
1、简介
8 l) y. K! J1 C0 w0 p
) S$ @* m' _) M# L5 d* r9 f z
随着电子产品的高密度化及电子制造的无铅化，PCB及PCBA产品的技术水平、质量要求也面临严峻的挑战，PCB的设计与生产加工及组装过程中需要更严格的工艺与原材料的控制。目前由于尚处于技术和工艺的转型期，客户对PCB制程及组装的认识尚有较大差异，于是类似漏电、开路（线路、孔）、焊接不良、爆板分层之类的失效常常发生，常引起供应商与用户间的质量责任纠纷，为此导致了严重的经济损失。通过对PCB及PCBA的失效现象进行失效分析，通过一系列分析验证，找出失效原因，挖掘失效机理，对提高产品质量，改进生产工艺，仲裁失效事故有重要意义。
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* @/ N6 c! T1 { s M
2、服务对象
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印制板及其组件（PCB&PCBA）是电子产品的核心部件， PCB&PCBA可靠性直接决定了电子产品的可靠性。为了保证和提高电子产品的质量和可靠性，对失效进行全面的理化分析，确认失效的内在机理，从而有针对性地提出改善措施。
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3、失效分析意义
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. n+ B5 n- A0 {* N8 p( W1 S; e. a6 F
1. 帮助生产商了解产品质量状况，对工艺现状分析及评价，优化改进产品研发方案及生产工艺；
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/ E; B: i+ s& v' H7 Y$ ~: H" T
2. 查明电子组装中失效根本原因，提供有效的电子组装现场工艺改进方案，降低生产成本；
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3. 提高产品合格率及使用可靠性，降低维护成本，提升企业品牌竞争力；
* Y; }( M( g: L6 x
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4. 明确引起产品失效的责任方，为司法仲裁提供依据。
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分析过的PCB/PCBA种类：
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* X* B6 ?: ? R q+ w* |, T; e' f
刚性印制板、挠性印制板、刚挠结合板、金属基板
: w- m* r1 T# l1 F8 `7 }
0 N6 ]) t H3 ^: Q
通讯类PCBA、照明类PCBA
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) L* z& ~8 c* K& F- r
4、主要针对失效模式（但不限于）
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- @4 r1 q5 n# R" P; H4 v
爆板/分层/起泡/表面污染
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1 k% J" ?- E4 ^5 J7 `( K
开路、短路
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焊接不良：焊盘上锡不良、引脚上锡不良
+ i& F! `& {& \: A6 G
3 Q9 s1 F9 q- g v; M4 |
腐蚀迁移：电化学迁移、CAF
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* ?: f: Z; V; U1 U
5、常用失效分析技术手段
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3 B3 ? P8 ]! \; {+ A
成分分析：
: p% t9 q# i' L, c8 F; g
5 c+ d6 S: @6 a& G; h
显微红外分析（Micro-FTIR）
. G7 [) f; n0 Y- q3 o0 Y1 K
- _! c6 O0 G$ X+ b Q+ G. G7 N% `
扫描电子显微镜及能谱分析（SEM/EDS）
2 ]( X$ W# T) g0 M; ]* Z: {: f
" U8 ]- J7 U7 G
俄歇电子能谱（AES）
: Y/ | K: N$ x* [
3 S0 t- X! j1 }) s8 M
飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）
; h$ X; ?; e+ C7 s1 }% O
4 }! K9 i. I+ \; K, S4 v/ p- N5 j
热分析技术：
k0 K. U/ Z( |$ v3 P( Y( V( r) i
4 y8 n- S* y0 _3 |% \6 w! z! i7 g
差示扫描量热法（DSC）
/ d6 M! h) T4 S# E9 s
% O4 f s, U4 D a( M8 ^- d' `
热机械分析（TMA）
' w% I W4 j# n# X# k
( r9 ^4 }' H, h% i
热重分析（TGA）
7 i" a& n# ~2 f8 ?
. A. W- O2 U' n2 ?7 t6 | e
动态热机械分析（DMA）
" s- y( K2 ]" j3 A. v6 y. O. ^
. g# _! \* h `$ X: h* O
导热系数（稳态热流法、激光闪射法）
) g5 v5 }* t, O' }- r/ s2 v0 B, ` c
3 `& b+ |! [: P3 o* D# K5 x
离子清洁度测试：
' M5 N; R x3 j9 G, k {; D: ^9 d
' n9 X5 k4 E" P2 j% }% u
NaCl当量法
4 n7 S4 t0 H+ u/ V
; E5 m% x2 y- F
阴阳离子浓度测试
* U4 `7 j8 T U" W8 _
0 ] h. y A/ D& E
应力应变测量与分析：
6 i9 i. \5 e& B% z: A+ E7 I* v
3 n6 _$ u4 z4 n! m; Z
热变形测试（激光法）
* I# Y: E% i9 S6 ? e# }
8 Y4 c) z6 a. `. N e* V
应力应变片（物理粘贴法）
- z& S! \8 A9 l# {; a
- G# L2 T) h1 \" \% t0 O
破坏性检测：
2 a' s& n3 ^1 @7 H: _+ q
6 T: ]# H! N/ d6 T; k
金相分析
3 O" m" Z! G. b% y5 c* U
( P1 e5 a B, |
染色及渗透检测
2 h: S- t& t: `& L" D' n6 U
5 {# m! ]& y( p
聚焦离子束分析（FIB）
0 H+ _7 n! f0 D) C& } \
# d) ?" u' ?: Q5 S- T, Z
离子研磨（CP）
! z+ O/ T! J5 B+ I
4 p- V) X/ _, \" m% ?" x$ X
无损分析技术：
+ l3 {* v ~9 h$ I7 K L' b$ D
+ [, k h6 O0 N# G' d
X射线无损分析
$ c1 ], o- b& ~- F
8 {: u6 o- ]& t g& j
电性能测试与分析
" `$ }, v" L) n" y3 N
6 @/ x/ A) @0 j8 I: b! T
扫描声学显微镜（C-SAM）
4 d' h- E. @4 S7 E) D% s1 d
* t* z1 k3 E/ ~$ x
热点侦测与定位
6 I$ v; y3 j: q, m8 C n7 l
4 p! h$ U: x; c; o) J$ {' j
失效复现/验证
* Z' r% f+ m* y
# u3 x1 `7 @0 C! H5 a9 i
作者:
kikkgl
时间:
2022-3-14 11:27
失效分析意义帮助生产商了解产品质量状况
作者:
Housekk
时间:
2022-3-14 13:06
可靠性降低维护成本
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