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1、简介- M+ \" d! D2 {" D a
) p3 m+ X' [) w
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。
; C$ @5 w& _; o3 K1 z% Y
' g/ l/ S$ R ?3 Q2、服务对象4 U! V- h0 i( ?8 A3 T1 p
' |* P5 `' ~- H ^5 r- `2 i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。. Q, W) K+ A. d2 ]: T- R, p$ i
4 p9 Q* F2 R U% r. m+ B* Q1 p3、失效分析意义
% D y( w8 ^; H6 v N+ k G+ |1 ?# F5 y; W7 u) c6 t
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；2 Q6 s- N1 w2 \! Z4 l) c1 b/ {
6 k9 y$ Z2 w/ ]% }/ G1 h% }; t2. 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；& q- J# p/ Q/ g& r! _# K8 V! q
0 W* J l6 t2 Y' k# O3. 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；% O; W' T6 l( J' _( u$ P6 N2 U6 d" _
8 p/ D7 ~" k5 G8 q: p1 K
4. 明确引起产品失效的责任方，为司法仲裁提供依据。
& @1 J z3 B" u( ^# {2 {( u# S9 B& e/ v3 U! v% d5 Z+ T( i7 a) W0 S
分析过的PCB/PCBA种类：
' l1 ^. H4 ~% \( K/ D" j6 C- V; Z1 a6 P7 u
刚性印制板、挠性印制板、刚挠结合板、金属基板- d8 E3 H# S. a- `( E" z! a. P
7 p- b8 N) o) m d R# A3 p0 [$ C! [! q通讯类PCBA、照明类PCBA
9 N8 Q2 P/ c) z5 @( D- E1 n" Y, }
$ @# t# U( E8 X2 W7 l4、主要针对失效模式（但不限于）
* o. Y$ j/ j/ t! x1 C% j" t
2 t6 L+ n* I% K; u爆板/分层/起泡/表面污染1 |# o. S" ]( v5 O A) s
x5 ?8 `4 R- F$ L8 b% s
开路、短路
8 s% V N2 O! D! h1 c3 g( {: I) d+ p7 n. w" b3 f7 w6 _
焊接不良：焊盘上锡不良、引脚上锡不良
% N3 [7 N7 L* a+ |" p9 L1 N& J9 b4 n5 x
腐蚀迁移：电化学迁移、CAF
6 k$ _1 W1 `8 z
7 }) b! h i. a0 q5、常用失效分析技术手段
: g* ^- o$ \( M( d
7 X3 C( o+ \! s+ q$ `$ k0 F0 G2 [成分分析：
' U ]" i+ F, o1 O- \: y5 M ^! |$ y' D4 R* T& \- p3 p
显微红外分析（Micro-FTIR）
" @% P- P3 [8 `+ ]1 @, n' K9 \
( F6 v6 W+ C- [扫描电子显微镜及能谱分析（SEM/EDS）
$ ~) @: ?+ S' J. z! X
/ n) u3 m# X( x& ~3 Z( N俄歇电子能谱（AES）
0 \9 E& N n l7 i! S$ I7 D1 e1 l1 n+ o8 [5 Q' Y$ Y! O& V* J
飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）
, v' n$ o: _# r1 ~
8 L+ G& p& G2 f* `) A热分析技术：7 S9 Q& X/ o& i5 F
1 E8 F6 R8 l/ B/ `; ]. P
差示扫描量热法（DSC）. z# b7 @+ j4 @2 Z/ t" L
; o; l! j# F2 v" v
热机械分析（TMA）3 a; s& ]# T2 a. q( f/ P( h2 D
: e& D" a+ e3 z) ]7 a& ]6 |热重分析（TGA）
- Z7 L4 ]+ T) ]1 z6 x% o) {8 s4 _0 v& F* w* K/ m
动态热机械分析（DMA）/ `2 {1 o# G& |8 F9 [
9 N' Y5 ~' {+ H# C6 b导热系数（稳态热流法、激光闪射法）
0 G& B( u" q, z+ I6 d
3 e, v6 C" p+ n离子清洁度测试：
0 C' c7 p9 f5 P, Z$ Z
0 M/ p/ m- T5 m/ |2 l% YNaCl当量法
; ]: A; y: W4 ~# |! {' Z
# m/ q2 H9 @ R& B4 }) g5 ?阴阳离子浓度测试0 Z( p+ q. U+ o/ W, o
# I: I& p# Z0 {* e
应力应变测量与分析：2 F* J9 c; S2 \% }
! T3 i l/ L% g- j' ?6 L
热变形测试（激光法）
* g6 [1 ^: L6 ~) k& l7 `: ~- i+ m" A) Y& b* P9 y4 I9 k
应力应变片（物理粘贴法）
3 {6 H; u9 S- D! F5 C- K( j& F/ L& J, \1 @
破坏性检测：
, c4 v0 q* V' W% k$ E6 g' {' A% K6 l: j9 L* W* r+ s/ d* R
金相分析5 X0 c3 w1 f' }. x
^& Z3 Y, W: i
染色及渗透检测7 K( X" y; l! t$ R% d! t2 p1 ?6 o
* D+ [- v! l+ m e- ?& _- t聚焦离子束分析（FIB）# T: D5 G; y0 j1 v
3 v2 W1 _, J0 o6 w% t离子研磨（CP）
$ B( K: G" h7 J: v% b4 b, n& c
& Y0 i( s0 ^2 X% Q无损分析技术：
3 }5 t9 G8 z7 ~6 q
# `5 ?4 T& s: A8 u1 V& C7 e, ~/ zX射线无损分析
: Y5 v- ]6 q( B5 t" S. A1 R, O5 k" _9 T, f) J! o
电性能测试与分析0 [' M0 {. L3 A; p, E* o! y
8 b: T) W. ]' ~* \) q0 Q2 O7 k X
扫描声学显微镜（C-SAM）
' I3 L3 U2 O9 y7 N2 Y- [6 H0 L7 g/ |3 H
热点侦测与定位& z- K; m( w p. D
' J8 ~7 H) S0 e7 L
失效复现/验证0 g. h7 [2 c$ t9 ^
, ?4 ?% I4 c9 k
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发表于 2022-3-14 11:09
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