PCB故障解析技術（1）
さまざまなコンポーネントのキャリアおよび回路信号伝送のハブとして、PCBは電子情報製品の最も重要かつ重要な部分となっています。 PCBの品質と信頼性は、機器全体の品質と信頼性を決定します。ただし、コストと技術的な理由により、PCBの製造と適用中に多数の障害が発生しました。
この種の故障問題では、一般的に使用される故障解析技術を使用して、製造プロセス中のPCBの品質と信頼性をある程度保証する必要があります。参照用に障害分析手法を要約します。
1.目視検査
目視検査とは、立体顕微鏡、金属顕微鏡、さらには拡大鏡などのいくつかの簡単な機器を視覚的に検査または使用して、PCBの外観を確認し、故障の部分と関連する物理的証拠を見つけることです。主な機能は、障害を特定し、PCBの障害モードを判別することです。外観検査では、主にPCBの汚染、腐食、爆発ボードの位置、回路配線、および障害の規則性をチェックします。バッチまたは個別の場合は、常に特定のエリアに集中しますか？さらに、多くのPCB障害は、PCBAに組み立てられた後にのみ発見されます。故障の原因がアセンブリプロセスであるかどうか、およびプロセスで使用される材料の影響も、故障領域の特性を慎重に検査する必要があります。
2. X線透視
外観やPCBのスルーホールの内部およびその他の内部欠陥によって検査できない一部の部品については、X線透視システムを検査に使用する必要があります。 X線透視システムは、異なる材料の厚さまたは異なる材料密度を使用して、X線を吸収するか、異なる原理で光を透過します。この手法は、PCBAはんだ接合部内の欠陥、スルーホール内の欠陥、および高密度パッケージ化BGAまたはCSPデバイスの欠陥はんだ接合部の位置を検査するためにより多く使用されます。現在の産業用X線透視装置は1ミクロン未満の解像度に達することができ、2次元から3次元のイメージング装置に変化しています。 5次元（5D）機器でさえ、包装検査に使用されています。光透視システムは非常に高価であり、産業での実用的な用途はめったにありません。
3.スライス分析
スライス分析は、サンプリング、インレイ、スライス、研磨、腐食、観察などの一連の方法と手順を介してPCBの断面構造を取得するプロセスです。スライス解析により、PCBの微細構造（スルーホール、めっきなど）の品質に関する豊富な情報を取得できます。これは、次の品質改善の良い基盤となります。ただし、この方法は破壊的です。セクショニングが実行されると、サンプルは破棄されます。一方、この方法では高いサンプル前処理が必要であり、サンプル前処理には長い時間がかかります。これには、訓練を受けた技術者が完了する必要があります。スライス手順の詳細については、IPCの標準IPC-TM-650 2.1.1およびIPC-MS-810で指定されている手順を参照してください。
4.走査型音響顕微鏡
現在、Cモード超音波走査型超音波顕微鏡は、主に電子パッケージングまたはアセンブリ解析に使用されています。材料の不連続界面で高周波超音波反射を使用して、振幅、位相、極性の変化を画像化します。スキャン方法は、Z軸に沿ってXY平面の情報をスキャンします。したがって、走査型超音波顕微鏡を使用して、コンポーネント、材料、PCBおよびPCBAのさまざまな欠陥（クラック、層間剥離、介在物、ボイドなど）を検出できます。走査音響の周波数幅が十分であれば、はんだ接合部の内部欠陥も直接検出できます。典型的なスキャン音響画像は、欠陥の存在を示す赤色の警告色です。 SMTプロセスでは多数のプラスチックカプセル化コンポーネントが使用されるため、鉛を鉛フリーに変換するプロセス中に、水分リフローに敏感な問題が多数発生します。つまり、吸湿性プラスチックパッケージデバイスは、鉛フリープロセスの高温でリフローすると内部または基板上で割れ、通常のPCBは鉛フリープロセスの高温で破裂することがよくあります。現時点では、走査型超音波顕微鏡は、多層高密度PCBの非破壊検査における特別な利点を強調しています。一般的に、明らかな破裂板は目視検査によってのみ検出できます。