PCB 고장 분석 사례 및 방법

인쇄 회로 기판 공급 업체

과거에는 군사 제품 만 안정성 요구 사항을 제공했으며 많은 민간 제품은 이제 다양한 안정성 요구 사항을 제공합니다. 다른 유형의 고객, 다양한 제품 애플리케이션, PCB 신뢰성 요구 사항도 완전히 다릅니다. 예를 들어, 일부 고객은 베이킹 후 10 시간 동안 섭씨 260 도의 PCB 신뢰성 요구 사항을 가지며 PCB 전기 성능 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 일부 고객은 250 회 또는 1000 회 IST 사이클을 요구하며 제품 저항 변화율은 10 % 미만입니다. 일부 고객은 PCBA 제품이 25g 가속시 30 분 공진 요구 사항을 충족해야합니다.

두. PCB 고장 사례

우리 모두 알다시피, 제품의 고장은 더 심각한 경제적 손실과 품질 영향을 초래할 것입니다. 그러나 PCB 고장 모드는 다양하며 PTH 홀 구리의 부식 장애와 HDI 블라인드 홀의 바닥 균열로 인한 개방 불량과 같은 고장의 근본 원인이 다릅니다. , 박리 불량, ENIG 제품 홀 링 균열 및 PCB 보드 단락 화재. 처리 과정이 번거롭고 복잡해지며 더 많은 이유가 발생할 수 있습니다. 따라서 PCB 고장의 근본 원인을 신속하게 찾아 내고 제품 성능을 최적화하는 방법이 PCB 산업에서 중요한 주제 중 하나가되었습니다. 다음은 최근의 빅 데이터 계산, 항법 및 의료 분야와 관련된 고장 분석 사례의 목록입니다.

1 번 PCB 번트 불량

2015 년 대규모 데이터 센터 피드백으로 매월 한두 가지 장비에 화재가 발생하거나 화재가 발생하며 신속하게 화재의 원인을 찾는 것이 시급합니다.

고장 부위를 관찰하면, 타원 판의 연소 점이 하드 디스크 커넥터의 장착 구멍 영역에 집중되고, 장착 구멍 영역의 구멍 벽 및 위치 된 주석 컬럼의 구리 층이 완전히 연소된다. 분석에 따르면 NPON 기공 벽이 전원 공급 작업 중에 금속 화되어 CAF 오류가 발생하여 결국 단락 화재가 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다.

3D 프린터 PCB 공급 업체

CAF 성장 원칙 : PCBA가 특정 온도 및 습도 조건 하에서 충전 및 작동 될 때, 수지와 유리 섬유 사이의 계면을 따라 2 개의 절연 전도체 사이에 CAF가있을 수 있으며 결국 절연 불량 및 단락 회로까지도 초래할 수 있습니다. CAF 생성 원리는 다음과 같습니다.

CAF에는 3 가지 전제 조건이 있습니다. 1 특정 온도 및 습도 조건. 두 절연 전도 사이의 2 전위차; 구리 이온 이동을위한 3 채널.

실험 재발 : 시험기의 절연 저항 실패 모듈은 12V 전압 안정화 시험을 거친다. 테스트 보드는 전원이 켜지는 순간 단락되고 발화되며 샘플은 지속적으로 점화되고 탄화됩니다 (테스트에는 비디오 녹화가 있습니다).

개선 계획 : 내부 및 외부 홀 링을 도체 간격 설계에 300μm까지 증가시킵니다. 2 내열성과 내마모성을 확보하기 위해 고 Tg 기판을 교체하십시오.

2 화학 니켈 도금 금판 구멍 링 균열 고장

2017 년 다국적 SMT 배치 고객 피드백은 업계에서 구입 한 모든 ENIG 보드의 PTH 홀을 리플 로우 솔더링 한 후 테스트 홀 링 링이 검은 색과 검은 색으로 나타나고 프로브 테스트가 통과 할 수 없으며 전체 라인이 정지되었고, 실패 분석이 필요했습니다. .

프로브의 접촉 성능에 영향을 미치는 것 외에도 PTH 홀의 균열 결함은 구리 층의 부식을 일으키고 PCB의 내 부식성을 감소 시키며 또한 제품의 납땜성에 실패 할 위험이 더 커집니다.

균열 발생 메커니즘 : 열팽창 및 수축의 원리 때문에 PCB 보드는 리플 로우 솔더링 및 웨이브 솔더링 중 고온 팽창을 겪습니다. PCB 보드 선택이 표면 처리 공정과 일치하지 않기 때문에 시트는 홀 링에 상향 응력을주고 홀은 링을 들어 올리면 링 링이 양쪽으로 변형되어 링에 균열이 생깁니다.

개선 계획 : 1 CTE 더 작은 판을 대체하십시오; 2 표면 처리 공정을 교체하십시오.

3 PTH 홀 전기 화학적 부식 실패

2017 년에는 8 층 PCB 보드의 특정 유형, 전체 제품이 바다와 연안 지역에서 3 년간 사용되었다는 고객 의견에 비디오 신호가 도달 할 수없고 검은 색 이물질이있는 현상이 있습니다 신호 비정상 네트워크의 PTH 홀의 잔류 물. 근본 원인을 찾아 장애 지점을 찾습니다.

이물질로 피복 된 PTH 구멍은 플러그 구멍의 구멍 위치에서 솔더 조인트와 구리 구멍 사이에 명백한 균열을 가지며, 균열 위치의 구멍 구리가 부식되고 구멍 구리의 일부가 누락되었다 .

중국 pcb 제조 업체

동시에, PCB에 이물질이 덮여있는 정상적인 PTH 구멍을 비교하면, 일반적인 구멍 내부 저항 용접은 구멍 벽과 잘 결합하고, 균열이없고, 구멍 구리가 부식되지 않으며, 신호 전도 좋다.

연구에 따르면, 해안의 고염 및 고습 환경에서는 물체 표면에 얇은 수막이 형성되고 상대 습도가 공기 중 65 % -80 % 일 때 물 물체의 막 두께가 0.001 ~ 0.1μm이므로 PCB가 작동 중일 때 수막과 동공이 함께 전해조를 형성하고 전기 화학 반응이 일어나 결국 흑색 부식 물질이 생성됩니다.

결론 : 솔더링 플러그 구멍이 가득 차거나 솔더링 플러그 구멍에 균열이 있으면 솔더 마스크로 덮이지 않은 PTH 홀 구리가 전해 셀을 형성하여 전기 화학 반응이 일어난다. 홀 구리가 부식되어 PCB에 신뢰성을 가져다줍니다. 심각한 위험에 처합니다.

개선 계획 : 플러그 구멍의 충만 함을 개선하고 플러그 구멍의 품질을 향상시킵니다.

물론, 실패의 유형과 모드는 다양합니다. 다음은 실험실에서 축적 된 다른 일반적인 PCB 보드 레벨 오류 분석 사례의 예입니다.

위의 경우에서 점점 더 많은 패턴의 PCB 보드 오류를 쉽게 찾을 수 있으며 오류의 근본 원인도 다릅니다. 따라서 일반적인 실패 분석 아이디어와 방법을 요약하고 세분화하고 응용 프로그램을 홍보하는 데 적용 할 수있는 방법을 구성해야합니다. 실제 사례 분석에서 절반의 노력으로 문제를 해결하고 신속하게 근본 원인을 찾습니다.

세. PCB 고장 분석 방법

이 방법은 주로 세 부분으로 나뉘며, 세 부분으로 나뉘어져있어 문제의 문제를 신속하게 해결하고 실제 사례 분석 프로세스에서 근본 원인을 찾을 수 있습니다. 우리가 수립 한 프레임 워크를 기반으로 할 수도 있습니다. 엔지니어는 모든 부서에서 학습을 용이하게하기 위해 교육을 실시합니다.

다음은 분석 아이디어와 방법에 대한 설명입니다. 첫 번째는 아이디어를 분석하는 것입니다.

첫 번째 단계 : 실패 분석의 "다섯 단계"

고장 분석의 과정은 크게 1 : 배드 보드 정보 수집 → 2 고장 현상 확인 → 3 고장 원인 분석 → 4 고장 근본 원인 확인 → 5보고 결론, 개선 제안 등 5 단계로 크게 나누어진다. 그 중 첫 번째 단계는 결함 내용, 공정 흐름, 구조 설계, 생산 상태, 사용 상태, 저장 상태 및 PCB 보드의 기타 정보를 이해하고 후속 분석 프로세스를 준비하는 것입니다. 두 번째 단계는 실패 정보에 따라 실패를 판별하는 것입니다. 위치, 실패 모드 판단; 세 번째 단계는 고장 모드를 분석하고 고장 근본 원인 결함 트리에 따라 근본 원인을 하나씩 점검하는 것입니다. 원인을 기존 결함 트리에서 확인할 수없는 경우 주제 프로젝트를 통해이를 검토해야합니다. 클래스 장애 문제가 발생하고 연구의 결론이 원래의 폴트 트리에 추가되어 폴트 트리가 지속적으로 풍부 해지고 완벽 해지고 근본 원인이 고갈되어 반복되는 반복적 인 업그레이드의 효과적인 사이클 패턴을 형성합니다. 재현성 실험은 근본 원인을 확인하기 위해 단계 4를 통해 수행됩니다. 최종 출력 실패 분석 보고서는 실패의 근본 원인에 대한 목표 된 개선을 제공합니다.

두 번째 단계 : 실패 원인 근본 원인 트리가 설정됩니다.

금 도금 금판의 열악한 용접성을 예로 들면, 고장 분석 결함 트리를 설정하는 방법이 설명됩니다.

PCB / PCBA의 일반적인 보드 레벨 고장 현상에 대해 우리는 다양한 고장 모드의 근본 원인 고장 트리를 확립하고 실제 전투에서 누적, 수정 및 업데이트를 계속하고 깊이와 폭이 반복적으로 증가하므로 상대적으로 완벽한 박리, 불량한 납땜 성, 불량한 결합, 열악한 전도 및 절연 불량과 같은 고주파 고장 모드의 근본 원인 고장 트리 분석 프로세스는 후속 실제 전투에서 결함 트리의 결함 분석 프로세스를 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다. 실패의 근본 원인은 문제를 해결하고 노력의 절반으로 두 배의 결과를 얻는 것입니다.

세 번째 단계 : 표준 라이브러리 설정

표준 라이브러리 파일은 결함 트리의 근본 원인을 검증함으로써 형성됩니다. 근본 원인 판단 표준 라이브러리의 근원은 주로 여러 측면을 가지고 있습니다 : 1 IPC, GJB, 산업 표준 및 기타 문서; 2 정상적인 제품 및 비정상 제품 비교 라이브러리; 3 연구 개발 프로젝트 경험, 생산 경험 파일 라이브러리. 동시에 오류 트리의 각 오류 루트와 관련된 평가 방법 및 평가 기준을 요약하고 분류하고 일반적인 PCB 표준 및 다양한 예외 데이터를 요약하여 후속 사례에서 참조 할 수 있도록 PCB 오류 분석 표준 라이브러리를 구성합니다. .