Дом > Новости > PCB Новости > Случай и метод анализа неисправностей печатной платы
Свяжитесь с нами
ТЕЛ: + 86-13428967267

ФАКС: + 86-4008892163-239121  

          + 86-2028819702-239121

Электронная почта: sales@o-leading.com
Связаться сейчас
Сертификация

Новости

Случай и метод анализа неисправностей печатной платы

2019-04-22 15:03:22
Один. предисловие

Являясь центром различных компонентных несущих и схемной передачи сигналов, печатная плата стала наиболее важной и ключевой частью электронных информационных продуктов и широко используется в различных отраслях промышленности. В последние годы было все больше случаев отказов печатных плат, и некоторые из них являются чрезвычайно вредными. «План производства, стандартизации и улучшения качества оборудования» и «Сделано в Китае до 2025 года», принятые в апреле 2016 года, соответствуют основной политике «инновационного, ориентированного на качество развития, экологического развития, структурной оптимизации и ориентации на таланты». Требования к качеству продукции становятся все выше и выше, а надежность продукции становится все более строгой. Поэтому качество и надежность качества печатной платы определяют качество и надежность всего оборудования.




Поставщик печатных плат

В прошлом, только военная продукция предъявляла требования к надежности, а многие гражданские товары теперь предлагают различные требования к надежности. Различные типы клиентов, различные применения продукта, требования к надежности печатных плат также совершенно разные. Например, некоторые клиенты предъявляют требования к надежности печатной платы в 260 градусов по Цельсию в течение десяти часов после выпечки и все еще могут соответствовать требованиям к электрическим характеристикам печатной платы; некоторые клиенты требуют IST цикла 250 или даже 1000 раз, скорость изменения сопротивления продукта составляет менее 10%; Некоторые клиенты требуют, чтобы продукты PCBA соответствовали требованиям 30-минутного резонанса при ускорении 25 г.

два. Случай отказа печатной платы

Как мы все знаем, выход из строя продукта приведет к более серьезным экономическим потерям и ухудшению качества. Тем не менее, режимы отказа печатной платы различны, и основные причины выхода из строя различны, например, коррозионный отказ медной дыры из ПТГ и открытый отказ, вызванный трещиной в нижней части глухого отверстия HDI. , отслоение, трещины в кольцевых отверстиях продукта ENIG и короткое замыкание платы PCB. Процесс обработки является громоздким и сложным, и это может вызвать больше причин его сбоя. Поэтому, как быстро определить причину сбоя печатной платы и оптимизировать производительность продукта, стало одной из важных тем в отрасли печатных плат. Ниже приведен список случаев анализа отказов, связанных с вычислением больших данных, навигацией и медицинскими областями за последние годы:

1 сгоревшая плата

В 2015 году большая обратная связь с центром обработки данных: в одном или двух элементах оборудования будет происходить пожар или ожог каждый месяц, и необходимо срочно быстро найти причину пожара:

При обнаружении места повреждения точка горения пластины для горения сосредоточена в области монтажных отверстий разъема жесткого диска, а медный слой стенки отверстия и установочная жестяная колонна в области монтажных отверстий полностью сгорели. Анализ показал, что стенка поры NPTH металлизировалась, во время работ по включению питания происходил сбой CAF, что в конечном итоге приводило к пожару при коротком замыкании.




3D-принтер PCB поставщик

Принцип роста CAF: когда PCBA заряжается и работает при определенных условиях температуры и влажности, между двумя изолированными проводниками вдоль границы раздела между смолой и стекловолокном может быть CAF, что в конечном итоге приводит к плохой изоляции и даже к короткому замыканию. Принцип генерации CAF заключается в следующем:

Есть три предпосылки для CAF: 1 определенная температура и влажность; 2 разности потенциалов между двумя изоляционными проводниками; 3 канала для миграции ионов меди.

Повторяемость эксперимента: Модуль проверки сопротивления изоляции тестера подвергается испытанию на стабилизацию напряжения 12 В. Тестовая плата замыкается накоротко и срабатывает в момент включения питания, и образец непрерывно зажигается и обугливается (тест имеет видеозапись);

План улучшения: 1 увеличить внутреннее и внешнее кольцо от отверстия до проводника до 300 мкм; 2 заменить подложку с высоким Tg, чтобы обеспечить хорошую термостойкость и устойчивость к CAF.

2 Химическое никелирование золотой пластины

В 2017 году, многонациональная обратная связь с клиентами размещения SMT, после пайки оплавлением отверстий PTH на всех платах ENIG, приобретенных в промышленности, кольцо испытательных отверстий оказалось черным и черным, испытание зонда не прошло, вся линия была остановлена, и анализ отказов был необходим. ,

В дополнение к влиянию на контактные характеристики зонда, трещинные дефекты в отверстии ПТГ могут также вызывать коррозию медного слоя, снижать коррозионную стойкость печатной платы, а также повышать риск разрушения паяемости изделия.

Механизм образования трещин: из-за принципа термического расширения и сжатия, плата PCB подвергается высокотемпературному расширению во время пайки оплавлением и пайки волной припоя. Поскольку выбор печатной платы не соответствует процессу обработки поверхности, лист придаст кольцу отверстия усилие вверх, и отверстие будет. Кольцо поднимается, вызывая деформацию кольца в обе стороны, вызывая трещины в кольце.

План улучшения: 1 заменить меньшую пластину CTE; 2 заменить процесс обработки поверхности.

3 PTH дырка электрохимической коррозии

В 2017 году, 8-слойная печатная плата определенного типа, отзывы клиентов о том, что весь продукт используется в море и прибрежных районах в течение 3 лет, существует явление, когда видеосигнал недоступен, и существует черная инородная материя остаток в отверстии ПТГ сигнала ненормальной сети. Найдите основную причину и найдите точку отказа.

Было обнаружено, что отверстие ПТГ, покрытое посторонним веществом, имеет очевидные трещины между паяным соединением и медным отверстием в положении отверстия отверстия пробки, а медное отверстие в положении трещины подверглось коррозии, а часть медного отверстия отсутствовала. ,




Китай производители печатных плат

В то же время, сравнивая обычные отверстия ПТГ, покрытые посторонним веществом на печатной плате, было обнаружено, что обычная сварка с внутренним сопротивлением отверстий имеет хорошее сцепление со стенкой отверстия, отсутствие трещин, медь отверстия не подвергается коррозии, и сигнальная проводимость это хорошо.

Согласно исследованиям, в условиях высокой соли и высокой влажности вдоль побережья на поверхности объекта будет образовываться тонкий слой водной пленки, а когда относительная влажность воздуха составляет 65-80%, вода толщина пленки на объекте составляет 0,001 ~ 0,1 мкм, когда печатная плата работает, водная пленка и медное отверстие вместе образуют электролитическую ячейку, и происходит электрохимическая реакция, в результате которой образуется черное коррозийное вещество, как показано ниже:

Вывод: Когда отверстие паяльной пробки не заполнено или отверстие паяльной пробки имеет трещину, медь из отверстия ПТГ, которая не покрыта маской для пайки, образует электролитическую ячейку, и происходит электрохимическая реакция. Отверстие в меди корродировано, что обеспечит надежность печатной платы. Приходите к серьезным рискам.

План улучшения: улучшить заполнение отверстия для пробки и улучшить качество отверстия для пробки.

Конечно, типы и способы отказов различны. Ниже приведены примеры других типичных случаев анализа неисправностей на уровне платы PCB, накопленных в лаборатории:

Из приведенных выше случаев мы можем легко найти все больше и больше паттернов отказов печатных плат, и коренные причины сбоев также различны. Поэтому необходимо обобщить и уточнить общие идеи и методы анализа отказов, а также сформировать методологию, которая может быть применена для продвижения приложения. При анализе реальных случаев, проблема достигается с половиной усилий и быстро определить причину.

три. Метод анализа неисправностей печатной платы

Метод в основном разделен на три части, которые объединяют три части метода, что не только помогает нам быстро решить проблему сбоев и найти основную причину в реальном процессе анализа случаев; но также может быть основан на рамках, которые мы создали. Инженеры проводят обучение для облегчения обучения всех отделов.

Ниже приводится объяснение идей и методов анализа. Первый заключается в анализе идей;

Первый шаг: «пять шагов» анализа отказов

Процесс анализа отказов в основном делится на пять этапов: «1 сбор информации о неисправной плате → 2 подтверждение явления отказа → 3 анализа причины отказа → 4 проверка основной причины отказа → 5 заключений отчета, предложение по улучшению». Среди них, первый шаг - понять содержание отказа, ход процесса, структурный дизайн, состояние производства, состояние использования, состояние хранения и другую информацию о неисправной плате PCB и подготовиться к последующему процессу анализа; второй шаг - определить сбой в соответствии с информацией о сбое. Положение, судить режим отказа; третий шаг - проанализировать режим сбоя и проверить основную причину по одному в соответствии с деревом сбоев первопричины. Если причина не может быть подтверждена в существующем дереве отказов, то необходимо изучить это через тематический проект. Проблема с ошибками классов и заключение исследования добавляются к исходному дереву ошибок, так что дерево ошибок непрерывно обогащается и совершенствуется, а основная причина исчерпывается, образуя эффективную схему цикла повторного итеративного обновления; затем эксперимент по воспроизводимости проводится на шаге 4 для проверки первопричины. Итоговый отчет анализа сбоев вывода дает целевое улучшение основной причины сбоя.

Второй шаг: дерево неисправностей первопричины сбоя установлено

На примере плохой свариваемости позолоченной золотой пластины описан способ создания дерева ошибок анализа отказов:

Для обычного явления отказа на уровне платы PCB / PCBA мы устанавливаем дерево отказов основной причины различных режимов отказов и продолжаем накапливать, уточнять и обновлять в реальном бою, итеративно увеличиваясь в глубину и ширину, формируя, таким образом, относительно совершенный Процесс анализа дерева отказов первопричины высокочастотных режимов отказов, таких как расслаивание, плохая паяемость, плохая связь, плохая проводимость и плохая изоляция, может помочь вам проследить процесс анализа отказов дерева отказов в последующем фактическом бою. Основная причина неудачи - решить проблему и получить вдвое больший результат.

Третий шаг: создать стандартную библиотеку

Стандартный файл библиотеки формируется путем проверки корневых причин дерева отказов. Источник стандартной библиотеки оценки основных причин в основном имеет несколько аспектов: 1 IPC, GJB, отраслевые стандарты и другие документы; 2 библиотека сравнения нормального продукта и аномального продукта; 3 опыт исследований и разработок, библиотека файлов опыта производства. В то же время суммируйте и классифицируйте методы оценки и критерии оценки, связанные с каждым корнем ошибки в дереве ошибок, и суммируйте общие стандарты PCB и различные данные аномалий, чтобы сформировать стандартную библиотеку анализа ошибок PCB для последующего использования. ,