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九種常用的PCB失效分析技術，質量問題不再難解決
發布日期：2024-01-17閱讀量：220
PCB(Printed Circuit Board），又稱印刷電路板或印刷線路板，是一種重要的電子部件，扮演著電子元器件的支撐體和電氣相互連接的載體的角色。
失效分析是一種用于確定導致系統、設備或組件失效的原因的方法。通過分析失效情況，可以識別問題的根本原因，并采取相應的措施來預防或修復失效事件。失效分析通常包括以下步驟：
1.收集失效數據：收集關于失效事件的相關信息，包括失效時間、失效模式、失效發生的環境條件等。
2.歸納失效模式：對失效數據進行分類和整理，找出共性的失效模式，并將其歸納為靠譜的分類。
3.確定失效原因：通過分析失效模式和相關數據，找出導致失效的可能原因。這可能涉及到使用材料、設計問題、制造缺陷等方面。
4.提出解決方案：根據確定的失效原因，提出相應的解決方案。這可能包括改進設計、更換材料、加強制造流程等。
5.預防措施：采取措施來預防類似失效事件的再次發生。這包括加強檢測、更新維護計劃、改進質量控制等。
通過失效分析，可以幫助組織識別和解決系統或設備的潛在問題。這有助于提高系統的可靠性和穩定性，并減少生產停工和維修成本。失效分析也可以用于產品的質量控制和故障診斷。
PCB失效分析技術
1. PCB失效分析-外觀檢查
利用高倍率顯微鏡進行觀察，尋找失效部位和相關物證，主要目的是進行失效定位和初步判斷PCB的失效模式。主要檢查內容包括PCB的污染、腐蝕、爆板位置、電路布線以及失效的規律性，例如是否為批次性問題或個別出現，是否總是集中在某個區域等等。
2. PCB失效分析-X-Ray 檢查
該技術主要適用于那些無法直接觀察到失效位置的樣品，特別適用于金屬材料、硅片、陶瓷體等出現明顯異常情況的情況。該技術具有非常好的分析能力，能夠有效地檢測BGA組件的連焊、少焊、冷焊、空洞以及焊球形狀異常，同時也能夠分析PCB的孔壁鍍層薄、孔斷、斷線和短路等問題。
3. PCB失效分析-切片分析
切片分析是獲取PCB橫截面結構的過程，使用取樣、鑲嵌、切片、拋磨、腐蝕、觀察等方法和步驟。通過切片分析可以獲得關于PCB質量（如通孔、鍍層等）的微觀結構的豐富信息，為改進質量提供依據。然而，這種方法是破壞性的，一旦切片，樣品就會被破壞；同時，制樣要求高，制樣耗時長，需要訓練有素的技術人員來完成。關于詳細的切片操作過程，可以參考IPC的標準IPC-TM-6502.1.1和IPC-MS-810規定的流程進行。
4. PCB失效分析-超聲波C-SAM分析
它主要用于分析材料內部的缺陷，如分層和空洞等，常常被應用于潮敏器件的爆米花失效、陶瓷元件和PCB的分層等問題的研究中。
5. PCB失效分析-3D X-RAY分析
這種測量方法通常被用來測量共面度和精密尺寸，以獲取PCB或元器件的翹曲信息以及殼體的尺寸信息。
6. PCB失效分析-掃描電鏡SEM分析
SEM在PCB或焊點失效分析方面發揮主要作用，用于分析失效機理。具體來說，它可以觀察焊盤表面的形貌結構，分析焊點金相組織，測量金屬間化物，分析可焊性鍍層，并進行錫須分析測量等。與光學顯微鏡不同的是，掃描電鏡所得圖像是電子圖像，只有黑白兩色。此外，掃描電鏡的樣品需要具有導電性能，非導體和部分半導體需要進行噴金或碳處理，否則電荷會在樣品表面積聚，影響觀察結果。
7. PCB失效分析-電性能分析
電性能測試涵蓋了導線電阻、絕緣電阻、介質損耗角的正確值和電容等導體或絕緣材料的基本參數測試。對電纜工作電壓的要求越高，電性能的要求也越嚴格。
8. PCB失效分析-能譜EDX分析
可以使用EDX能譜進行焊點的污染物檢查，其中可能導致焊點問題的污染物包括硫、氧、銅、鋁和鋅。焊點的破裂通常是由于污染物引起的，這種情況經常發生在元件引腳與焊料界面的金屬間化合物中。
9. PCB失效分析-紅墨水測試
紅墨水試驗是一種破壞性試驗，也稱為染色試驗，常用于分析電子組裝焊接質量的方法。通過該試驗可以檢測電子零件的焊接工藝是否存在虛焊、假焊、裂縫等缺陷。
隨著PCB高密度技術的發展以及對環保要求的提高，越來越多的PCB出現了潤濕不良、爆板、分層、CAF等各種失效問題。我們將在本文中介紹這些PCB失效分析技術在實際案例中的應用。通過獲得PCB失效機理與原因的了解，有助于未來對PCB質量的控制，從而避免PCB失效類似問題再次發生。
華南檢測PCB失效分析：
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失效分析案例
一. 板電后圖電前擦花
5.從切片上看，圖電層會包裹板電層和底銅。
三, 銅面附著膠或類膠的抗鍍物
四，曝光不良
五. 擦花干膜
六. 錫面擦花
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