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PCBA故障分析方法

發(fā)布時(shí)間 :2019-06-04 15:07 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部

一、概述

現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝主要是以PCBA為對(duì)象展開(kāi)的，因此，電子裝聯(lián)工藝可靠性的研究也主要以發(fā)生在PCBA上的故障現(xiàn)象為對(duì)象展開(kāi)的。PCBA的故障現(xiàn)象可分為生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的和在用戶服役期間發(fā)生的兩大類。

（1）在制造過(guò)程中PCBA（內(nèi)部的或表面的）發(fā)生的故障現(xiàn)象：如爆板、分層、表面多余物、離子遷移和化學(xué)腐蝕（銹蝕）等。

（2）在用戶服役期間PCBA上的各種各樣的失效模式和故障表現(xiàn)：如虛焊、焊點(diǎn)脆斷、焊點(diǎn)內(nèi)微組織劣化及可靠性蛻變等。

二、故障分析的目的

故障分析是確定故障原因，搜集和分析數(shù)據(jù)，以及總結(jié)出消除引起特定器件或系統(tǒng)失效的故障機(jī)理的過(guò)程。

進(jìn)行故障分析的主要目的是：

?　找出故障的原因；

?　追溯工藝設(shè)計(jì)、制造工序、用戶服役中存在的不良因素；

?　提出糾正措施，預(yù)防故障的再發(fā)生。

通過(guò)故障分析所積累的成果，不斷改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品制造過(guò)程，提高產(chǎn)品的可使用性，從而達(dá)到全面提升產(chǎn)品可靠性的目的。

三、PCBA失效率曲線

1.PCBA產(chǎn)品失效率曲線包含下述3個(gè)層面，即：

?　元器件失效率曲線：如圖1（a）所示。通過(guò)對(duì)元器件出廠前的強(qiáng)制老化，可以有效地降低元器件在用戶服役期內(nèi)的失效率。

?　元器件供應(yīng)壽命曲線：如圖1（b）所示。它描述了元器件到用戶后的使用壽命期，它對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的可靠性有著重大影響。

?　PCBA組裝失效率曲線：如圖1（c）所示。它由SMD來(lái)料壽命、SMD組裝壽命和焊點(diǎn)壽命3部分共同影響。此時(shí)PCBA的使用壽命基本上取決于焊點(diǎn)壽命。因此，確保每一個(gè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量是確保系統(tǒng)高可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖1 PCBA產(chǎn)品失效率曲線

2.PCBA典型的瞬時(shí)失效率曲線。

PCBA典型的瞬時(shí)失效率簡(jiǎn)稱PCBA典型失效率。瞬時(shí)失效率是PCBA工作到t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。PCBA典型的瞬時(shí)失效率曲線由早衰區(qū)、產(chǎn)品服役區(qū)和老化區(qū)3個(gè)區(qū)域構(gòu)成，如圖2所示。