PCBA故障分析方法 主要不良現(xiàn)象有哪些？
日期：2022-06-09 17:16:59 瀏覽量：1222 標(biāo)簽: PCB/PCBA失效分析
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(lèi)。（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。
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。
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。
圖 2 PCBA 典型的瞬時(shí)失效率曲線
PCBA 失效分析的層次和原則和方法
1．失效分析的層次在電子產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)踐中，對(duì) PCBA 和焊點(diǎn)失效的控制和分析，基本上和其他系統(tǒng)的可靠性控制和分析的方法是相同的，如圖 3 所示。
2．失效分析的原則——機(jī)理推理的基礎(chǔ)
現(xiàn)場(chǎng)信息；
復(fù)測(cè)（失效模式確認(rèn)）結(jié)果分析；
對(duì)象的特定工藝和結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理；
特定環(huán)境有關(guān)的失效機(jī)理；
失效模式與失效機(jī)理的關(guān)系；
有關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累。
圖 3 可靠性工程控制
3．失效分析方法 PCBA 失效分析中所采用的方法，目前業(yè)界有些專(zhuān)家歸納了一個(gè)很好的分析模型，如圖 4 所示。
圖 4 PCBA 失效分析方法
