一文讀懂PCBA的故障分析-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯一文讀懂PCBA的故障分析-基礎(chǔ)電子一、概述現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝主要是以PCBA為對象展開的，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)象為對象展開的。PCBA的故障現(xiàn)象可分為生產(chǎn)過程中發(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。通過對元器件出廠前的強(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1PCBA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2PCBA典型的瞬時(shí)失效率曲線四、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)場信息；復(fù)測（失效模式確認(rèn)）結(jié)果分析；對象的特定工藝和結(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)知識和經(jīng)驗(yàn)的長期積累。

PCBA的故障分析圖3可靠性工程控制3