
一、概论
现代电子组装过程主要以PCBA为对象展开,因此电子组装过程的可靠性的研究主要以PCBA中发生的故障现象为对象展开。PCBA的故障现象分为生产中发生的和用户服务中发生的两种。
(1)在制造工序中PCBA(内部或表面的)发生的故障现象:例如爆板、层状、表面多余物、离子迁移以及化学腐蚀(锈蚀)等。
(2)用户服务期间PCBA的各种失效模式和故障表现:例如,虚焊、焊接点的脆断、焊接点内的微组织的劣化、可靠性的劣化等。
二、故障分析的目的
故障分析是确定故障原因、收集、分析数据、消除引起特定设备或系统失效的故障机制的过程。
故障分析的主要目的是:
找出故障的原因。
追溯工艺设计、制造工序、用户服役中存在的不良因素;
提出纠正措施,预防故障的再次发生。
通过故障分析积累的成果,不断改进工艺设计,优化产品制造过程,提高产品的使用性,从而达到全面提高产品可靠性的目的。
三、PCBA失效率曲线
1.PCBA产品失效率曲线包含以下3个等级。
元设备失效率曲线:如图1(a)所示。在元设备出厂之前的强迫老化可以有效地降低用户服务期间的元设备的效率。
元设备供给寿命曲线:图1(b)所示。描述从元设备到用户的寿命周期,对构成系统的可靠性有重大影响。
PCBA组装失效率曲线:如图1C所示。这由SMD供给寿命、SMD组装寿命以及焊接点寿命这三个部分共同影响。这种情况下PCBA的寿命几乎依赖于焊接点寿命。因此,确保各个焊接点的焊接质量是确保系统高可靠性的重要环节。
图1PCBA产品失效率曲线
2.PCBA典型的瞬间失效率曲线。
PCBA典型的瞬时损失失效率的简称PCBA典型的损失效率。瞬间失效率是在动作到PCBAt时刻后的单位时间失效的概率。PCBA典型的瞬时失效率曲线由如图2所示的早期衰减区域、产品使用区域和老化区域三个区域构成。
图2PCBA的典型瞬间失效率曲线
四、PCBA失效分析的层次和原则和方法
1.失效分析的层级
在电子产品的生产和应用实践中,PCBA和焊接点对失效的控制和分析基本上与其他系统的可靠性控制和分析方法相同,如图3所示。
2.失效分析的原则机制推理的基础
现场信息
重新测量(确认失效模式)结果分析;
对象的特定过程和结构失效机制;
特定环境的失效机制;
失效模式与失效机制的关系;
关于知识和经验的长期积累。
图3可靠性工程控制
3.失效分析方法
PCBA失效分析中使用的方法如图4所示,行业的一部分专家总结了良好的分析模型。
图4PCBA失效分析的方法
以上PCBA介绍了故障分析方法,如果需要对电路基板产品进行采样、代理等量产,请咨询电路基板加工厂家。