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一文读懂PCBA的故障分析

一、阐述现代电子装联工艺主要是以PCBA为对象进行的,因此,电子装联工艺可靠性的研究也主要以再次发生在PCBA上的故障现象为对象进行的。PCBA的故障现象可分成生产过程中再次发生的和在用户服役期间再次发生的两大类。(1)在生产过程中PCBA(内部的或表面的)再次发生的故障现象:如爆板、分层、表面多余物、离子迁入和化学生锈(破损)等。(2)在用户服役期间PCBA上的各种各样的过热模式和故障展现出:如元神焊接、焊点脆断、焊点内微的组织劣化及可靠性转变等。

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本文摘要:一、阐述现代电子装联工艺主要是以PCBA为对象进行的,因此,电子装联工艺可靠性的研究也主要以再次发生在PCBA上的故障现象为对象进行的。PCBA的故障现象可分成生产过程中再次发生的和在用户服役期间再次发生的两大类。(1)在生产过程中PCBA(内部的或表面的)再次发生的故障现象:如爆板、分层、表面多余物、离子迁入和化学生锈(破损)等。(2)在用户服役期间PCBA上的各种各样的过热模式和故障展现出:如元神焊接、焊点脆断、焊点内微的组织劣化及可靠性转变等。

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一、阐述现代电子装联工艺主要是以PCBA为对象进行的,因此,电子装联工艺可靠性的研究也主要以再次发生在PCBA上的故障现象为对象进行的。PCBA的故障现象可分成生产过程中再次发生的和在用户服役期间再次发生的两大类。(1)在生产过程中PCBA(内部的或表面的)再次发生的故障现象:如爆板、分层、表面多余物、离子迁入和化学生锈(破损)等。(2)在用户服役期间PCBA上的各种各样的过热模式和故障展现出:如元神焊接、焊点脆断、焊点内微的组织劣化及可靠性转变等。

二、故障分析的目的故障分析是确认故障原因,收集和分析数据,以及总结出有避免引发特定器件或系统过热的故障机理的过程。展开故障分析的主要目的是:找到故障的原因;追溯到工艺设计、生产工序、用户服役中不存在的不当因素;明确提出缺失措施,防治故障的再行再次发生。通过故障分析所累积的成果,不断改进工艺设计,优化产品生产过程,提升产品的可用于性,从而超过全面提高产品可靠性的目的。三、PCBA失效率曲线1.PCBA产品失效率曲线包括特例3个层面,即:元器件失效率曲线:如图1(a)右图。

通过对元器件出厂前的强迫老化,可以有效地减少元器件在用户服役期内的失效率。元器件供应寿命曲线:如图1(b)右图。

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它叙述了元器件到用户后的使用寿命期,它对包含系统的可靠性具有根本性影响。PCBA装配失效率曲线:如图1(c)右图。它由SMD来料寿命、SMD装配寿命和焊点寿命3部分联合影响。此时PCBA的使用寿命基本上各不相同焊点寿命。

因此,保证每一个焊点的焊质量是保证系统高可靠性的关键环节。图1PCBA产品失效率曲线2.PCBA典型的瞬时失效率曲线。PCBA典型的瞬时失效率全称PCBA典型失效率。

瞬时失效率是PCBA工作到t时刻后的单位时间内再次发生过热的概率。PCBA典型的瞬时失效率曲线由早衰区、产品服役区和老化区3个区域包含,如图2右图。

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图2PCBA典型的瞬时失效率曲线四、PCBA过热分析的层次和原则和方法1.过热分析的层次在电子产品生产和应用于实践中,对PCBA和焊点过热的掌控和分析,基本上和其他系统的可靠性掌控和分析的方法是完全相同的,如图3右图。2.过热分析的原则——机理推理小说的基础现场信息;复测(过热模式证实)结果分析;对象的特定工艺和结构的过热机理;特定环境有关的过热机理;过热模式与过热机理的关系;有关科学知识和经验的长年累积。

图3可靠性工程掌控3.过热分析方法PCBA过热分析中所使用的方法,目前业界有些专家概括了一个很好的分析模型,如图4右图。


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