PCBA 是由PCB 和各种电子元件组成的系统。PCB 的主要材料是玻璃纤维和环氧树脂的复合材料，分为单面板，双面板和多层板。
0 S# _9 l- a n2 E/ D! D! BPCBA 故障特征" @) \2 G. R- j: ~3 `
0 h$ v3 _" ]/ {% |1 X
1. 机械损伤 S; l) j a8 ^" Z1 K. ^, p( K: G! I
由于受到弯曲，扭曲等应力作用，可能会使元件损坏。对于SMD 组件，可能使一些元件焊点处开裂或者元件损坏，在有通孔的 PCB 上，元件的封装可能被破裂，或引脚从元件主体上脱落。+ |; c( D$ {" m) P8 J: t
9 o. w) D/ H7 m5 v I2. 热损伤
, E9 g. V* c0 U# S# P1 X! B+ X- 施加到线路板上的电压过高造成过大的电流，对于较小的线路或元件，它们的功耗消耗能力，导致过电损伤（EOS）；
. W! O1 O) S: Q- 设备外部热源导致的损伤；
, u% l# J1 U5 z# P- 元件故障引起热损坏（长时间的高温导致环氧树脂将碳化变黑）2 b% { I8 [" ?/ C- v
' ` { B: n$ k( M
3. 污染 . a6 { Y2 Z' z2 ~& X0 @
- 助焊剂没有清洗干净；# c& J! U5 {* k- e% @3 e
- 处理时留下指纹，尘土或清洗液；
0 a' G6 D, V5 J1 s' t1 i- 来自装配时的金属碎片或焊料搭桥； P$ `6 |) p8 x2 Y3 B. P8 ~. C
- 在贮存，设备安装或运行期 间遭遇被污染的大气；4 a5 } |" g" Y. Q) {4 W; N
- 环境中的湿气或盐分。环境中的污染物能 够导致铜线路的侵蚀，使绝缘性下降。污染物 . k7 C4 r8 D7 L! ^1 n
可引起铜线路的侵 蚀，经过长时间，污染物可能引起金属迁移现象，有两种形式：晶须生长和枝晶生长。
8 W% O+ ~* d( ~! P3 k4 v! Z8 c$ G! D
4 N8 |; p i6 G; l/ L% v鉴别污染物时，最常用显微镜和 SEM ，EDX，或者用FTIR，SIMS，XPS 之类的技术。
, C6 z6 I+ O, @) j" R
0 ?2 g4 _, H' x4. 热膨胀失配
# ~7 R9 K2 a8 f( q9 |# l当把具有不同的热膨胀系数材料物理连接在一起时，它们的尺寸随着温度而变化，尤其是温度巨变时，会引起机械故障。7 R: a2 u2 G9 c
6 k- z% s$ ^ s* ~5. PCB 上的组件互联故障. p1 L2 G6 G5 u) M: h/ a0 ]
互联故障多发生在焊点上，多层板间的分界面上以及焊盘连接处。若干层与通孔之间的气孔以及线路中的裂缝等导致连接失效。焊料中的污染物也能造成焊点不牢固，可引起焊点裂缝。热应力，机械应力和工艺问题都能引起互联故障。另外挥发性有机物VOC 受热膨胀可造成气孔或开裂， 进而引起连接故障。4 ^( A8 g* S( C' r: z: V+ e
PCB 失效分析步骤 $ f5 b1 c: V3 z- L4 N2 ~7 I6 Q
1.目检 1 C# u/ }8 g# O) t1 g: D
基片上的裂缝表明存在弯曲等应力，过热或变色的线路是过流的一种标志。破裂的焊点暗示可焊性的问题或焊料的污染，若干焊点具有灰暗的表面或过多，过少的焊料，这些特征是存在焊接技术差，污染物或过热的标志，任何脱色都可能意味着过热。焊料再流产生气孔意味着高温。6 `$ C# D$ M( w" s
2. X 射线 / {5 h' w. o1 d, B& N& z
检查任何断开/短接或线路的损坏，未完全填充的通孔，位置未对准的线路或元件焊盘。 7 N$ b5 m9 K1 s0 r; C0 |. O6 X+ H3 r
3. 电测量
3 G& U4 S9 E+ \2 f" i" ^用于确认开裂和断裂的焊点，由污染物引起的漏电，可以加电压测电流，但要限制电压在合理范围。在测试过程中施加一些应力可能发现一些间歇性异常。9 s4 S( U7 a/ O
4. 断面分析
# a$ j5 J4 C9 d5 e2 d9 W对于焊点和多层板内部的缺陷，可以用制备金相样品的方法来检查。 3 b6 k7 t/ \$ T y% A' I% N) K( ?9 A
5. SEM 和EDX . ?; {0 r1 Q: ~& D. }, I5 E% p
基片表面上的污染物可以应用SEM 来鉴别，污染物可能出现在板的表面或共形涂层的下面，有时必须先除去共形涂层而不要影响污染物，氯，氟，硫，和溴是关心的元素，溴是某些材料中起阻燃作用的阻燃剂成分。可以用EDX 检查焊点是否存在污染物，硫，氧，铜，铝和锌都是可能导致焊点出现问题的污染物，由污染物引起的焊点破裂，经常发生在元件引脚与焊料界面处的金属间化合物中。 2 w4 q) |! k, D" B7 B
除去共形层的方法：) b! v6 ?7 y$ {# u7 D. F9 W
1 _. I* I2 [" b3 P
1. 用溶剂溶解，二甲苯，三氯乙烷，甲基乙醛酮和氯化亚甲基之类的溶剂可以去除共形层，但不要损伤板子或污染物。
& _$ U; G2 D5 i. q# U+ G% o7 j
; |: d% G3 j# P2 F0 z7 p! Y2. 热分离，采用可控的低温加热方法，对厚涂层这种方法最好，热直接加到涂层上使其与基底材料分离。 9 ]5 u: b7 I0 c# B
3 f$ `1 W, q- X( f$ ]. y# u3. 磨掉，用类似喷砂处理的喷射设备除去那些不可能用溶剂融掉的涂层。 M9 \ o, S0 m H
: B% h, T1 O: a; C5 W
4. 等离子腐蚀， 将板子放在真空室中，用低温等离子体去除涂层，这种方法对聚对二甲苯的去除很有效。
9 y# }! d9 R/ t( g# i
绝缘电阻测试：9 X/ j6 J9 ~; w, \" t7 L4 D
7 g5 c# V. p- p( x2 |
绝缘电阻的降低，可能是枝晶生长，污染物和其他问题造成的结果。根据绝缘测试规范进行。PCB 的绝缘性对于相对湿度极为敏感，尤其是已被污染的，一般绝缘故障都在1兆欧以下，以下是鉴别绝缘电阻问题的一些指导方针： + H" Q- s* }1 r! p5 k B$ V- H8 {
9 V- t* o! P* l5 o
- 进行测量前，PCB 应当暴露到它所经受的湿度水平上。
/ Q/ e: Q% h8 U/ i$ M3 ~- 一些电路可能需要物理隔离，以便脱离整个电路系统，这是为了使单个线路测量更准确，复杂元件或电路区域可能需要移除，以便调查所关心的故障部位。
- y$ o- j+ {; z9 l& u; E- l- 在显微镜下仔细检查以确认漏电或污染物的实际来源。 / U: j% x0 d! F# q% L- A6 k6 g
- 要用低电压技术进行测量以免损坏器件。
% `3 n( e8 N# t. a) F' j) Q4 K4 `
/1 
发表于 2020-11-20 14:59
收藏
淘帖
支持！
反对！