Modern elektrikli ve elektronik ürünler ve bileşenler, en son teknolojilerle karakterize edilir ve kullanıcılara yalnızca birkaç yıl önce hayal bile edilemeyen işlevler ve hizmetler sunar.. Ancak en son teknolojiye ve üretime rağmen, elektrikli ve elektronik ürün ve bileşenlerinde hatalar ve arızalar pratikte tekrar tekrar meydana gelir., bizi bugünün konusuna getiren: PCB arıza analizi!
Bunun nedenleri çok çeşitlidir ve yetersiz tasarımdan düşük malzeme kalitesine ve hatalı üretim özelliklerine kadar uzanır.. ne yazık ki, ancak, Elektrikli ve elektronik ürünlerdeki hatalar ve arızalar genellikle sadece bir rahatsızlık olmakla kalmaz, aynı zamanda insanlar ve çevre için önemli riskleri de beraberinde getirebilir..
PCB arıza analizi nedir
PCB arıza analizi terimi, bir ürün veya bileşenin arızalanmasına yol açan nedenlerin kapsamlı bir araştırmasını temsil eder.. Çok çeşitli teknikler ve test yöntemleri kullanma, test mühendisleri, bir ürün veya bileşen arızasının belirli nedenlerini belirler ve değerlendirir.
Nedeni belirlendikten sonra, gelecekte ürün arızasını önlemek için ürünü değiştirmek veya yeniden geliştirmek için önlemler alınabilir. Potansiyel hataları erken tespit etmek ve bir ürün piyasaya sürülmeden önce zayıflıkları gidermek için prototip aşamasında bazı hata analiz yöntemleri de kullanılabilir..
PCB arıza analizi neden önemlidir?
Ürün arızalarının, elektrikli ve elektronik ürün ve bileşen üreticileri için bir takım sonuçları vardır.. Söz verildiği gibi çalışmayan ürünler, kullanıcıları hayal kırıklığına uğratabilir ve bir şirketin yüksek kaliteli ürün üreticisi olarak itibarını zedeleyebilir.. ancak, ürün arızaları ayrıca maliyetli ve zaman alıcı ürün geri çağırmalarına ve buna bağlı olumsuz tanıtımlara yol açabilir..
en kötü durumda, ürün arızaları insanları ve mülkü tehlikeye atar ve yaralanmaya ve hatta ölüme neden olur. Arıza analizi, üreticilerin ürünlerinin kalitesini ve güvenliğini iyileştirmelerine ve benzer cihazlarda gelecekte oluşabilecek arıza riskini azaltmasına yardımcı olur..
MOKO Technology PCB'niz için ne yapabilir?
Arıza Analizi için, elektrikli ve elektronik ürünler ve bileşenler için eksiksiz bir test hizmetleri yelpazesi sunuyoruz. Arıza analizine ek olarak, ayrıca aşağıdaki test hizmetlerini de sunuyoruz:
Kaplama testleri/ince film teknolojisi
– kimyasal bileşimin belirlenmesi dahil, tabaka kalınlığı, kaplamanın oryantasyonu ve kalitesi ile yapışma testleri.
Baskılı devre kartlarının testi – örn.. galvanizleme tabakasının kalınlığının ve homojenliğinin belirlenmesi, delaminasyon testleri ve lehim ısı direnci testi
Ürün testi
- Örneğin. yapısal durumu belirlemek veya iç kusurları belirlemek için radyasyon testleri, eğri testi ile elektriksel karakterizasyon, top ızgara dizisinde boya ve gözetleme testi (BGA) ve bağlantılar, ve lehimlenebilirlik araştırması.
Güvenilirlik ve operasyonel güvenlik testi, Sıcaklık değişimi ve şok testleri sonrası incelemeler dahil, nem testleri ve tuz buharı testleri.
Yüzey analizi
– X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve diğer yöntemler
Diferansiyel Tarama Kalorimetresi kullanılarak termal analiz (DSC), Termogravimetrik analiz (TGA) ve Termomekanik Analiz (KARANLIK) ve diğer yöntemler.
Kimyasal analiz
- endüktif olarak eşleştirilmiş plazma ile kütle spektrometrisi dahil (ICP-MS), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve kütle spektrometrisi kuplajlı gaz kromatografisi (GC-MS).
Mekanik testler, çekme testleri dahil, yorulma testleri ve titreşim testleri.
Elektromanyetik uyumluluk testleri (EMC)
– hat ve radyasyon emisyonlarının yanı sıra bağışıklık ile ilgili olarak.
Baskılı devre kartlarının metalizasyonundaki çatlaklar
Sorun: Elektronik modül başarısız
Çözüm: Metalografik çapraz kesim
Sonuç: Via metalizasyondaki çatlaklar
Flip-Çip Kontakları
Project HTM'den Örnek
Yağ testinden sonra Flip-chip kontakları,
13346, NiAu / SbSn / PdAg,
2000 saat 200 °C
Baskılı devre kartlarındaki birikimler
Mevduat soruşturması
yöntemler: FTIR sonuçları:
karboksilatlar (karboksilik asitlerin tuzları,
özellikle adipik asit (heksanoik asit) ve IC
Mevduat soruşturması
Yöntem: REM ve EDX
Bondabliftber
Çok katmanlı baskılı devre kartlarının arıza analizi
Sorun: Baskılı devre kartındaki bir sensör termal stres artık elektrik kontağı değil
Çözüm: Metalografik çapraz kesim
Sonuç: Bir Wedge-Bond kontağı kaldırıldı
Neden: PCB ve Gloptop arasındaki çatlama, mekanik strese neden oldu.
Bulaşma
Açıklama:
Bakır yüzeyindeki kirlenme ve korozyon, bu lehimleme gözünün kalaylanmasında sorunlara neden oldu.. Ek olarak, kusurlar (parlak alanlar) bakır yüzeyde görülebilir, hangi temel malzeme üzerinden parlar (bakırın tabaka kalınlığı çok ince). Kabul edilemez hata, sonraki lehimleme işleminde lehimleme olmadığı için.
Nedenler/düzeltme çalışması:
• Üreticinin üretim elektriksel hatası
Bir bileşen üzerindeki krater
Altın katman
Açıklama:
Elektrokaplama işlemindeki hatalar. İşaretli alanlarda, çok az altın galvanik olarak yatırıldı. Altta yatan katman (Ni) korozyonun ilk belirtilerini gösterir. tahammül edilemez hata, lehimleme hataları olarak, lehimleme işleminde meydana gelebilir.
Nedenler/düzeltme çalışması:
• Elektrokaplama işlemi yetersiz
• Baskılı devre kartının hazırlanması (temizlik, alt katmanlar) Yetersiz
Arızalı altın katman
düğüm oluşumu
Açıklama:
Altın yüzeyin altında Ni-Bariyer tabakasının düğüm oluşumu. Elektrokaplama işleminde uygun olmayan akım dağılımı nedeniyle, orta tabakada oluşan birçok nodül (alttaki resme bakın, kesmek) altın tabakadan çıkıntı yapan. Genel bakışta, bu nodüller açıkça görülebilir. Bu devre kartı lehimleme veya temas sorunları beklendiği için kullanılmamalıdır..
Nedenler/düzeltme çalışması:
Elektrokaplama işlemi eksik orta Ni tabakası, üst altın tabakayı kırar
düğüm oluşumu
kesinti
Açıklama:
Bir izin kesilmesi. Baskılı devre kartının üretimi sırasında galvanik işlemdeki hatalar nedeniyle (çıkarma işlemi), izin bir kısmı kazınmıştı. Bu hata, fotorezistteki kusurların bir göstergesidir.. üretim hatası.
PCB üretiminde galvanik hatalar
Üreticinin fotorezist/işlem hatasında hata
Kısmi kesinti
Açıklama:
Yukarıda gösterildiği gibi aynı bağlantı, ancak, iz tamamen ayrılmamış. Elektriksel fonksiyon verilmiş olmasına rağmen, Daha sonra elektrik yükü koşullarında baskılı devre kartının işleviyle ilgili sorunlar ortaya çıkabilir..
Elektrokaplama kusurları PCB üretimi
Üreticinin fotorezist/işlem hatasında hata
Bir kondüktörün izinin kısmen kesilmesi
Yabancı parçacık dahil
Açıklama:
İzlere yabancı bir parçacığın dahil edilmesi. Bu muhtemelen ana malzemenin cam elyafıdır.. Bu inklüzyon iz kalınlığını azalttığı için, bu hata kabul edilemez.
Nedenler/düzeltme çalışması:
PCB üretememe
Düzensiz boya yüzeyi
Nedenler/düzeltme çalışması:
• Kapak maskesi uygun değil
• Baskılı devre kartındaki yüzeylerin kirlenmesi
• Boyadaki ısı yükü eksik
Nedenler/düzeltme çalışması:
• Boyanın kaplama işlemindeki hatalar
• Eksik verniğin sıyrılması
Açıklama:
İdeal konumuna kıyasla kaplamanın ofseti. Bu en yaygın hata, sonraki lehim kalitesi üzerinde çok büyük bir etkiye sahiptir., Çünkü (resimde gösterildiği gibi) ıslanabilir yüzeyler önemli ölçüde azaltılabilir veya tamamen kapatılabilir. tahammül edilemez hata.
Kapak kaplamasının ofseti
Açıklama:
İdeal konumuna kıyasla kaplamanın ofseti.
Nedenler/düzeltme çalışması:
Boyanın kaplama işlemindeki hatalar
Vernik eksikliğinin soyulması
Hata düzeniyle ilgili (teşhir)
dahil etme
Açıklama:
Boyanın altında tanımsız partiküllerin bulunması. kısa devreler (elektriksel olarak iletken kapanımlar) bu hatadan kaynaklanacak.
Nedenler/düzeltme çalışması:
Üreticinin üretim hatası
Kaplanmamış temel malzemenin kirlenmesi
Kusurlar
Açıklama:
Kaplamada kısmi kusurlar, kaplamanın düzensiz tabaka kalınlığı. Bu hata sadece döküm işlemlerinde gözlemlenebilir.. Baskı devre kartı üzerindeki boyanın eşit olmayan dağılımı nedeniyle, kusurlar da vardı (boyanın tamamen yokluğu). Kaplanmamış iletken çekmeleri, montajın elektriksel davranışını etkileyebilecek korozyona neden olabilir..
Nedenler/düzeltme çalışması:
Boya işlemi yetersiz
Kullanılan kaplama verniği uygun değil
Taban malzemesinin yüzeyi düz değil, boyanın kötü yayılması
Kaplamadaki kusurlar
Açıklama:
Doğrudan iz üzerinde boya arızası. Lehimleme işleminde, lehimleme gözü ve ıslanabilir iz yüzeyi arasında köprü oluşturma riski vardır. Bu fenomen çoğunlukla alttaki baskılı devre kartı alanlarının kirliliklerinden kaynaklanmaktadır.. Yeniden çalışma gerekli.
Nedenler/düzeltme çalışması:
safsızlıklar (yağlar) PCB'nin
Kısmi kusurlara yol açan boyama işlemindeki hatalar
boya üzerindeki mekanik etkiler (boyanın patlaması)
Çatlaklar
Açıklama:
Çatlaklar (mikro çatlaklar) lehim durdurma maskesinin yüzeyinde. Kapak maskesinin işlenmesindeki hatalar (stresler, ana malzemenin şişmesi) boya yüzeyinde çatlaklar oluşturmak. Asıl sorun, merdiven yüzeylerinde korozyon nedeniyle daha sonra nemin nüfuz etmesidir.. Korozyon, akım akan iletkenler için özellikle sorunludur çünkü elektriksel geçişler yalıtım direncini güçlü bir şekilde olumsuz etkiler..
Nedenler/düzeltme çalışması:
Lehim durdurma kapağı eksik
mekanik yükler boyada çatlaklara yol açar
Boya işlenemedi
Boyadaki çatlaklar
Açıklama:
Yukarıdakiyle aynı bağlantı, ancak, çatlaklar burada mekanik olarak indüklendi, Örneğin. ulaşım etkileri ile.
Nedenler/düzeltme çalışması:
Baskılı devre kartının/düzeninin yanlış kullanımı
Mekanik yüklere dayanıklı olmayan kaplama cilası
müfrezeler, kırışıklıklar
Açıklama:
müfrezeler, iki lehim dolgulu kontakların etrafındaki kırışıklıklar. Lehimleme işlemindeki termal yük, zayıf bir düzen tasarımı ile birleştiğinde (boya, temas noktasına çok yakın), boyanın gösterilen şekilde çıkarılmasına yol açtı.
