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PCB(Printed Circuit Board），又稱(chēng)印刷電路板或印刷線路板，是一種重要的電子部件，扮演著電子元器件的支撐體和電氣相互連接的載體的角色。

失效分析是一種用于確定導(dǎo)致系統(tǒng)、設(shè)備或組件失效的原因的方法。通過(guò)分析失效情況，可以識(shí)別問(wèn)題的根本原因，并采取相應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防或修復(fù)失效事件。失效分析通常包括以下步驟：

1.收集失效數(shù)據(jù)：收集關(guān)于失效事件的相關(guān)信息，包括失效時(shí)間、失效模式、失效發(fā)生的環(huán)境條件等。

2.歸納失效模式：對(duì)失效數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和整理，找出共性的失效模式，并將其歸納為靠譜的分類(lèi)。

3.確定失效原因：通過(guò)分析失效模式和相關(guān)數(shù)據(jù)，找出導(dǎo)致失效的可能原因。這可能涉及到使用材料、設(shè)計(jì)問(wèn)題、制造缺陷等方面。

4.提出解決方案：根據(jù)確定的失效原因，提出相應(yīng)的解決方案。這可能包括改進(jìn)設(shè)計(jì)、更換材料、加強(qiáng)制造流程等。

5.預(yù)防措施：采取措施來(lái)預(yù)防類(lèi)似失效事件的再次發(fā)生。這包括加強(qiáng)檢測(cè)、更新維護(hù)計(jì)劃、改進(jìn)質(zhì)量控制等。

通過(guò)失效分析，可以幫助組織識(shí)別和解決系統(tǒng)或設(shè)備的潛在問(wèn)題。這有助于提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，并減少生產(chǎn)停工和維修成本。失效分析也可以用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制和故障診斷。

1. PCB失效分析-外觀檢查

利用高倍率顯微鏡進(jìn)行觀察，尋找失效部位和相關(guān)物證，主要目的是進(jìn)行失效定位和初步判斷PCB的失效模式。主要檢查內(nèi)容包括PCB的污染、腐蝕、爆板位置、電路布線以及失效的規(guī)律性，例如是否為批次性問(wèn)題或個(gè)別出現(xiàn)，是否總是集中在某個(gè)區(qū)域等等。

2. PCB失效分析-X-Ray 檢查

該技術(shù)主要適用于那些無(wú)法直接觀察到失效位置的樣品，特別適用于金屬材料、硅片、陶瓷體等出現(xiàn)明顯異常情況的情況。該技術(shù)具有非常好的分析能力，能夠有效地檢測(cè)BGA組件的連焊、少焊、冷焊、空洞以及焊球形狀異常，同時(shí)也能夠分析PCB的孔壁鍍層薄、孔斷、斷線和短路等問(wèn)題。

3. PCB失效分析-切片分析

切片分析是獲取PCB橫截面結(jié)構(gòu)的過(guò)程，使用取樣、鑲嵌、切片、拋磨、腐蝕、觀察等方法和步驟。通過(guò)切片分析可以獲得關(guān)于PCB質(zhì)量（如通孔、鍍層等）的微觀結(jié)構(gòu)的豐富信息，為改進(jìn)質(zhì)量提供依據(jù)。然而，這種方法是破壞性的，一旦切片，樣品就會(huì)被破壞；同時(shí)，制樣要求高，制樣耗時(shí)長(zhǎng)，需要訓(xùn)練有素的技術(shù)人員來(lái)完成。關(guān)于詳細(xì)的切片操作過(guò)程，可以參考IPC的標(biāo)準(zhǔn)IPC-TM-6502.1.1和IPC-MS-810規(guī)定的流程進(jìn)行。

4. PCB失效分析-超聲波C-SAM分析

它主要用于分析材料內(nèi)部的缺陷，如分層和空洞等，常常被應(yīng)用于潮敏器件的爆米花失效、陶瓷元件和PCB的分層等問(wèn)題的研究中。

5. PCB失效分析-3D X-RAY分析

這種測(cè)量方法通常被用來(lái)測(cè)量共面度和精密尺寸，以獲取PCB或元器件的翹曲信息以及殼體的尺寸信息。

6. PCB失效分析-掃描電鏡SEM分析

SEM在PCB或焊點(diǎn)失效分析方面發(fā)揮主要作用，用于分析失效機(jī)理。具體來(lái)說(shuō)，它可以觀察焊盤(pán)表面的形貌結(jié)構(gòu)，分析焊點(diǎn)金相組織，測(cè)量金屬間化物，分析可焊性鍍層，并進(jìn)行錫須分析測(cè)量等。與光學(xué)顯微鏡不同的是，掃描電鏡所得圖像是電子圖像，只有黑白兩色。此外，掃描電鏡的樣品需要具有導(dǎo)電性能，非導(dǎo)體和部分半導(dǎo)體需要進(jìn)行噴金或碳處理，否則電荷會(huì)在樣品表面積聚，影響觀察結(jié)果。

7. PCB失效分析-電性能分析

電性能測(cè)試涵蓋了導(dǎo)線電阻、絕緣電阻、介質(zhì)損耗角的正確值和電容等導(dǎo)體或絕緣材料的基本參數(shù)測(cè)試。對(duì)電纜工作電壓的要求越高，電性能的要求也越嚴(yán)格。

8. PCB失效分析-能譜EDX分析

可以使用EDX能譜進(jìn)行焊點(diǎn)的污染物檢查，其中可能導(dǎo)致焊點(diǎn)問(wèn)題的污染物包括硫、氧、銅、鋁和鋅。焊點(diǎn)的破裂通常是由于污染物引起的，這種情況經(jīng)常發(fā)生在元件引腳與焊料界面的金屬間化合物中。

9. PCB失效分析-紅墨水測(cè)試

紅墨水試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，也稱(chēng)為染色試驗(yàn)，常用于分析電子組裝焊接質(zhì)量的方法。通過(guò)該試驗(yàn)可以檢測(cè)電子零件的焊接工藝是否存在虛焊、假焊、裂縫等缺陷。

隨著PCB高密度技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)環(huán)保要求的提高，越來(lái)越多的PCB出現(xiàn)了潤(rùn)濕不良、爆板、分層、CAF等各種失效問(wèn)題。我們將在本文中介紹這些PCB失效分析技術(shù)在實(shí)際案例中的應(yīng)用。通過(guò)獲得PCB失效機(jī)理與原因的了解，有助于未來(lái)對(duì)PCB質(zhì)量的控制，從而避免PCB失效類(lèi)似問(wèn)題再次發(fā)生。

華南檢測(cè)PCB失效分析：

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一. 板電后圖電前擦花

5.從切片上看，圖電層會(huì)包裹板電層和底銅。

三, 銅面附著膠或類(lèi)膠的抗鍍物

四，曝光不良

五. 擦花干膜

六. 錫面擦花