科技飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品不斷向微小、復(fù)雜、系統(tǒng)化方向發(fā)展,其他功能也日益強大,集成度不斷提升,體積卻越來越小。因此,對失效元件分析的要求也日益嚴格。用于分析的新技術(shù)、新方法和新設(shè)備層出不窮。在實際失效分析過程中,遇到的失效情況千差萬別。根據(jù)失效分析的目的和實際情況,選擇合適的分析技術(shù)和方法至關(guān)重要。
電器電器失效分析的目的與意義
失效分析的主要目的是通過各種測試分析技術(shù)和分析程序,確認電子元器件的失效現(xiàn)象,分辨其失效模式和失效機理,并最終確定其失效原因。同時,提出改善設(shè)計和制造工藝的建議,防止失效的重復(fù)發(fā)生,提高元器件的可靠性。失效分析是產(chǎn)品可靠性工程的重要組成部分。
在電子產(chǎn)品的研發(fā)階段,失效分析可以糾正設(shè)計缺陷和研發(fā)錯誤,縮短研發(fā)周期。在產(chǎn)品生產(chǎn)、測試和使用階段,失效分析可以幫助找出元件失效的原因和責(zé)任方。根據(jù)失效分析結(jié)果,改進設(shè)計和完善產(chǎn)品,提高整機成品良率和可靠性具有重要意義。
電子電器的常見失效形式有:
電子元器件失效(開路、短路、功能失效、漏點等)
PCB失效(發(fā)黃、焊接不良、脫落等)
電子電器失效分析常用手段:
斷層掃描分析:非破壞性測試,用于檢測樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)(金線鍵合情況、IC層次等)
3D X-RAY分析:非破壞性測試,用于檢測PCBA焊接情況、焊點開裂、氣泡、橋接、少件、空焊、PTH填錫量等
超聲波掃描(C-SAM)分析:利用超聲波脈沖檢測樣品內(nèi)部的空隙、氣泡等缺陷,可用于觀察組件內(nèi)部的芯片粘接失效、分層、裂紋、夾雜物、空洞等。
切片(Cross Section)分析:切片技術(shù)主要是一種用于檢查電子組件、電路板或機構(gòu)件內(nèi)部狀況、焊接狀況的分析手段。通常采用研磨的方法,使內(nèi)部結(jié)構(gòu)或缺陷暴露出來。
紅墨水(Dye&Pry)分析:適用于驗證印刷電路板上BGA及IC的焊接情況。通過觀察、分析PCB及IC組件的焊點情況,從而對焊接開裂情況進行判定。
芯片開封測試(IC-Decapping):使用強酸將塑封器件芯片上方的塑料蝕掉,觀察芯片金線焊接情況、芯片內(nèi)部線路情況、芯片表面是否出現(xiàn)EOS/ESD等。