PCB技術 - PCBボード設計のための10の故障解析手法

様々なコンポーネントのキャリアとして、回路信号伝送のハブとして, PCBは電子情報製品の最も重要で重要な部分となっている. PCBの品質と信頼性は、装置全体の品質と信頼性を決定する. しかし, 費用と技術的理由から, 多くの障害が発生したPCBボード生産とPCBアプリケーション.

この種の故障問題のために、製造プロセス中にPCBの品質と信頼性を確保するためにいくつかの一般的な故障解析技術を使用する必要がある。主な故障解析手法を参考にまとめた。

目視検査

視覚検査は、視認検査によってPCBの外観を確認するか、一部の単純な器具（例えば、ステレオ顕微鏡、金属顕微鏡、あるいは拡大ガラス）を使用して部品の故障と関連する物理的証拠を見つけることです。主な機能は、故障を見つけて、最初にPCBの故障モードを決定することです。

外観検査は主にPCB汚染をチェックする, 腐食, 爆発した板の位置, 回路配線と故障の規則性. バッチまたはシングルの場合, 常にある地域に集中している. 加えて, 沢山あり基板PCB障害 それは、アセンブリの後にPCBA. 組立工程によって故障が発生しているか否か、また、工程中で使用される材料の影響が故障領域の特性について慎重に検討する必要があるかどうか.

X線透視

PCB内の貫通穴や他の内部欠陥を通過することができない部分については、X線透視検査システムを使用して検査しなければならない。X線透視システムは異なる材料の厚さまたは異なる材料密度を使用してX線を吸収したり、異なる原理を通して光を透過する。この技術は、PCBAはんだ接合部の欠陥、スルーホール内の欠陥、および高密度パッケージBGAまたはCSPデバイスの不良はんだ接合部の位置を確認するために使用される。現在の工業用X線透視装置の分解能は1ミクロン以下に達することができ、2次元撮像装置から3次元撮像装置に変換されている。5次元（5 D）装置はパッケージ検査のために使用されてきたが、このタイプの5 D X透視システムは非常に高価であり、業界では実用的な用途をほとんど見つけない。

スライス解析

スライス解析を通じて、PCB微細構造（スルーホール、メッキなど）についての豊富な情報を得ることができます。しかし、この方法は破壊的です。切断後、サンプルは破壊されます。同時に、この方法は多くのサンプル調製を必要とし、サンプル調製は長い時間を要する。

超音波顕微鏡

現在，cモード超音波走査型音響顕微鏡は，主に電子実装や組立解析に使用されている。材料と位相と極の間の不連続界面に高周波超音波反射を用いた。画像化方法は画像の変化に基づいており、走査方式はxy軸のz軸方向の情報を走査する方法である。したがって、走査型超音波顕微鏡は、クラック、剥離、介在物、および空隙を含む構成要素、材料、およびPCBsおよびPCBAsの様々な欠陥を検出するために使用することができる。また、走査音の周波数幅が十分大きい場合には、はんだ接合部の内部欠陥を直接検出することができる。典型的な走査音画像は赤色警告色であり、欠陥を示す。SMTプロセスでは多くのプラスチックパッケージ部品が使用されているので、鉛を無鉛に変換する過程で水分リフローに敏感な多数の問題が生じる。すなわち、吸湿性プラスチックパッケージング装置が、より高い無鉛プロセス温度でリフローされると、内部または基板の層間剥離及び亀裂が存在し、通常のPCBはしばしば鉛フリープロセスの高温でクラックされる。このとき、走査型超音波顕微鏡は、多層高密度PCBの非破壊検査における特別な利点を強調している。通常、目視検査だけで明らかな破裂板を見つけることができます。

マイクロ赤外分析

マイクロ赤外分析は赤外分光法と顕微鏡を組み合わせた分析法である.異なる材料（主に有機物質）を用いて異なる吸収率の赤外スペクトルを吸収する. 原理：材料の化学組成を分析し、可視光と赤外線とを同一の光路にする顕微鏡と組み合わせる. 目に見える限り, 微量有機汚染物質を分析することができる. 顕微鏡が使われないならば, 通常赤外分光法は多数のサンプルを分析できる. 電子過程における多くの場合, 微量汚染が原因となります PCBパッド またはピン. 顕微鏡の赤外スペクトルなしでプロセス問題を解決することは困難である. マイクロ赤外線分析の主な目的は、溶接表面または接合面の有機汚染物質を分析することである, そして、腐食の原因またははんだ付け性の悪い理由を分析する.