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X-RAY无损检测-PCB失效分析技术的一种
2021-09-02 09:38:38

什么是失效分析?

失效分析是一门发展中的新兴学科,近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象,通过分析和验证,模拟重现失效的现象,找出失效的原因,挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析,无损分析,物理分析,化学分析等。

零件失效分析意义:产品质量是企业的生命线。提高产品质量、延长零部件的使用寿命,是企业的立足之本。

1.减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生,保障产品质量,提高产品竞争力。

2.分析机械零件失效原因,为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。

3.为企业技术开发、技术改造提供信息,增加企业产品技术含量,从而获得更大的经济效益。

作为各种组件的载体和电路信号传输的枢纽,PCB已成为电子信息产品最重要和至关重要的部分。其质量和可靠性水平决定了整个设备的质量和可靠性。随着电子信息产品的小型化以及对无铅和无卤素环保要求的提高,PCB也在朝着高密度,高Tg和环保的方向发展。然而,由于成本和技术原因,在PCB的生产和应用中发生了大量的故障问题,引起了许多质量纠纷。PCB的常见故障模式包括爆板、分层、短路、起泡,焊接不良,腐蚀迁移等。

失效分析常用技术手段有外观检查、无损检测、热分析、电性能测试、染色及渗透检测等。分析方式包含了声光电等物理形式和一些化学手段。其中还包括破坏性试验和无损检测。在失效分析的过程中,要注意从简单到复杂,从外到内使用分析方法的基本原理,切勿破坏样本然后再使用。只有这样,才能避免丢失关键信息和引入新的人为失效机制。

外观检查是失效分析的基础,它是通过目测或使用一些简单的仪器(例如立体显微镜、金相显微镜甚至放大镜)检查PCB的外观,以查找失效部件和相关的物证。主要功能是失效定位和初步判断PCB的失效模式。外观检查主要是检查PCB的污染,腐蚀,电路板破裂的位置,电路布线和失效的规律性,如果是成批的或单个的,是否总是集中在某个区域等等。此外,许多仅在组装PCBA之后才能发现的PCB的失效是否是由组装过程和过程中使用的材料引起的,还需要仔细检查失效区域的特性。

对于某些不能通过外观检查到的部位以及PCB的通孔内部和其他内部缺陷,需要先通过无损检测的方式进行检查,x-ray检查是一种常见的失效分析检测手段。X光无损检测系统是利用不同材料厚度或是不同材料密度对X光的吸湿或透过率的不同原理来成像。通过图像的明暗对比不同发现被检物体内部的缺陷。该技术可以用来检查PCBA焊点内部的缺陷、通孔内部缺陷和高密度封装的BGA或CSP器件的缺陷焊点的定位。

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XRAY检测技术已广泛应用于PCB生产制造企业,且对接产线,可以实现100%检测。目前应用在电子行业的XRAY检测设备的检测精度可以达到3-5微米,并且三维CT成像设备也已经发展起来,用于内部结构更复杂、技术更精密的电子器件的缺陷检测。


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