一
、概述現代電子裝聯工藝

主要是以 PCBA 為對象展開的，因此，電子裝聯工藝可靠性的研究也主要以發生在 PCBA 上的故障現象為對象展開的。

 

PCBA 的故障現象可分為生產過程中發生的和在用戶服役期間發生的兩大類。（1）在製造過程中 PCBA（內部的或表麵的）發生的故障現象：如爆板
、分層

、表麵多餘物
、離子遷移和化學腐蝕（鏽蝕）等。（2）在用戶服役期間 PCBA 上的各種各樣的失效模式和故障表現：如虛焊、焊點脆斷、焊點內微組織劣化及可靠性蛻變等。

 

二、故障分析的目的

故障分析是確定故障原因，搜集和分析數據，以及總結出消除引起特定器件或係統失效的故障機理的過程。

 

進行故障分析的主要目的是：

找出故障的原因

；

追溯工藝設計、製造工序、用戶服役中存在的不良因素
；

 

提(ti)出(chu)糾(jiu)正(zheng)措(cuo)施(shi)
，預(yu)防(fang)故(gu)障(zhang)的(de)再(zai)發(fa)生(sheng)。通(tong)過(guo)故(gu)障(zhang)分(fen)析(xi)所(suo)積(ji)累(lei)的(de)成(cheng)果(guo)
，不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)工(gong)藝(yi)設(she)計(ji)，優(you)化(hua)產(chan)品(pin)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)

，提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)使(shi)用(yong)性(xing)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)全(quan)麵(mian)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)目(mu)的(de)。

 

三

、PCBA 失效率曲線

1．PCBA 產品失效率曲線包含下述 3 個層麵

，即：

 

元器件失效率曲線：如圖 1（a）所示。通過對元器件出廠前的強製老化
，可以有效地降低元器件在用戶服役期內的失效率。

 

元器件供應壽命曲線：如圖 1（b）所示。它描述了元器件到用戶後的使用壽命期，它對構成係統的可靠性有著重大影響。

 

PCBA 組裝失效率曲線：如圖 1（c）所示。它由 SMD 來料壽命、SMD 組裝壽命和焊點壽命 3 部分共同影響。此時 PCBA 的使用壽命基本上取決於焊點壽命。因此，確保每一個焊點的焊接質量是確保係統高可靠性的關鍵環節。

圖 1 PCBA 產品失效率曲線

 

2．PCBA 典型的瞬時失效率曲線。PCBA 典型的瞬時失效率簡稱 PCBA 典型失效率。瞬時失效率是 PCBA 工作到 t 時刻後的單位時間內發生失效的概率。PCBA 典型的瞬時失效率曲線由早衰區
、產品服役區和老化區 3 個區域構成，如圖 2 所示。

 

 

圖 2 PCBA 典型的瞬時失效率曲線

 

四
、PCBA 失效分析的層次和原則和方法

1．失效分析的層次在電子產品生產和應用實踐中
，對 PCBA 和焊點失效的控製和分析，基本上和其他係統的可靠性控製和分析的方法是相同的，如圖 3 所示。

 

2．失效分析的原則——機理推理的基礎

現場信息；

複測（失效模式確認）結果分析
；

對象的特定工藝和結構的失效機理；

特定環境有關的失效機理
；

失效模式與失效機理的關係；

有關知識和經驗的長期積累。

 

 

圖 3 可靠性工程控製

 

3．失效分析方法 PCBA 失效分析中所采用的方法，目前業界有些專家歸納了一個很好的分析模型，如圖 4 所示。

 

 

圖 4 PCBA 失效分析方法