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行业资讯
2019 年 05 月 31 日

PCBA的失效分析

可靠性实验是在产品大规模生产前或大规模生产过程中进行的,以保证产品投入大规模生产的质量和可靠性。PCBA产品失效模式的研究,对改进生产工艺、来料质量、设计等具有十分重要的意义。失效分析是为了确定故障原因,搜集和分析数据,以及总结出消除引起特定器件或系统失效的故障机理的过程。

进行故障分析的主要目的是:
1、找出故障的原因;
2、追溯工艺设计、制造工序、用户服役中存在的不良因素;
3、提出纠正措施,预防故障的再发生。
通过故障分析所积累的成果,不断改进工艺设计,优化产品制造过程,提高产品的可使用性,从而达到全面提升产品可靠性的目的。


PCBA失效率曲线

1.PCBA产品失效率曲线包含下述3个层面,即:

①元器件失效率曲线:如图1(a)所示。通过对元器件出厂前的强制老化,可以有效地降低元器件在用户服役期内的失效率。
②元器件供应寿命曲线:如图1(b)所示。它描述了元器件到用户后的使用寿命期,它对构成系统的可靠性有着重大影响。
③PCBA组装失效率曲线:如图1(c)所示。它由SMD来料寿命、SMD组装寿命和焊点寿命3部分共同影响。此时PCBA的使用寿命基本上取决于焊点寿命。因此,确保每一个焊点的焊接质量是确保系统高可靠性的关键环节。

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图1 PCBA产品失效率曲线


2.PCBA典型的瞬时失效率曲线。

PCBA典型的瞬时失效率简称PCBA典型失效率。瞬时失效率是PCBA工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率。PCBA典型的瞬时失效率曲线由早衰区、产品服役区和老化区3个区域构成,如图2所示。
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图2 PCBA典型的瞬时失效率曲线

PCBA失效分析的层次和原则和方法
1、失效分析的层次

在电子产品生产和应用实践中,对PCBA和焊点失效的控制和分析,基本上和其他系统的可靠性控制和分析的方法是相同,如图3所示。


2、失效分析的原则——机理推理的基础
①现场信息
②复测(失效模式确认)结果分析
③对象的特定工艺和结构的失效机理
④特定环境有关的失效机理
⑤失效模式与失效机理的关系

⑥有关知识和经验的长期积累


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图3 可靠性工程控制

3.失效分析方法
PCBA失效分析中所采用的方法,目前业界有些专家归纳了一个很好的分析模型,如图4所示。
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图4 PCBA失效分析方法

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