電(diàn)子電(diàn)路设计中的故障分(fēn)析方法

2020-03-23

作為(wèi)電(diàn)子電(diàn)路设计师开始我的职业生涯时，冷逻辑思维模式和故障分(fēn)析方法被证明是有(yǒu)用(yòng)的。

什么是PCB故障分(fēn)析

PCB故障分(fēn)析是识别故障根本原因的一种系统方法。涉及的步骤可(kě)以利用(yòng)技术和工具来放大导致问题的因素，并為(wèi)電(diàn)子電(diàn)路设计人员提供补救措施的输入。

重要的是，将PCB故障分(fēn)析作為(wèi)产品生命周期的组成部分(fēn)，以确保有(yǒu)效地处理(lǐ)所有(yǒu)问题。

应该让電(diàn)子電(diàn)路设计人员关注故障分(fēn)析方法

假定将设计转换為(wèi)物(wù)理(lǐ)产品并在现场部署后，電(diàn)子電(diàn)路设计人员的工作就结束了是错误的。如果有(yǒu)的话，就是消费者使用(yòng)電(diàn)子产品时，電(diàn)子電(diàn)路设计师的技能(néng)才真正得到了测试。

不管你对设计理(lǐ)论的熟练程度如何，以现场失败的产品形式进行重大试验只是时间问题。它冒出了你已经涵盖了设计各个方面的感知泡沫，并且它不会失败。

但是现实是，電(diàn)子電(diàn)路设计师仅仅是人，而错误是他(tā)们工作的一部分(fēn)。但是，当产品出现故障时，電(diàn)子電(diàn)路设计师并不是仅有(yǒu)的责任方。PCB制造，组装和安装等变量可(kě)能(néng)会影响生产单元的功能(néng)。電(diàn)子電(diàn)路设计人员必须為(wèi)发生故障这一事实做好准备。

作為(wèi)電(diàn)子電(diàn)路设计师，它有(yǒu)助于了解如何在此类事件发生时执行故障分(fēn)析方法。故障分(fēn)析方法的结果有(yǒu)助于确定PCB生产中出了什么问题。它提供了改进设计的机会。

常见故障分(fēn)析方法

在某些情况下，可(kě)能(néng)有(yǒu)明显的迹象导致故障的根源。在其他(tā)情况下，没有(yǒu)迹象表明通过肉眼检查会导致PCB失效。这要求通常由故障分(fēn)析人员执行的更专业的故障分(fēn)析方法。

以下是一些常见的PCB故障分(fēn)析方法。

1.光學(xué)显微镜

放大率高达1000倍的高倍显微镜通常用(yòng)于识别潜在的制造和装配问题。该方法由于其效率和准确性而被普遍使用(yòng)。如果分(fēn)析人员需要更好地了解模具结构，则可(kě)以使用(yòng)放大倍数高达100,000倍的扫描電(diàn)子显微镜。

2. X射線(xiàn)荧光检查

X射線(xiàn)的使用(yòng)对确定逃避视觉或显微镜检查的元素很(hěn)有(yǒu)用(yòng)。例如，只能(néng)使用(yòng)X射線(xiàn)工具验证BGA组件的焊点。PCB走線(xiàn)和过孔的完整性也一样，因為(wèi)X射線(xiàn)扫描会发现任何引起间歇性问题的裂缝。

3.横断面分(fēn)析

被认為(wèi)是更具破坏性的技术，截面或微截面方法涉及切出有(yǒu)问题的PCB區(qū)域。进行诸如腐蚀，抛光之类的操作以逐渐暴露被测區(qū)域。横截面分(fēn)析為(wèi)故障分(fēn)析人员提供了对焊点和金属厚度的更好的了解。

4.污染测试

无论是PCB制造和组装过程的化學(xué)溶液。这些化學(xué)物(wù)质中的一些，如果不能(néng)彻底清洗，可(kě)能(néng)会随着时间的推移而降解PCB。污染测试包括检测可(kě)能(néng)没有(yǒu)从清洁过程中逃脱的化學(xué)元素。

虽然这些故障分(fēn)析方法有(yǒu)助于发现物(wù)理(lǐ)缺陷，但可(kě)以通过正确的電(diàn)子電(diàn)路设计和分(fēn)析解决方案来检测電(diàn)气缺陷。