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技術(shù)專(zhuān)題
電子電路設計中的故障分析方法
作為電子電路設計師開(kāi)始我的職業(yè)生涯時(shí)，冷邏輯思維模式和故障分析方法被證明是有用的。
什么是PCB故障分析
PCB故障分析是識別故障根本原因的一種系統方法。涉及的步驟可以利用技術(shù)和工具來(lái)放大導致問(wèn)題的因素，并為電子電路設計人員提供補救措施的輸入。
重要的是，將PCB故障分析作為產(chǎn)品生命周期的組成部分，以確保有效地處理所有問(wèn)題。
應該讓電子電路設計人員關(guān)注故障分析方法
假定將設計轉換為物理產(chǎn)品并在現場(chǎng)部署后，電子電路設計人員的工作就結束了是錯誤的。如果有的話(huà)，就是消費者使用電子產(chǎn)品時(shí)，電子電路設計師的技能才真正得到了測試。
不管你對設計理論的熟練程度如何，以現場(chǎng)失敗的產(chǎn)品形式進(jìn)行重大試驗只是時(shí)間問(wèn)題。它冒出了你已經(jīng)涵蓋了設計各個(gè)方面的感知泡沫，并且它不會(huì )失敗。
但是現實(shí)是，電子電路設計師僅僅是人，而錯誤是他們工作的一部分。但是，當產(chǎn)品出現故障時(shí)，電子電路設計師并不是僅有的責任方。PCB制造，組裝和安裝等變量可能會(huì )影響生產(chǎn)單元的功能。電子電路設計人員必須為發(fā)生故障這一事實(shí)做好準備。
作為電子電路設計師，它有助于了解如何在此類(lèi)事件發(fā)生時(shí)執行故障分析方法。故障分析方法的結果有助于確定PCB生產(chǎn)中出了什么問(wèn)題。它提供了改進(jìn)設計的機會(huì )。
常見(jiàn)故障分析方法
在某些情況下，可能有明顯的跡象導致故障的根源。在其他情況下，沒(méi)有跡象表明通過(guò)肉眼檢查會(huì )導致PCB失效。這要求通常由故障分析人員執行的更專(zhuān)業(yè)的故障分析方法。
以下是一些常見(jiàn)的PCB故障分析方法。
1.光學(xué)顯微鏡
放大率高達1000倍的高倍顯微鏡通常用于識別潛在的制造和裝配問(wèn)題。該方法由于其效率和準確性而被普遍使用。如果分析人員需要更好地了解模具結構，則可以使用放大倍數高達100,000倍的掃描電子顯微鏡。
2. X射線(xiàn)熒光檢查
X射線(xiàn)的使用對確定逃避視覺(jué)或顯微鏡檢查的元素很有用。例如，只能使用X射線(xiàn)工具驗證BGA組件的焊點(diǎn)。PCB走線(xiàn)和過(guò)孔的完整性也一樣，因為X射線(xiàn)掃描會(huì )發(fā)現任何引起間歇性問(wèn)題的裂縫。
3.橫斷面分析
被認為是更具破壞性的技術(shù)，截面或微截面方法涉及切出有問(wèn)題的PCB區域。進(jìn)行諸如腐蝕，拋光之類(lèi)的操作以逐漸暴露被測區域。橫截面分析為故障分析人員提供了對焊點(diǎn)和金屬厚度的更好的了解。
4.污染測試
無(wú)論是PCB制造和組裝過(guò)程的化學(xué)溶液。這些化學(xué)物質(zhì)中的一些，如果不能徹底清洗，可能會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而降解PCB。污染測試包括檢測可能沒(méi)有從清潔過(guò)程中逃脫的化學(xué)元素。
雖然這些故障分析方法有助于發(fā)現物理缺陷，但可以通過(guò)正確的電子電路設計和分析解決方案來(lái)檢測電氣缺陷。