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技術(shù)專題
電子電路設(shè)計中的故障分析方法
作為電子電路設(shè)計師開始我的職業(yè)生涯時，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(tǒng)方法。涉及的步驟可以利用技術(shù)和工具來放大導(dǎo)致問題的因素，并為電子電路設(shè)計人員提供補(bǔ)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題。
應(yīng)該讓電子電路設(shè)計人員關(guān)注故障分析方法
假定將設(shè)計轉(zhuǎn)換為物理產(chǎn)品并在現(xiàn)場部署后，電子電路設(shè)計人員的工作就結(jié)束了是錯誤的。如果有的話，就是消費(fèi)者使用電子產(chǎn)品時，電子電路設(shè)計師的技能才真正得到了測試。
不管你對設(shè)計理論的熟練程度如何，以現(xiàn)場失敗的產(chǎn)品形式進(jìn)行重大試驗(yàn)只是時間問題。它冒出了你已經(jīng)涵蓋了設(shè)計各個方面的感知泡沫，并且它不會失敗。
但是現(xiàn)實(shí)是，電子電路設(shè)計師僅僅是人，而錯誤是他們工作的一部分。但是，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)故障時，電子電路設(shè)計師并不是僅有的責(zé)任方。PCB制造，組裝和安裝等變量可能會影響生產(chǎn)單元的功能。電子電路設(shè)計人員必須為發(fā)生故障這一事實(shí)做好準(zhǔn)備。
作為電子電路設(shè)計師，它有助于了解如何在此類事件發(fā)生時執(zhí)行故障分析方法。故障分析方法的結(jié)果有助于確定PCB生產(chǎn)中出了什么問題。它提供了改進(jìn)設(shè)計的機(jī)會。
常見故障分析方法
在某些情況下，可能有明顯的跡象導(dǎo)致故障的根源。在其他情況下，沒有跡象表明通過肉眼檢查會導(dǎo)致PCB失效。這要求通常由故障分析人員執(zhí)行的更專業(yè)的故障分析方法。
以下是一些常見的PCB故障分析方法。
1.光學(xué)顯微鏡
放大率高達(dá)1000倍的高倍顯微鏡通常用于識別潛在的制造和裝配問題。該方法由于其效率和準(zhǔn)確性而被普遍使用。如果分析人員需要更好地了解模具結(jié)構(gòu)，則可以使用放大倍數(shù)高達(dá)100,000倍的掃描電子顯微鏡。
2. X射線熒光檢查
X射線的使用對確定逃避視覺或顯微鏡檢查的元素很有用。例如，只能使用X射線工具驗(yàn)證BGA組件的焊點(diǎn)。PCB走線和過孔的完整性也一樣，因?yàn)?span lang="EN-US">X射線掃描會發(fā)現(xiàn)任何引起間歇性問題的裂縫。
3.橫斷面分析
被認(rèn)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題的PCB區(qū)域。進(jìn)行諸如腐蝕，拋光之類的操作以逐漸暴露被測區(qū)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
無論是PCB制造和組裝過程的化學(xué)溶液。這些化學(xué)物質(zhì)中的一些，如果不能徹底清洗，可能會隨著時間的推移而降解PCB。污染測試包括檢測可能沒有從清潔過程中逃脫的化學(xué)元素。
雖然這些故障分析方法有助于發(fā)現(xiàn)物理缺陷，但可以通過正確的電子電路設(shè)計和分析解決方案來檢測電氣缺陷。