“PCBA及PCB失效分析技術、制程管控與典型案例解析”技術講座

“PCBA及PCB失效分析技術、制程管控與典型案例解析”技術講座(Glen Yang)課程介紹：

一、前言：
    智能化時代的PCBA及PCB的組裝工藝要求越來越高，為了提高組裝的工藝、質量、可靠性等關鍵要素，解決工藝缺陷是提高電子產(chǎn)品質量的重中之重。電子產(chǎn)品的分析技術是對失效的PCBA及PCB、元器件和焊點，通過失效定位、電學分析、形貌分析、切片制樣、成分分析及各種應力試驗驗證等技術，診斷產(chǎn)品的失效機理和根本原因，找出產(chǎn)品在設計和制造過程中存在的“細節(jié)”缺陷，以糾正產(chǎn)品設計、制造中的“細節(jié)”失誤，從而控制產(chǎn)品失效并提高產(chǎn)品可靠性的有效手段。
    隨著SMT組裝技術和鍵合（Wire Bonding）封裝技術的發(fā)展，特別是無鉛器件、PCB和焊料，新型器件（01005、WLP、POP）等的廣泛應用，電子組件的復雜程度急劇提高，影響電子組件可靠性的因素（制造、材料、可靠性試驗、分析）等也日益復雜，電子組件的可靠性保證也面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。
    我們通過各種典型案例的缺陷檢測分析、可靠性評價技術，來全面認識日前最主流的電子產(chǎn)品失效分析技術。產(chǎn)品的質量可靠性問題歸結起來有：設計缺陷的問題，物料（元器件、集成電路、PCB、輔料）缺陷、制造過程物料防護、制造工藝缺陷。

二、課程特點：
    本課程從可靠性保證的基礎理論出發(fā)，簡要介紹了可靠性技術基礎和SMT電子組件的可靠性特點，重點介紹了電子組件常用的可靠性試驗方法和失效分析手段，并從影響電子組件可靠性的主要因素出發(fā)，以案例分析和理論分析相結合的方式，重點介紹了電子組件常見問題的可靠性保證和失效分析方法，電子元器件可靠性保證技術。
    講師通過對整機系統(tǒng)中常見的設計、制造工藝、元器件采購中“細節(jié)”問題引起的故障案例，剖析故障案例的分析方法、失效產(chǎn)生原因、失效的控制方法。針對電子組件在實際使用過程中的失效現(xiàn)象，開展失效機理、失效分析方法和失效案例講解等分析，從而使學員能夠詳細講解了焊點疲勞及過應力失效、黑焊盤失效、電遷移失效、陽極導電絲失效、錫須失效等失效機理，了解包括外觀檢查、X-ray檢查、升學掃描分析和SEM& EDS 等常用分析手段，最終能夠基本掌握電子組件的失效分析技術。

三、課程收益：  
1、 當前PCBA、PCB和元器件封裝的基本特點和發(fā)展趨勢
2、 電子組件可靠性保證技術和可靠性基礎
3、 PCB概述-材料-工藝-解析
4、 PCB失效分析技術與案例解析
5、 PCBA電化學遷移失效案例解析
6、 掌握表面組裝的無鉛、可制造性及核心工藝;
7、 掌握表面組裝中的故障分析模式與改善方法；
8、 掌握表面組裝中典型的缺陷裝聯(lián)故障模式分析與對策；
9、 掌握表面組裝中引起的上下游工藝質量的關鍵要素;
通過本課程的學習，將了解電子組件可靠性可靠性特點，掌握電子組件常用可靠性試驗方法和失效分析手段，掌握電子組件常見失效模式和失效控制方法，并且通過大量的真實案例分析，掌握電子組件失效的一般規(guī)律。從而為實際工作中碰到的可靠性為題提供解決方法。

課程大綱：

前言：電子組件核心工藝、焊接技術評價和系統(tǒng)解決方法綜述
電子裝配的核心是焊接技術，在潤濕、擴散、溶解、冶金的機理作用下形成有效的IMC層，它是判斷焊點性能和可靠性的關鍵指標。焊接過程是焊接金屬表面、助焊劑、熔融焊料等相互作用的復雜過程。
失效分析須按照“先外后內(nèi)，先非破壞性分析到破壞性分析”的失效分析基本原則，圍繞找什么證據(jù)，用什么找證據(jù)”，找到證據(jù)怎樣剖析介紹失效分析的分析流程、分析方法、分析技巧，以及目前失效分析的主要儀器設備的應用。

一、SMT先進制造技術的基本內(nèi)容、工藝流程、實施概要和面臨問題
1.1 SMT先進制造的基本內(nèi)容和應用范圍；
1.2 實施先進制造技術的工藝流程和方法；
1.3 底部焊端器件（BTC）及微形焊點的工藝特性；
1.4 SMT先進制造設備和生產(chǎn)工藝。
1.5 SMT電子裝聯(lián)的生產(chǎn)流程設計與優(yōu)化
根據(jù)設計定義工藝流程，實現(xiàn)缺陷最小化,根據(jù)設備能力定義工藝流程，實現(xiàn)設備所需最小化,根據(jù)組件分布定義工藝流程，實現(xiàn)效率最大化,產(chǎn)品特性和要求定義流程，實現(xiàn)可靠性最高.

二、電子產(chǎn)品PCBA及PCB、元器件和焊點失效分析的基本原理和工藝技術
2.1失效分析概述、目的和意義；
失效分析的一般原則和一般程序；
電子組件的可靠性特點概述、失效機理分析；
2.4電子組件焊點疲勞失效、過應力失效機理；
2.5電子組件腐蝕遷移、CAF失效、錫須失效、黑焊盤失效、PCB爆板失效機理.

三、電子組件的失效分析工具和分析方法
3.1電子組件可靠性試驗方法和失效分析手段電子組件可靠性試驗原理、可靠性試驗方法
溫度循環(huán)試驗、溫度沖擊試驗、機械振動試驗、強度試驗、高溫高濕試驗；
3.2電子組件常用失效分析方法
外觀檢查，X-ray分析，掃描分析，金相切片分析，紅外熱像分析，SEM&EDS分析，
紅外光譜分析，電子組件失效案例分析，
典型失效機理的案例講解。

四、SMT焊點疲勞可靠性保證和管控技術
4.1 SMT 焊點疲勞機理
4.2 SMT焊點疲勞試驗方法
   樣品要求
   環(huán)境試驗條件選擇
   監(jiān)測要求
4.3 焊點疲勞失效案例分析及討論

五、PCB質量保證技術及案例分析
5.1 PCB主要可靠性問題概述
5.2 無鉛噴錫上錫不良案例分析及討論
5.3 PCB耐熱性能要求及評價
5.4 鎳金焊盤的黑焊盤可靠性
  5.5 其他可靠性問題

六、電子元器件可靠性保證技術及案例和管控
6.1元器件選用和元器件配合缺陷
6.2 電子器件工藝性要求概述
6.3 器件可焊性測試及控制方法
6.4 無鉛器件錫須控制方法
錫須生長機理 /錫須評價方法 /錫須控制要求
6.5 塑封器件潮濕敏感損傷控制方法

七、組件可靠性綜合試驗方案討論和管控
7.1 設計缺陷案例
電路原理和PCB版圖設計缺陷案例
元裝結構缺陷案例
7.2 元器件（零部件）缺陷案例
元器件固有機理失效
元器件常見缺陷案例
7.3 制造工藝缺陷案例
焊接工藝失效案例
裝配機械應力失效案例
污染及腐蝕失效案例
7.4 過電應力失效案例
電壓失效案例
電流失效案例
功率失效案例

八、電子組件絕緣可靠性保證技術及案例分析
8.1 電子組件絕緣失效機理
電化學遷移失效機理
陽極導電絲失效機理
8.2 電子組件絕緣可靠性評價方法
助焊劑絕緣評價方法
PCB絕緣新評價方法
焊接后電子組件絕緣新評價方法
電子組件絕緣失效案例分析及討論

九、由元件電極結構、封裝引起的問題和管控
9.1單側引腳連接器開焊
9.2寬平引腳開焊
9.3片式排阻虛焊
9.4 QFN虛焊
9.5元件熱變形引起的開焊
9.6 BGA焊盤下PCB次表面樹脂開裂
9.7片式元件兩端電鍍尺寸不同引起立碑
9.8陶瓷板塑封模塊焊接時內(nèi)焊點橋連
9.9全矩陣BGA的返修——角部或心部焊點橋連
9.10銅柱引線的焊接——焊點斷裂
9.11堆疊封裝焊接造成內(nèi)部橋連
9.12片式排阻虛焊
9.13手機EMI器件的虛焊
9.14 FCBGA翹曲
9.15復合器件內(nèi)部開裂——晶振內(nèi)部
9.16連接器壓接后偏斜
9.17引腳伸出PCB太長，導致通孔再流焊“球頭現(xiàn)象”

十、總結與討論

老師介紹
    Glen Yang老師 優(yōu)秀實戰(zhàn)型專業(yè)技術講師 SMT組裝工藝制造/新產(chǎn)品導入管控資深專業(yè)人士 SMT制程工藝資深顧問，廣東省電子學會SMT專委會高級委員。專業(yè)背景：10多年來，楊老師在高科技企業(yè)從事產(chǎn)品制程工藝技術和新產(chǎn)品設計及管理工作，積累了豐富的SMT現(xiàn)場經(jīng)驗和制程工藝改善的成功案例。楊老師多年來從事FPC的DFM研究以及各類型器件在PCB/FPC的組裝工藝制程研究等，對FPC的設計生產(chǎn)積累了豐富的SMT實踐經(jīng)驗。楊老師自2000年始從事SMT的工藝技術及管理工作，先后任職于ME、IE、NPI、PE、PM等重要部門與重要職務，對SMT的設備調(diào)試、工業(yè)工程、制程工藝、質量管理、新產(chǎn)品導入及項目管理積累了豐富的實踐經(jīng)驗。楊老師通過長期不懈的學習、探索與總結，已初步形成了一套基于EMS企業(yè)及SMT工廠完整實用的實踐經(jīng)驗及理論。 在SMT的各種專業(yè)雜志、高端學術會議和報刊上，楊先生已發(fā)表論文30多篇三十余萬字；并經(jīng)常應邀在SMT的各種專業(yè)研討會上做工藝技術的演講，深受業(yè)界同仁的好評。楊先生對SMT生產(chǎn)管理、工藝技術和制程改善方面深有研究，多次在《現(xiàn)代表面貼裝資訊》雜志及相關會議的年度論文評選中獲獎。譬如2012年的“3D階梯模板在SMT特殊制程及器件上的應用技術”獲一等獎，2011年的“如何提高FPT器件在FPC上之組裝良率及可靠性”獲二等獎，2010年的“通孔回流焊技術在混合制程器件上的應用研究”獲三等獎。在近三年的中國電子協(xié)會主辦編輯的“中國高端SMT學術會議論文集”中，楊先生被選入的論文就多達十七篇之多，是所有入選文章中最多的作者。 輔導過的典型企業(yè)： 中興、中軟信達、諾基亞西門子、捷普、達富電腦、東芝信息、宇龍、天瓏科技、臻鼎科技、東莞東聚電子、期凱菲爾、歐朗、烽火通信、TCL和鴻鷹電子COB事業(yè)部、福建福星、普思、英業(yè)達、福州高意通訊、斯達克聽力、東方通信、華立儀表、科世達、金銘科技、金眾電子、藍微電子、捷普科技等知名大型企業(yè)。學員累計數(shù)千人。

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