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Notícias > Explicação dos métodos de análise de falhas de PCB
A análise de falhas de PCB é um processo sistemático que identifica as razões para a falha de uma placa de circuito impresso e determina a causa principal.
Ao contrário da inspeção, que detecta defeitos, a análise de falhas explica como e porquê os defeitos se formam-frequentemente depois de a placa de circuito impresso já ter falhado no terreno ou durante os testes de fiabilidade.
Este artigo descreve os métodos mais comuns de análise de falhas de PCB e quando cada um deve ser utilizado.
Porque é que a análise de falhas de PCB é necessária
A análise de falhas é essencial quando:
- As falhas são intermitentes
- As falhas ocorrem após stress ambiental
- Vários quadros falham de forma semelhante
- A causa principal não é clara após a inspeção
Fornece feedback crítico para melhorar a conceção, os materiais e os processos de fabrico.
Síntese de falhas:
Explicação das falhas comuns de PCB
Análise de falhas eléctricas
A análise eléctrica é frequentemente o primeiro passo de diagnóstico.
Técnicas comuns
- Teste de continuidade
- Ensaio de resistência de isolamento (IR)
- Medição da corrente de fuga
Mais utilizado para
- Aberturas e calções
- Falhas intermitentes
- Fuga relacionada com o CAF
Contexto da CAF:
Explicação do fracasso da CAF no PCB
Análise de secções transversais
O corte transversal expõe fisicamente as estruturas internas do PCB.
O que revela
- Através de fissuras de barril
- Espessura do revestimento de cobre
- Delaminação e vazios
- Carência de resina
Limitações
- Destrutivo
- Baseado em amostras
Falhas estruturais:
Vias fendidas e fendas em barril
Inspeção por raios X
A análise de raios X permite uma inspeção interna não destrutiva.
Problemas detectáveis
- Erro de registo interno
- Vazios de revestimento
- Áreas de delaminação
Limitações
- Resolução limitada para fissuras finas
- Não é possível detetar todos os tipos de falhas
Referência da inspeção:
Inspeção por raios X no fabrico de PCB
Ensaios de stress térmico
O stress térmico acelera os defeitos latentes.
Métodos comuns
- Ciclagem térmica
- Choque térmico
- Simulação de refluxo
Melhor para
- Através de fissuras
- Delaminação
- Problemas relacionados com a junta de soldadura
Ligação de fiabilidade:
Explicação dos testes de fiabilidade de PCB
Teste de esforço ambiental
Os testes ambientais simulam as condições do mundo real.
Exemplos
- Teste de humidade elevada
- HAST (Highly Accelerated Stress Test)
- Ensaio de humidade enviesado
Constatações típicas
- Formação de CAF
- Avaria no isolamento
- Falhas relacionadas com a corrosão
Contexto de delaminação:
Causas e prevenção da delaminação de PCB
Microscopia e análise de materiais
As ferramentas avançadas fornecem informações a nível micro.
Técnicas comuns
- Microscopia ótica
- SEM (Microscopia Eletrónica de Varrimento)
- Análise elementar
Estes métodos são utilizados quando a análise padrão é inconclusiva.
Fluxo de trabalho de análise de falhas
Normalmente, segue-se um processo estruturado de análise de falhas:
- Documentação dos sintomas de avaria
- Inspeção não destrutiva
- Análise eléctrica
- Testes de esforço
- Análise destrutiva (se necessário)
- Identificação da causa principal
Este fluxo de trabalho minimiza os danos desnecessários e preserva as provas.
Ligar a análise de falhas ao fabrico
A análise de falhas não é um objetivo final.
Os resultados devem ser reflectidos:
- Actualizações das regras de conceção
- Alterações na seleção de materiais
- Ajustes dos parâmetros do processo
Fabricantes como a TOPFAST utilizam os dados da análise de falhas para aperfeiçoar as janelas do processo e melhorar a fiabilidade a longo prazo.
Análise de falhas vs. inspeção de rotina
| Aspeto | Análise de falhas | Inspeção |
|---|
| Objetivo | Identificação da causa principal | Deteção de defeitos |
| Calendário | Após o fracasso | Durante a produção |
| Métodos | Destrutivo e não destrutivo | Principalmente não destrutivo |
| Resultado | Melhoria de processos | Controlo de qualidade |
Síntese da inspeção:
Explicação da inspeção e dos testes de PCB
Conclusão
A análise de falhas de PCB fornece uma visão crítica sobre porque é que os conselhos de administração falhame não apenas como.
Ao combinar ensaios eléctricos, stress térmico, secções transversais e análise ambiental, os fabricantes podem:
- Identificar as causas profundas
- Melhorar a robustez da conceção
- Prevenir futuros fracassos
É uma pedra angular do fabrico fiável de placas de circuito impresso.
Análise de falhas de PCB FAQ
Q: A análise de falhas é sempre destrutiva? R: Não. Os métodos destrutivos são utilizados apenas quando necessário.
Q: A análise de falhas pode evitar falhas futuras? R: Sim, quando os resultados são aplicados a alterações na conceção e no processo.
Q: Quanto tempo demora a análise de falhas? R: De dias a semanas, consoante a complexidade.
Q: A análise de falhas é apenas para PCBs de alta fiabilidade? R: Não, mas é aí que tem mais valor.
Q: A CAF pode ser confirmada sem testes destrutivos? R: Normalmente não. São necessários testes de esforço.