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技术专题
电子电路设计中的故障分析方法
作为电子电路设计师开始我的职业生涯时,冷逻辑思维模式和故障分析方法被证明是有用的。
什么是PCB故障分析
PCB故障分析是识别故障根本原因的一种系统方法。涉及的步骤可以利用技术和工具来放大导致问题的因素,并为电子电路设计人员提供补救措施的输入。
重要的是,将PCB故障分析作为产品生命周期的组成部分,以确保有效地处理所有问题。
应该让电子电路设计人员关注故障分析方法
假定将设计转换为物理产品并在现场部署后,电子电路设计人员的工作就结束了是错误的。如果有的话,就是消费者使用电子产品时,电子电路设计师的技能才真正得到了测试。
不管你对设计理论的熟练程度如何,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,电子电路设计师仅仅是人,而错误是他们工作的一部分。但是,当产品出现故障时,电子电路设计师并不是仅有的责任方。PCB制造,组装和安装等变量可能会影响生产单元的功能。电子电路设计人员必须为发生故障这一事实做好准备。
作为电子电路设计师,它有助于了解如何在此类事件发生时执行故障分析方法。故障分析方法的结果有助于确定PCB生产中出了什么问题。它提供了改进设计的机会。
常见故障分析方法
在某些情况下,可能有明显的迹象导致故障的根源。在其他情况下,没有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析人员执行的更专业的故障分析方法。
以下是一些常见的PCB故障分析方法。
1.光学显微镜
放大率高达1000倍的高倍显微镜通常用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。如果分析人员需要更好地了解模具结构,则可以使用放大倍数高达100,000倍的扫描电子显微镜。
2. X射线荧光检查
X射线的使用对确定逃避视觉或显微镜检查的元素很有用。例如,只能使用X射线工具验证BGA组件的焊点。PCB走线和过孔的完整性也一样,因为X射线扫描会发现任何引起间歇性问题的裂缝。
3.横断面分析
被认为是更具破坏性的技术,截面或微截面方法涉及切出有问题的PCB区域。进行诸如腐蚀,抛光之类的操作以逐渐暴露被测区域。横截面分析为故障分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学溶液。这些化学物质中的一些,如果不能彻底清洗,可能会随着时间的推移而降解PCB。污染测试包括检测可能没有从清洁过程中逃脱的化学元素。
虽然这些故障分析方法有助于发现物理缺陷,但可以通过正确的电子电路设计和分析解决方案来检测电气缺陷。