军用电子组件(PCBA)失效分析技术与案例

摘要

随着武器装备集成化、高密度化和轻量化的发展,大量的高密度器件如BGA、CSP得到了广泛的应用,由此作为武器装备心脏的军用电子组件的组装密度也越来越高.伴随着电子组件组装密度的提高,对于电子组件的组装技术也提出了更高的要求.然而,由于军用电子组件器件种类繁多,导致其电子组装工艺复杂,加上我国装备制造企业的工艺水平较国际先进企业相比还存在很大的差距,军用电子组件存在较为严重的工艺缺陷和可靠性问题.大量的工艺缺陷如润湿不良、焊点空洞、焊点机械强度差和疲劳寿命低严重影响了军用电子组件的质量和可靠性,并制约了武器装备的发展.本文针对军用电子组件存在的焊接缺陷、绝缘性失效(CAF和ECM)以及焊点疲劳失效的主要问题,介绍了军用电子组件常用的失效分析方法和手段,包括金相切片分析、声学扫描分析、扫描电镜与能谱、热分析以及傅立叶红外光谱分析等.然后结合军用电子组件的典型的失效分析案例,介绍这些分析技术在实际的案例中的应用.PCBA失效机理与原因的获得将有利于将来对PCBA的质量控制以避免类似问题的再度发生.