PCB作为各种元器材的载体与电路信号传输的纽带现已成为电子信息产品的最为重要而要害的部分，其质量的好坏与可靠性水平决议了整机设备的质量与可靠性。
跟着电子信息产品的小型化以及无铅无卤化的环保要求，PCB也向高密度高Tg以及环保的方向开展。可是因为本钱以及技能的原因，PCB在出产和运用进程中呈现了许多的失效问题，并因而引发了许多的质量胶葛。为了弄清楚失效的原因以便找到处理问题的办法和辨明职责，有必要对所产生的失效事例进行失效剖析。
失效剖析的根本程序
要取得PCB失效或不良的精确原因或许机理，有必要恪守根本的准则及剖析流程，不然或许会漏掉名贵的失效信息，形成剖析不能持续或或许得到过错的定论。一般的根本流程是，首要有必要依据失效现象，通过信息搜集、功用测验、电功用测验以及简略的外观查看，确认失效部位与失效形式，即失效定位或毛病定位。
关于简略的PCB或PCBA，失效的部位很简略确认，可是，关于较为杂乱的BGA或MCM封装的器材或基板，缺点不易通过显微镜调查，一时不易确认，这个时分就需求凭借其它手法来确认。
接着就要进行失效机理的剖析，即运用各种物理、化学手法剖析导致PCB失效或缺点产生的机理，如虚焊、污染、机械损害、湿润应力、介质腐蚀、疲惫损害、CAF或离子搬迁、应力过载等等。
再便是失效原因剖析，即依据失效机理与制程进程剖析，寻觅导致失效机理产生的原因，必要时进行实验验证，一般尽应该或许的进行实验验证，通过实验验证能够找到精确的诱导失效的原因。
这就为下一步的改善供给了有的放矢的依据。最终，便是依据剖析进程所取得实验数据、现实与定论，编制失效剖析陈述，要求陈述的现实清楚、逻辑推理紧密、条理性强，切忌凭空幻想。
剖析的进程中，留意运用剖析办法应该从简略到杂乱、从外到里、从不损坏样品再到运用损坏的根本准则。只要这样，才能够防止丢掉要害信息、防止引进新的人为的失效机理。
就比如交通事端，假如事端的一方损坏或逃离了现场，在高超的差人也很难作出精确职责确定，这时的交通法规一般就要求逃离现场者或损坏现场的一方承当悉数职责。
PCB或PCBA的失效剖析也相同，假如运用电烙铁对失效的焊点进行补焊处理或大剪刀进行强力取舍PCB，那么再剖析就无从下手了，失效的现场现已损坏了。特别是在失效样品少的状况下，一旦损坏或损害了失效现场的环境，真实的失效原因就无法取得了。
失效剖析技能
光学显微镜
光学显微镜首要用于PCB的外观查看，寻觅失效的部位和相关的证据，初步判断PCB的失效形式。外观查看首要查看PCB的污染、腐蚀、爆板的方位、电路布线以及失效的规律性、如是批次的或是单个，是不是总是会集在某个区域等等。
X射线(X-ray)
关于某些不能通过外观查看到的部位以及PCB的通孔内部和其他内部缺点，只好运用X射线透视体系来查看。
X光透视体系便是使用不同资料厚度或是不同资料密度对X光的吸湿或透过率的不同原理来成像。该技能更多地用来查看PCBA焊点内部的缺点、通孔内部缺点和高密度封装的BGA或CSP器材的缺点焊点的定位。
切片剖析
切片剖析便是通过取样、镶嵌、切片、抛磨、腐蚀、调查等一系列手法和进程取得PCB横截面结构的进程。通过切片剖析能够得到反映PCB(通孔、镀层等)质量的微观结构的丰厚信息，为下一步的质量改善供给很好的依据。可是该办法是损坏性的，一旦进行了切片，样品就必定遭到损坏。
扫描声学显微镜
现在用于电子封装或拼装剖析的首要是C形式的超声扫描声学显微镜，它是使用高频超声波在资料不接连界面上反射产生的振幅及位相与极性改变来成像，其扫描办法是沿着Z轴扫描X-Y平面的信息。
因而，扫描声学显微镜能够用来检测元器材、资料以及PCB与PCBA内部的各种缺点，包含裂纹、分层、夹杂物以及空泛等。假如扫描声学的频率宽度满足的话，还能够直接检测到焊点的内部缺点。
典型的扫描声学的图画是以赤色的警示色表明缺点的存在，因为许多塑料封装的元器材运用在SMT工艺中，由有铅转换成无铅工艺的进程中，许多的湿润回流灵敏问题产生，即吸湿的塑封器材会在更高的无铅工艺温度下回流时呈现内部或基板分层开裂现象，在无铅工艺的高温下一般的PCB也会常常呈现爆板现象。
此刻，扫描声学显微镜就凸现其在多层高密度PCB无损探伤方面的特别优势。而一般的显着的爆板则只需通过目测外观就能检测出来。
显微红外剖析
显微红外剖析便是将红外光谱与显微镜结合在一起的剖析办法，它使用不同资料(首要是有机物)对红外光谱不同吸收的原理，剖析资料的化合物成分，再结合显微镜可使可见光与红外光同光路，只要在可见的视场下，就能够寻觅要剖析微量的有机污染物。
假如没有显微镜的结合，一般红外光谱只能剖析样品量较多的样品。而电子工艺中许多状况是微量污染就能够导致PCB焊盘或引线脚的可焊性不良，能够幻想，没有显微镜配套的红外光谱是很难处理工艺问题的。显微红外剖析的首要用途便是剖析被焊面或焊点外表的有机污染物，剖析腐蚀或可焊性不良的原因。
扫描电子显微镜剖析(SEM)
扫描电子显微镜(SEM)是进行失效剖析的一种最有用的大型电子显微成像体系，最常用作描摹调查，现时的扫描电子显微镜的功用现已很强壮，任何精细结构或外表特征均可扩大到几十万倍进行调查与剖析。
在PCB或焊点的失效剖析方面，SEM首要用来作失效机理的剖析，具体说来便是用来调查焊盘外表的描摹结构、焊点金相安排、丈量金属间化物、可焊性镀层剖析以及做锡须剖析丈量等。
与光学显微镜不同，扫描电镜所成的是电子像，因而只要是非两色，而且扫描电镜的试样要求导电，对非导体和部分半导体需求喷金或碳处理，不然电荷集合在样品外表就影响样品的调查。此外，扫描电镜图画景深远远大于光学显微镜，是针对金相结构、显微断口以及锡须等不平坦样品的重要剖析办法。
热剖析
差示扫描量热仪(DSC)
差示扫描量热法(Differential Scanning Calorim- etry)是在程序控温下，丈量输入到物质与参比物质之间的功率差与温度(或时刻)联系的一种办法。是研讨热量随温度改变联系的剖析办法，依据这种改变联系，可研讨剖析资料的物理化学及热力学功用。
DSC的运用广泛，但在PCB的剖析方面首要用于丈量PCB上所用的各种高分子资料的固化程度、玻璃态转化温度，这两个参数决议着PCB在后续工艺进程中的可靠性。
热机械剖析仪(TMA)
热机械剖析技能(Thermal Mechanical Analysis)用于程序控温下，丈量固体、液体和凝胶在热或机械力效果下的形变功用。是研讨热与机械功用联系的办法，依据形变与温度(或时刻)的联系，可研讨剖析资料的物理化学及热力学功用。
TMA的运用广泛，在PCB的剖析方面首要用于PCB最要害的两个参数：丈量其线性膨胀系数和玻璃态转化温度。膨胀系数过大的基材的PCB在焊接拼装后常常会导致金属化孔的开裂失效。
热重剖析仪 (TGA)
热重法(Thermogravimetry Analysis)是在程序控温下，丈量物质的质量随温度(或时刻)的改变联系的一种办法。TGA通过精细的电子天平可监测物质在程控变温进程中产生的纤细的质量改变。
依据物质质量随温度(或时刻)的改变联系，可研讨剖析资料的物理化学及热力学功用。在PCB的剖析方面，首要用于丈量PCB资料的热稳定性或热分化温度，假如基材的热分化温度太低，PCB在通过焊接进程的高温时将会产生爆板或分层失效现象。
