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现代电子装联工艺主要是以PCBA为对象展开的，因此，电子装联工艺可靠性的研究也主要以发生在PCBA上的故障现象为对象展开的。PCBA的故障现象可分为生产过程中发生的和在用户服役期间发生的两大类。（1）在制造过程中PCBA（内部的或表面的）发生的故障现象：如爆板、分层、表面多余物、离子迁移和化学腐蚀（锈蚀）等。（2）在用户服役期间PCBA上的各种各样的失效模式和故障表现：如虚焊、焊点脆断、焊点内微组织劣化及可靠性蜕变等。
二、故障分析的目的
故障分析是确定故障原因，搜集和分析数据，以及总结出消除引起特定器件或系统失效的故障机理的过程。进行故障分析的主要目的是：●找出故障的原因；●追溯工艺设计、制造工序、用户服役中存在的不良因素；●提出纠正措施，预防故障的再发生。通过故障分析所积累的成果，不断改进工艺设计，优化产品制造过程，提高产品的可使用性，从而达到全面提升产品可靠性的目的。
三、PCBA失效率曲线
1.PCBA产品失效率曲线包含下述3个层面，即：●元器件失效率曲线：如图1（a）所示。通过对元器件出厂前的强制老化，可以有效地降低元器件在用户服役期内的失效率。●元器件供应寿命曲线：如图1（b）所示。它描述了元器件到用户后的使用寿命期，它对构成系统的可靠性有着重大影响。●PCBA组装失效率曲线：如图1（c）所示。它由SMD来料寿命、SMD组装寿命和焊点寿命3部分共同影响。此时PCBA的使用寿命基本上取决于焊点寿命。因此，确保每一个焊点的焊接质量是确保系统高可靠性的关键环节。
PCBA的故障分析
图1 PCBA产品失效率曲线
2.PCBA典型的瞬时失效率曲线。PCBA典型的瞬时失效率简称PCBA典型失效率。瞬时失效率是PCBA工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率。PCBA典型的瞬时失效率曲线由早衰区、产品服役区和老化区3个区域构成，如图2所示。
图2 PCBA典型的瞬时失效率曲线
四、PCBA失效分析的层次和原则和方法
1.失效分析的层次在电子产品生产和应用实践中，对PCBA和焊点失效的控制和分析，基本上和其他系统的可靠性控制和分析的方法是相同的，如图3所示。2.失效分析的原则——机理推理的基础●现场信息；●复测（失效模式确认）结果分析；●对象的特定工艺和结构的失效机理；●特定环境有关的失效机理；●失效模式与失效机理的关系；●有关知识和经验的长期积累。
PCBA的故障分析用于电压转换的每个开关模式稳压器都会引起干扰。在电压转换器的输入端和输出端，有一部分是通过线传输的，但也有一部分是辐射的。这些干扰主要是由快速开关的边缘引起的。对于现代开关模式稳压器，它们只有几纳秒长。采用新开关技术（例如SiC或GaN）之后，这些开关转换的时间特别短。图1所示为大约1纳秒长的开关转换时间。基础频率不能与降压型稳压器的开关频率混淆。但是，有一些方法可以克服干扰问题。如图1所示，应该尽可能快地开关边缘，以便尽可能减少开关损失。
最小化SEPIC转换器的排放
图1.快速开关转换引发干扰
为了创建一个辐射干扰尽可能低的优化电路板布局，开关模式稳压器的热回路必须尽可能小—也就是说，寄生电感越小越好。为了说明快速开关电流产生的影响，我们针对一个示例进行了计算。如果在一纳秒内开关1 A电流，且该电流路径中存在20 nH的寄生电感，则会产生20 V电压偏移。计算公式如下：
产生的干扰(EMI)是由热回路中20 nH寄生电感导致的20 V电压偏移引起的。为了尽可能减少这种干扰，必须让寄生电感尽可能最小。
降压型开关模式稳压器要求输入电容尽可能靠近高侧开关以及低侧开关的接地连接。对于单片同步降压型开关稳压器，这相当于输入电容与降压稳压器集成电路的VIN和GND连接。如果这些连接的电感尽可能低，产生的电压偏移和电磁干扰就会尽可能低。
图2.关键路径（热回路），含SEPIC转换器
根据SEPIC拓扑，采用开关式稳压器的情况下，这个概念如何实施？SEPIC拓扑非常受欢迎，因为输入电压可以高于或低于输出电压。因此，这相当于升降压拓扑。图2显示了这个拓扑。除降压拓扑外，还需采用第二电感和耦合电容。
由于SEPIC转换器也是一种开关模式稳压器，所以这种拓扑中也会出现相同的快速开关电流（与降压转换器类似）。为了尽量减少产生干扰，这些热回路电流路径应该尽可能短。出于这个目的，必须考虑降压稳压器的每条路径。导体是连续导电，还是只在通电或断电时导电？在图2中，所有用浅蓝色线路的电流随快速切换而变化。因此，这些路径是关键的热循环路径，构建时需保证电感尽可能低。不可在这些路径中插入过孔或不必要的长连接线缆。
SEPIC开关模式稳压器也具备关键的热回路，这对于实现低电磁干扰行为是必不可少的。如果这些热回路设计巧妙，寄生电感很低，那么只会产生很小的电压偏移，从而减少辐射干扰。在SEPIC开关模式稳压器中，并非如降压型稳压器一样，关键的是输入电容，而是本文中描述的电流路径，如图2所示。
图3 可靠性工程控制
3.失效分析方法PCBA失效分析中所采用的方法，目前业界有些专家归纳了一个很好的分析模型，如图4所示。