小小的一块印制电路板（下文简称PCB），到底有多大的作用？或许这是许多电力工程新人思考最多的一个问题，看似不起眼的一款普通电路板，实则却是电子产品内部最重要的组成部分。一块优质的PCB不仅可以承载诸多的电子元件，还可以与其他不同规格、不同大小的系统电路板进行衔接，最终组合为一个个电子产品的硬件核心。对于电子产品本身而言，PCB的品质优劣与其可靠性水平直接决定了产品的质量，也影响着品牌在市场上的营销情况。现阶段，我国电子工程行业发展迅速，大量的电子产品纷纷投入市场，而如何提升内部硬件材料的质量水平，解决一些生产技术方面的缺陷，成为了摆在当前电子工程师面前不得不解决的一道难题。

“面对难题，勇于开创思路，克服困难。”这是90后电器工程师姚广义的座右铭。出生于黑龙江的姚广义从小就是学霸，他尤其热爱理工知识，特别是对电路板痴迷，在他看来这小小的电子板件，里面蕴含着无线的存储空间。长大后，他如愿考上了中南大学并获得理科学士学位，后又因成绩出众留学美国加州大学圣地亚哥分校，获得材料科学硕士学位。毕业后回国开始从事电子工程材料方面的加工工作，工作期间的他善于总结经验，凭借着自己对于工作的热爱与天赋，总结出了一套独具特色的PCB板材检测法，轰动业内，受到业内人士的高度赞扬。

在生产与加工期间，PCB偶尔会出现功能失效的问题，导致这样的原因是多种多样的，有时是基材品质不高不满足产品的实际需求，也有时是内置线路水平不稳定导致的。而即使是同一种失效模式，其中的失效机理却可能是复杂且多样化的。而想要解决相关的问题，这需要有正确的分析思路、缜密的逻辑思维和多样化的分析手段才行。PCB在失效时的具体信息表现也较为多样，如果在前期焊接组装过程中就已失效，原因可能是焊性不良、分层等原因；若是大批量生产中的单批次出问题，或者失效率较低时，那么工艺控制异常的可能性更大。若是首批或者多批次均有问题，或者失效率较高时，则不可排除材料和设计因素的影响。从失效情镜上看，有的PCB是在前处理比如说焊接组装过程中就已失效，而有的则是在后续的老化、测试甚至使用过程中失效，比如CAF（导电阳极丝测试）、ECM（电化学迁移测试）、烧板等等，这时候工程师就需要详细了解具体的失效过程和相关参数。

面对这些问题，姚广义积极探索行业技能，总结前人经验，经过实践探索，最终总结出了如下这些经验。首先，维护人员需要从外部观察入手，通过失效现场的外观形态在结合背景信息，才能有效地发现功能失效的根本原因。但是，有些失效单单采用外观观察，不能收集到足够的失效信息，甚至连失效点都找不到，比如分层、虚焊和内开等，出现这样的问题要如何发现原因呢？这就需要进行开展深入无损分析，包括超声波探伤、3DX-RAY（图像视觉定位）、红外热成像以及短路定位探测等等。此外，姚广义特别强调，在外观观察与无损分析阶段，需注意不同失效品之间的共性或异性特征，对于后续的失效判断有一定的借鉴意义。以上两步分析都用过之后，若还不能明确原因，便可以开展破坏分析法了，例如采用扫描电镜&元素分析、水平/垂直切片、FTIR（红外光谱仪）扫描等。在此，姚广义强调，失效分析方法固然非常重要，但是更重要的是对缺陷问题的洞察力以及判断力，并且要对失效模式和失效机理保持清晰的认知，这样才能找到真正失效的原因。

除去上述层层递进的三重测试方法外，姚广义还额外补充了两点分析方法，首先为裸板PCB分析法，这种方法适用于失效率高的时刻，这对于PCB的分析师十分必要的，当失效品分析阶段得到失效原因是裸板PCB的某项缺陷会导致了进一步的可靠性失效，那么若裸板PCB有着同样的缺陷是，经过与失效品相同的处理流程后，就应该体现与失效品相同的失效模式，若没有复出相同的失效模式，那就只能说明失效品的原因分析是错误的，至少也是不够全面的分析。其次的方法就是复现试验，如果裸板PCB分析没有收获任何帮助，还需要对PCB缺陷开展复现失效品的失效模式，从而达成失效分析的闭环。据姚广义讲:“通常而言产品失效的数量不会多，甚至于很少只有一块，所以对于失效品的分析要遵循由外到内，由非破坏到破坏的逐层分析原则去进行，不能直接就破坏失效的现场，这样反而难做。”

姚广义善于学习，同时又乐于分享其在工作中的心得，她的工作方式与监测方法如今已经在业界广为流传，深刻影响到许多业内企业的PCB监测工作，间接的为这些企业创造了巨额的收益。前不久，由他自主研发的“基于云计算的PCB板故障监测模拟系统”已经发布，与其相合作的企业还将会不断增多，我们有理由相信这个90后小伙子，未来的发展将不可限量。（文/岳月）

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