PCB短路失效分析:原因、測(cè)試與解決方案
在電子制造領(lǐng)域,PCB(印刷電路板)的可靠性至關(guān)重要。近期,廣東省華南檢測(cè)技術(shù)有限公司接到了一個(gè)案例:一塊4層剛性PCB板在電子測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了短路現(xiàn)象。客戶(hù)迫切需要我們找出短路的原因,以避免潛在的安全隱患和生產(chǎn)損失。
PCB短路失效分析測(cè)試
1、數(shù)據(jù)分析
我們的失效分析始于對(duì)PCB板A與B兩點(diǎn)間的阻值測(cè)試。使用精密萬(wàn)用表,我們測(cè)得阻值僅為0.2Ω,這一結(jié)果明確指示了兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)之間存在短路。
2、網(wǎng)絡(luò)圖確認(rèn)
進(jìn)一步,我們通過(guò)分析不良位置的網(wǎng)絡(luò)分布,發(fā)現(xiàn)A點(diǎn)所在的a網(wǎng)絡(luò)中,L1層、L2層和L4層的導(dǎo)電圖形為大銅皮,而L3層分布有大量起著層間導(dǎo)通作用的PTH孔。在B點(diǎn)所在的b網(wǎng)絡(luò)中,L1層和L4層的導(dǎo)電圖形主要為焊盤(pán)或孔環(huán),L2層、L3層的導(dǎo)電圖形分別為孤立孔和大銅皮。這一分析為我們后續(xù)的失效定位提供了重要線索。
3、網(wǎng)絡(luò)分割確認(rèn)
通過(guò)準(zhǔn)確的模塊分割與電阻測(cè)量,我們?cè)?#模塊上發(fā)現(xiàn)了a網(wǎng)絡(luò)的焊盤(pán)與b網(wǎng)絡(luò)的表層大銅皮之間的電阻值異常低,僅為0.001Ω,這進(jìn)一步確認(rèn)了短路的存在。切除4#模塊后,剩余部分的a、b網(wǎng)絡(luò)之間電阻值恢復(fù)為無(wú)窮大,表明短路問(wèn)題被成功定位。
4、切片分析
為了深入探究短路原因,我們將短路的4#模塊制備成水平切片。在L3層的觀察中,我們發(fā)現(xiàn)a網(wǎng)絡(luò)的過(guò)孔與b網(wǎng)絡(luò)的大銅皮之間存在殘銅,這是蝕刻不凈的直接證據(jù)。測(cè)量結(jié)果顯示,孔與銅皮之間的電阻值僅為0.002Ω,確認(rèn)了此處的過(guò)孔與銅皮已經(jīng)短路。
5、結(jié)論
經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試分析,我們得出結(jié)論:導(dǎo)致該不良PCB板發(fā)生短路的主要原因是L3層的蝕刻不凈。這一發(fā)現(xiàn)不僅為客戶(hù)解決了眼前的問(wèn)題,也為其后續(xù)的生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供了方向。
6、建議
針對(duì)此次失效分析,我們提出以下建議:
優(yōu)化蝕刻工藝:調(diào)整蝕刻液的配比和處理時(shí)間,確保銅箔完全蝕刻,避免殘銅現(xiàn)象。
增強(qiáng)質(zhì)量控制:在生產(chǎn)過(guò)程中增加中間檢查環(huán)節(jié),對(duì)關(guān)鍵層進(jìn)行電阻測(cè)試,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決短路問(wèn)題。
華南檢測(cè):http://www.gdkanglide.cn/websiteMap
廣東省華南檢測(cè)技術(shù)有限公司專(zhuān)注于失效分析、材料分析、成分分析、可靠性測(cè)試、配方分析等檢測(cè)分析服務(wù),擁有CMA和CNAS資質(zhì)。公司坐落于東莞大嶺山鎮(zhèn),鄰近松山湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),配備了行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備和專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。華南檢測(cè)技術(shù)有限公司的客戶(hù)涵蓋多個(gè)行業(yè),包括半導(dǎo)體、電子元件、納米材料、通信、新能源、汽車(chē)、航空航天、教育和科研等領(lǐng)域。