优尔鸿信,多年从事电子产品及半导体检测服务,机构的电子元件检测实验室配备有FIB聚焦离子束、扫描电镜、工业CT、超声波C-SAM等**设备,可提供电子产品、电子元器件、半导体零件的质量检测及失效分析。
在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)的制造与应用中,分层(Delamination)是一个常见的问题。分层指的是多层PCB内部不同材料之间的粘合界面出现分离的现象。这通常发生在层压过程中或是在PCB使用过程中由于热应力、机械应力、湿气等因素导致。分层不仅会影响PCB的电气性能,还可能导致整个电子设备的功能失效。
PCB分层的原因
材料不匹配:PCB由多层材料组成,包括基材、铜箔、预浸料(Prepreg)等。如果这些材料之间的热膨胀系数(CTE)不匹配,在温度变化时会产生不同的膨胀或收缩,从而导致内应力积累,终引起分层。
制造缺陷:生产过程中可能出现气泡、空洞、未完全固化的树脂等缺陷,这些缺陷会成为分层的起点。
环境因素:高温、高湿环境会加速材料的降解和老化,降低界面的粘接力,增加分层的风险。如,PCB在SMT回流焊接过程中,如果吸潮严重,会在高温下产生蒸汽压力,导致分层。
机械应力:外加的机械应力,如弯曲、冲击等,也会导致PCB内部产生裂纹,进而引发分层。
PCB分层检测
PCB分层时间测试是保证电子产品质量和可靠性的重要手段之一。通过科学合理地选择测试方法,准确分析测试结果,可以有效预防和减少PCB分层现象的发生,为电子产品提供较加稳定可靠的性能**。
样品要求:样品必须是干燥的固体,且无挥发性、无磁性、无腐蚀性、性、无放射性。对于块状样品,尺寸不能太大;粉状样品需适量且要固定好,防止飞扬。
操作规范:操作过程中要严格按照仪器操作手册进行,避免误操作。在更换样品、调节参数等操作时,要小心谨慎,防止碰撞样品台和探测器。
安全事项:场**扫描电镜内部有高压和高真空系统,在仪器运行过程中,严禁打开舱门或触摸内部部件,以免发生触电或其他安全事故。
环境要求:仪器应放置在温度和湿度相对稳定、无振动、无强电磁场干扰的环境中。
数据管理:未经授权,不得随意或修改仪器中的数据。如需拷贝数据,应使用*的存储设备,并遵守实验室的数据管理规定。
电子产品失效分析主要分为:
1. PCB/PCBA失效分析
2. 电子元器件失效分析
常见的失效形式有:
爆板、分层、短路、起泡,焊接不良,腐蚀迁移、开路,短路,漏电,功能失效,电参数漂移,非稳定失效等
常用的分析手段:
SEM+EDS分析:利用高能电子束轰击样品表面激发各种信号,可对陶瓷、金属、粉末、塑料等样品进行形貌观察和成分分析。SEM利用背散射电子(BEI)和二次电子(SEI)来成像,EDS通过特征X-RAY获取样品表面的成分信息。
断层扫描分析:非破坏性测试,用于检测样品内部结构(金线键合情况、IC层次等)
3D X-RAY分析:非破坏性测试,用于检测PCBA焊接情况、焊点开裂、气泡、桥接、少件、空焊、PTH填锡量等
超声波扫描(C-SAM)分析:利用超声波脉冲检测样品内部的空隙、气泡等缺陷,可用于观察组件内部的芯片粘接失效、分层、裂纹、夹杂物、空洞等。
切片(Cross Section)分析:切片技术主要是一种用于检查电子组件、电路板或机构件内部状况、焊接状况的分析手段。通常采用研磨的方法,使内部结构或缺陷暴露出来。
红墨水(Dye&Pry)分析:适用于验证印刷电路板上BGA及IC的焊接情况。通过观察、分析PCB及IC组件的焊点情况,从而对焊接开裂情况进行判定。
焊点推拉力(Bonding Test):适用于验证印刷电路板上BGA锡球及小型贴片零件的推力测试,QFP引脚的拉力测试。
芯片开封测试(IC-Decapping):使用强酸将塑封器件芯片上方的塑料蚀掉,观察芯片金线焊接情况、芯片内部线路情况、芯片表面是否出现EOS/ESD等。
沾锡能力测试:针对SMT电子组件、PCB板进行沾锡能力测试,并通过测试结果对样品沾锡能力进行判定。
离子浓度测试:测试样品溶液的组分和离子浓度﹐常测离子包括﹕F-﹑Cl-﹑NO2-﹑Br-﹑NO3-﹑PO43-、SO42-等。
表面绝缘阻抗(SIR)测试:给电路施加一定电压,通过测试电路的电流大小,来计算出电阻值,并记录电阻值随时间变化情况。根据表面绝缘阻抗(SIR)测试数据可以直接反映PCBA的清洁度。可用于检测助焊剂、清洗剂、锡膏、锡渣还原剂、PCB软板等
场**扫描电镜利用场**电子产生高能量的电子束,当电子束与样品相互作用时,会产生二次电子、背散射电子等信号。二次电子主要来自样品表面浅层,对样品表面形貌敏感,可用于观察样品的表面细节;背散射电子则与样品原子序数有关,通过分析背散射电子的信号可以了解样品表面不同区域的成分差异。
场**扫描电镜性能特点
高分辨率:可达到纳米甚至亚纳米级的分辨率,能够清晰地观察到样品表面的微观结构和细节。
高放大倍数:放大倍数通常在 10-100 万倍之间连续可调,可根据需要选择合适的放大倍数观察样品。
良好的景深:可以获得具有立体感的样品表面图像,对于观察粗糙或不规则的样品表面有利。
多功能性:除了观察形貌外,还可配备能谱仪、电子背散射衍射仪等附件,进行元素分析、晶体结构分析等。
低电压成像能力:在低加速电压下也能获得量的图像,可用于观察对电子束敏感的样品。
场**电镜应用领域
材料科学领域
材料微观结构研究:分析金属、陶瓷、高分子等材料的晶粒尺寸、形状、分布及晶界特征等,如研究纳米金属材料的晶粒大小和生长形态,帮助优化材料的制备工艺,提高材料性能。
材料表面形貌观察:观察材料在制备、加工或使用过程中的表面形貌变化,如金属材料的磨损表面、腐蚀表面,了解材料的损伤机制,为材料的防护和使用寿命预测提供依据。
复合材料界面分析:观察复合材料中不同相之间的界面结合情况,如碳纤维增强树脂基复合材料中碳纤维与树脂的界面结合状态,为提高复合材料的性能提供指导。
半导体行业
半导体器件制造与检测:在半导体芯片制造过程中,用于观察光刻图案的精度、刻蚀效果、薄膜的均匀性等,如检测芯片表面的光刻线条是否清晰、有无缺陷,及时发现制造过程中的问题,提高芯片的良品率。
半导体材料研究:分析半导体材料的晶体结构、缺陷分布、杂质沉淀等,如研究硅材料中的位错、杂质团簇等缺陷对半导体性能的影响,为半导体材料的研发和质量控制提供重要信息。
地质与矿物学领域
矿物形貌与结构分析:观察矿物的晶体形态、解理、断口等特征,如石英、长石等常见矿物的晶体形貌,为矿物的鉴定和分类提供依据。
岩石微观结构研究:分析岩石的孔隙结构、矿物颗粒的排列方式、胶结物的形态等,了解岩石的物理性质和力学性能,为石油勘探、地质工程等提供基础数据。
纳米科技领域
纳米材料制备与表征:用于观察纳米材料的尺寸、形状、分散性等,如碳纳米管的管径、长度、管壁结构,以及纳米颗粒的粒径分布和团聚状态等,指导纳米材料的合成和制备工艺优化。
纳米器件研究:观察纳米器件的结构和性能,如纳米传感器、纳米电子器件等的微观结构和界面特性,为纳米器件的设计和性能改进提供依据。
注意事项
优尔鸿信检测
以客户为中心,为客户提供全面的PCB板检测服务。
实力:隶属于世界**企业;
正规:于2003年获得CNAS初次认可,2018年获得CMA资质;
精益求精:验室采用全进口设备,确保数据准确性;
快速:3工作日完成报告,打破业内规则;
经验丰富:长期从事电子产品及零部件检测服务。
PCB板表面绝缘阻抗测试是一种用于评估PCB板表面绝缘性能的检测方法。在PCB的制造和组装过程中,由于绝缘层的质量对于防止电气故障具有至关重要的作用,因此它被广泛应用于电子制造、通信和电源电子设备等多个领域。
优尔鸿信检测技术(深圳)有限公司旗下的成都检测中心(华南检测中心成都分支)成立于1996年,配合高科技电子产品设计、验证、生产过程的检测需求组建科技实验室,创始团队汇集科技精英、凭借雄厚的技术背景和开拓创新精神,在一张白纸上点石成金。华南检测中心迄今发展成目**大功能22个专业的实验室,主要检测设备4300余台(套),拥有1500人的管理、技术人员团队,打造了一个提供快速、精密、准确检测能力、服务网络遍及全国的大型旗舰实验室。于2003年**中国国家合格评定**(CNAS)的初次认可,检测能力获得苹果、戴尔、惠普等**客户的认可,实现[一份报告、**通行]。 检测业务主要分为:尺寸量测与3D工程、仪器校准、材料分析(金属、塑料)、有害物质检测、电子零组件失效分析、物流包装测试、可靠性分析(气候、机械)、仿真分析、热传测试、声学测试、食材检测(微生物、理化检测)、儿童玩具测试、汽车材料及零部件检测、产品认证等。