PCB与PCBA失效分析及应对措施20111014

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1、演讲者单位简介IntroductiontoCepreiPCB及其组件失效分析与应对措施赛宝Ceprei成立于1955年，又名工业和信息化部电子第五研究所，工业和信息化部直属的专业技术支撑机构，获得包括IECQ在内的国内外资质与授权40多项。是电子产品的质量与可靠性领域的权威技术研究机构，提供的专业服务包括从材料、元器件、PCB、组件、设备到系统，软件到硬件系统的测试、分析、评价、认证，以及工艺咨询与环保技术（贺光辉RoHS测试、环境监测与清洁生产审核）等。中国赛宝实验室可靠性研究分析中心020-87

2、236659,shirleyhe@ceprei.com（2011年10月惠州)1影响PCBA质量的几个主要要主要内容素印制板组件（PCBA）¾影响PCBA质量的几个主要要素PCB元器件¾印制板面临的挑战¾PCB及PCBA失效分析流程每一个环节焊接都很重要！¾PCB及PCBA失效分析技术PCBA焊点¾PCB及PCBA失效案例及应对措施¾讨论1影响PCBA质量的几个主要要素2PCB面临的挑战电子工艺材料电子工艺材料•PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成MaterialsforElectr

3、onicMaterialsforElectronicManufactureProcessManufactureProcess为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。产品设计产品设计元器件适应性DesignforProduct元器件适应性DesignforProductComponentsComponentsManufacturabilityManufacturability印制板组件印制板组件PCBAPCBA其他过程其他过程OtherExperie

4、nceOtherExperience印制板工艺适应性印制板工艺适应性PCBManufacturabilityPCBManufacturability制造工艺制造工艺ManufactureProcessManufactureProcessForPCBAForPCBA2.1无铅化带来的挑战2.2无卤化带来的挑战•高热容（高温与长时间，热损伤）•电气性能•小窗口（SIR、CAF、介电强度等）（工艺窗口急剧变小，工艺控制难度？）•硬度脆度增加•低润湿性（可加工艺性能：韧性不足，（润湿性能严重下降，焊接质量更

5、难保证？）易碎、易裂等）•剥离强度（分层剥离增加）。。。2.3无铅焊点的典型缺陷2.4PCB无铅焊接的主要失效模式PCBA主要的失效模式：（2010年赛宝分析中心完成的4%分析统计）：15%焊接不良1）焊接不良：57%7%爆板过孔不良2）爆板（分层或起泡）：17%57%漏电3）漏电：15%腐蚀17%4）孔铜断裂（过孔不良）：7%5）腐蚀（氧化变色）：4%4PCB&PCBA失效分析技术3PCB与PCBA的失效分析基本流程失效分析技术基于失效现象，通过信息收集、功能测试、电性能测试以及简单的外观检查，确

6、定失效部位与失效模式FailureAnalysisTechnologies:基于失效机理与制程过程分析，寻找导致失©外观检查VisualInspection效机理发生的原因，必要时进行试验验证。©X射线透视检查X-RayInspection©电学测试ElectricalTestingVisualInspection报告失效原因©扫描超声显微镜检查C-SAMInspection失效定位失效机理分©红外热相分析IR-ThermalImage析分析©红外显微镜分析FT-IRMicroscopy©扫描电镜分

7、析及能谱分析SEM&EDSAnalysis根据分析过程与所获得的©金相切片分析MicrosectionAnalysisFT-IR结论编制失效分析报告。©染色与渗透检测技术Dye&PryTesting使用各种物理、化学手段（失效分析技术）©热分析技术ThermalAnalysis分析导致焊点失效或缺陷产生的机理，如虚•事实清楚©聚焦离子束分析技术FIBAnalysis焊、污染、静电损伤、潮湿应力、介质腐蚀•逻辑严密©二次离子质谱分析技术SIMSAnalysis、疲劳损伤、离子迁移、应力过载。。。。©失

8、效复现/验证FailureRepeat/Confirmation•条理性强。FIB案例1无铅HASL焊盘焊接不良分析5失效案例及应对措施¾案例1：无铅HASL焊盘焊接不良分析¾案例2：电镀镍金焊盘焊接失效分析¾案例3：ENIG焊盘焊接失效分析¾案例4典型腐蚀与电迁移失效分析¾案例5：CAF漏电失效分析¾案例6：锡须漏电失效分析¾案例7：分层起泡失效（1/2/3）分析¾案例8：孔铜开路失效（1/2）分析案例1无铅HASL焊盘焊接不良分析（续案例2电镀镍金焊盘焊接失效分析