PCB鍍層可靠性和失效分析 發布時間：2021-06-28 14:38:35
隨著電子設計朝輕薄方向發展，PCB制造工藝中的高密度集成（HDI）技術使終端產品設計更加小型化，同時滿足電子性能和效率的要求。HDI目前廣泛應用于手機、數碼、汽車電子等產品。HDI盲孔底部裂紋等異常是高密度互連印制電路板可靠性問題之一，其影響因素多，在制造過程中不易被檢測出來，業者稱之為典型的灰色缺陷，往往到了終端裝機后出現質量問題才發現，導致大額的索賠。
金鑒實驗室具備冷熱沖擊，回流焊測試等老化測試設備，具有機械研磨，氬離子拋光，FIB離子束等制樣手段，掃描電鏡/透射電鏡，EDS能譜等分析手段。面向PCB板廠，藥水廠商等客戶，可提供鍍層開路、鍍層裂紋、鍍層空洞、柱狀結晶、孔壁分離等失效分析；冷熱沖擊、回流焊、鍍層結晶、鍍層覆蓋性等可靠性分析。
01. 冷熱沖擊
金鑒實驗室針對PCB板冷熱沖擊測試，并檢測電阻變化，對鍍層失效部位可通過氬離子拋光或者FIB切割觀察鍍層間裂縫，鍍層開路，孔壁分離等不良缺陷，為PCB板廠工藝改進指明方向。
FIB-SEM觀察盲孔鍍層冷熱沖擊后存在盲孔底部裂紋異常
02. 回流焊測試
金鑒實驗室回流焊模擬SMT及返工狀況，可有效測試鍍層的熱可靠性，可快速測試鍍層是否有結合力不良，鍍層開裂等缺陷，并對缺陷進行分析。
無鉛回流焊曲線
03. 鍍層形貌及結晶
金鑒實驗室通過氬離子拋光后，場發射電鏡可觀察不同鍍層的形貌，可直觀判斷鍍銅層是否存在“柱狀結晶”等嚴重影響鍍層熱可靠性的結晶狀態。也可觀察不同鍍層間是否存在“空洞”、“ 裂紋”等不易監控到的異常。
通孔觀察化銅層與電鍍層間存在微空洞，電鍍層正常結晶
04. 鍍層覆蓋性
化銅層作為孔內導通最為關鍵的工藝，其厚度約為0.3-0.5μm，常規背光覆蓋性只能定性觀察整體覆蓋等級，針對出現孔無銅等異常時，經常不能通過背光等級來推斷異常來源，如通過機械研磨后觀察孔內覆蓋性及厚度，化銅層存在損傷，無法準確判定化銅層的狀態。金鑒實驗室通過氬離子拋光后場發射電鏡可觀察到化銅層在玻纖、樹脂位置的覆蓋性，可為PCB廠化銅覆蓋差異提供判定依據，也可為藥水廠商研發階段提供參考。
盲孔離子拋光后觀察化銅層在樹脂部位和玻纖部位的覆蓋良好
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