一种CAF失效点分析方法及应用技术

本发明专利技术涉及G01R31/02领域，具体为一种CAF失效点分析方法及应用，通过采用高分辨的X

【技术实现步骤摘要】
一种CAF失效点分析方法及应用


[0001]本专利技术涉及G01R31/02领域，具体为一种CAF失效点分析方法及应用。

技术介绍

[0002]CAF失效，即离子迁移失效，电子整机产品中的基板与电子器件之间或线路之间由于存在线间分布电场，会使处于两极之间某些金属离子发生电场作用下的迁移，即阳离子向处在阴极状态的部位移动，阴离子会向处于阳极状态的部位移动。离子在PCB电路的这种电迁移有着极大危险，轻则引起设备故障，重则会因引起短路事故而导致火灾。
[0003]印制电路板是计算机、通信电子设备、军用武器系统中的重要部件之一，可以实现各个元件之间的电气互连，但是在电子手表产品中，由于产品较小，密集的电路布线使得印制电路板的厚度、孔间距和线间距很小，对CAF失效的发生提供了有利条件，不仅对印制线路板的生产工艺和覆铜板的电气绝缘性提出了更高的要求，同时对于CAF失效点分析方法提出了更高的要求。但是现有CAF失效点分析方法多针对电路布线密度较低的中型、大型印制线路板，无法满足电路布线密集的小型印制线路板，尤其是电子手表产品中印制线路板CAF失效点的确认和分析要求。
[0004]因此，提供一种CAF失效点分析方法，通过确定并分析CAF失效原因，以提供相应的对策，在生产加工过程中以及使用过程中避免引起CAF失效，提高印制线路板的可靠性，进而提高电子手表产品可靠性，避免设备故障和短路事故的发生，具有重要的现实研究和应用意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术一方面提供了一种CAF失效点分析方法，其具体过程至少包括以下部分：
[0006]第一步：确认失效点，锁定失效区域；
[0007]第二步；对确认好的失效区域进行标识，并进行切片研磨得到切片样品；
[0008]第三步：观察确认切片样品并拍照；
[0009]第四步：对切片样品进行元素组成及各元素含量分析。
[0010]在印制电路板中，尤其是电子手表中的印制电路板中由于CAF失效引起的短路非常微小，因此失效点的确认造成了一定的技术挑战，为了提高失效点确认的准确度，进而提高CAF失效分析方法的准确性，作为一种优选的技术方案，所述第一步具体为：
[0011](1)先把一个通道对应的单元分割成两个等同的单元；
[0012](2)用高阻计分别对这两个单元进行绝缘电阻测试；
[0013](3)对阻值偏小的单元再切割，依次不断缩小失效点的范围。
[0014]优选的，所述第一步中确认失效点通过采用高分辨的X
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Ray或者CT来辅助确认，通过采用高分辨的X
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Ray或者CT来辅助确认，避免由于阳极丝太细太小无法观察到失效点。
[0015]在确定失效点后，对确认好的失效区域进行标识，并进行切片研磨，以确定CAF失效模式，便于后续对导致CAF失效的原因进行分析，并提供相应的改善对策，同时为电子手
表领域预防CAF失效问题提供思路。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述第二步具体包括以下步骤：
[0017](1)对失效区域进行垂直研磨；
[0018](2)对失效区域进行水平研磨；
[0019](3)边研磨边使用显微镜观察；
[0020](4)在发现阳极丝后换用细砂纸和抛光粉来进行小进给的研磨抛光，研磨抛光至阳极丝位置即得切片样品。
[0021]所述第二步(2)中水平研磨为逐层研磨；
[0022]所述第二步中显微镜观察为放大倍数为7
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45倍的体式显微镜配合金相显微镜观察，通过低倍的体式显微镜观察配合金相显微镜观察，使用暗场和明场观察，并用X
‑
Ray辅助验证确保观察结果的准确。
[0023]CAF失效现象一般发生在孔与孔之间，孔与导线之间，层与层之间，通过对确定的失效区域进行垂直研磨和水平研磨，确定发生CAF失效的层数和孔间的CAF情况；通过逐层逐层的往下研磨，并控制层与层间的间距，层与层之间的间距越小，可以有效避免在研磨过程中将CAF失效点磨掉。由于电子手表中密集的电路布线使得印制电路板的厚度、孔间距和线间距很小，很容易对观察结果造成一定的干扰，通过低倍的体式显微镜观察配合金相显微镜观察，使用暗场和明场观察，确定发生CAF失效的层数和孔间的CAF情况，准确识别CAF，并用X
‑
Ray辅助验证确保观察结果的准确；
[0024]为了避免在研磨过程中将CAF失效点磨掉，在发现阳极丝后换用细砂纸和抛光粉来进行小进给的研磨抛光，研磨抛光至阳极丝位置，作为一种优选的技术方案，所述第二步中小进给的研磨抛光中压力为350
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355(g/sq.cm)，转速为200
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300rpm；作为一种优选的技术方案，所述第二步中细砂纸的粒径为800
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1200目，所述细砂纸研磨时间为12
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16秒；优选的，所述第二步中细砂纸的粒径为1000目，所述细砂纸研磨时间为15秒；作为一种优选的技术方案，所述第二步中抛光粉为金刚石或氧化物，优选的，所述抛光粉为金刚石，所述金刚石的粒径为1
‑
6μm，优选的，所述金刚石的粒径为1μm；作为一种优选的技术方案，所述抛光粉抛光时间为20
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30秒，优选的，所述抛光粉抛光时间为23秒。采用细粒度的细砂纸进行小进给的研磨，虽然可以有效避免在在研磨过程中将CAF失效点磨掉但是采用细砂纸可能会在阳极丝表面造成一定的划痕，影响后续观察和分析，采用金刚石进行抛光处理以得到光滑的表面，便于后续观察确认和分析。
[0025]为了进一步确定CAF失效模式，方便后续分析导致CAF失效的原因，作为一种优选的技术方案，所述第三步具体包括以下步骤：
[0026](1)采用金相显微镜暗场和明场功能对切片样品进行观察确认并拍照；
[0027](2)采用X
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Ray观察，并进行拍照。
[0028]为了进一步确定CAF失效的原因并准确了解迁移物质的成分，作为一种优选的技术方案，所述第四步具体为：
[0029](1)将切片样品表面喷涂导电层，采用SEM观察切片样品表面；
[0030](2)采用EDS能谱分析。
[0031]所述导电层为Au、Pt、C中的至少一种，优选的，所述导电层为Au，所述导电层的喷涂时间为60
‑
90秒，优选的，所述导电层的喷涂时间为60秒，导电层喷涂时间过长，影响SEM
观察效果。通过SEM观察进一步确定CAF失效点及CAF失效模式，保证最终结果的准确度。
[0032]由于正常导电阳极丝一般由碳、氧、镍等元素组成，而有CAF通过的区域还含有铜、溴、氯等元素，通过EDS能谱对导电阳极丝的元素组成和各个元素的含量进行分析。
[0033]本专利技术第二方面提供了一种CAF失效点分析方法的应用，尤其适用于电子手表产品中印制线路板CAF失效点的确认和分析。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CAF失效点分析方法，其特征在于，其具体过程至少包括以下部分：第一步：确认失效点，锁定失效区域；第二步；对确认好的失效区域进行标识，并进行切片研磨得到切片样品；第三步：观察确认切片样品并拍照；第四步：对切片样品进行元素组成及各元素含量分析。2.根据权利要求1所述的一种CAF失效点分析方法，其特征在于，所述第一步具体为：(1)先把一个通道对应的单元分割成两个等同的单元；(2)用高阻计分别对这两个单元进行绝缘电阻测试；(3)对阻值偏小的单元再切割，依次不断缩小失效点的范围。3.根据权利要求1所述的一种CAF失效点分析方法，其特征在于，所述第一步中确认失效点通过采用高分辨的X
‑
Ray或者CT来辅助确认。4.根据权利要求1所述的一种CAF失效点分析方法，其特征在于，所述第二步具体包括以下步骤：(1)对失效区域进行垂直研磨；(2)对失效区域进行水平研磨；(3)边研磨边使用显微镜观察；(4)在发现阳极丝后换用细砂纸和抛光粉来进行小进给的研磨抛光，研磨抛光至阳极丝位置即得切片样品。5.根据权利要求4所述的一种CAF失效点分析方法，其特征在于，所述第二步(2)中水...

【专利技术属性】
技术研发人员：万自成，秦晓镭，
申请(专利权)人：深圳微谱标准技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：