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      技術動態

      離子遷移現象的確認方法

      前言:大家在做CAF失效分析時,常常遇到的是孔與孔之間發生了離子遷移,主要是由于兩個孔之間的基材有貫穿性的空洞或玻纖縫隙,此部分為CAF失效發生的3個必要條件之一,通道

      有時我們用金相顯微鏡的明場光在兩個孔之間的玻纖上看到金黃的東西,以為是銅絲,但用EDS分析發現一點銅都沒有,這是因為顯微鏡打在玻纖上的光發生了折射,導致了誤判。其實 ,只要遵循以下3點,就能較快的找到遷移的銅絲。

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      1、電勢差,即電位差,簡單說就是電壓,若兩個相鄰孔的電勢差為0,即使兩個孔之間有大量的空洞和玻纖縫隙,也無法形成離子遷移,因此我們第一步就是要確認這兩個孔是否存在電勢差,如一個通孔連接VCC網絡,一個通孔連接GND網絡,這種情況下兩個孔之間便有了電勢差。

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      2、環境。我們做CAF試驗時,之所以要在雙85下進行,是因為在高溫高濕的環境下,更容易形成離子遷移。即其他條件相同情況下,環境的溫濕度越高,離子遷移發生的概率越高,畢竟離子遷移本身就是化學反應,溫度越高反應越快,濕度越高兩個電位之間的絕緣電阻越低,同時水汽中的水分子含有遷移所必須的H+OH-

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      3、通道,此條件最為關鍵,同時也是預防CAF失效的重點,能成為通道的地方,如玻纖縫隙,基材空洞,基材裂紋,油墨空洞,層間縫隙等。對于孔與孔之間的失效,除了通過阻值量測確認之外,還應該使用顯微鏡的底光穿透基材,去觀察基材中是否有明顯的異常(沒有觀察到明顯異常不代表基材無異常)

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      確定基材中確實有異常后,便是做斷面切片,常規的手法是通過金相顯微鏡去觀察,但這個方法有個弊端,因為金相顯微鏡的光穿透能力有限,無法觀察到深層基材的情況,如果只用金相顯微鏡去找銅絲,只能說靠運氣。因此必須要使用一個可以觀察到整個基材情況的方法:360度切片透光觀察。此方法需要將PCB兩面的銅通過平磨去除后再做切片;切片原則上不微蝕,不超聲波清洗,拋光時間不宜過長,研磨/拋光力度不宜過大,避免銅粉卷入基材造成誤判

       

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      效果:

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      最后便是EDS確認是否為金屬銅。注意,銅的遷移產物并非是純銅,而是銅鹽。


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