介绍金相切片测试的具体步骤及重要性、PCB＆PCBA一站式失效分析项目及测试方法与自动研磨服务

时间： 2024-09-08 来源：启威测实验室公众号

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

图1 自动研磨案例

自动研磨服务介绍：

适用于高精微（光镜，SEM，TEM，AFM，ETC）样品的半自动准备加工研磨抛光，模块化制备研磨，平行抛光，精确角抛光，定址抛光或几种方式结合抛光。

自动研磨服务范围：

主要应用于半导体元器件失效分析，IC反向

自动研磨服务内容：

1.断面精细研磨及抛光

2.芯片工艺分析

3.失效点的查找

金相切片测试的具体步骤

01、样品制备：

将PCB按照特定尺寸切割，确保切片可以代表所需测试的区域。

使用研磨和抛光技术，对切片表面进行平滑处理，以便进行显微观察。

02、显微检查：

在光学显微镜下观察切片，检查内层连接、导电路径和基板材料的结构。

使用特定的染色技术以增强显微图像的对比度，更好地识别不同材料和可能的缺陷。

03、数据记录和分析：

录制显微图像，量化分析内部结构的尺寸、形态以及缺陷的具体位置和类型。

根据IPC标准，评估切片质量，决定是否符合工艺要求。

为什么金相切片测试重要

质量保证：金相切片测试是确认PCB产品在生产过程中达到高质量标准的重要步骤。

故障分析：当PCB失败时，金相切片可以帮助识别失败的原因，如材料缺陷、制造上的问题或设计缺陷。

过程改进：通过分析金相切片的结果，可以对生产过程进行调整和优化，以减少缺陷的产生。

结论

在电子制造行业，对印刷电路板进行金相切片测试是确保产品质量和可靠性的重要环节。通过遵循IPC-TM-650标准，制造商可以确保他们的产品符合行业标准，同时帮助优化生产流程和提高最终产品的性能。

无论您的产品是属于元器件级失效分析，需要评估来料器件质量，验证分析器件失效机理；

还是产品是属于PCBA 板级失效分析，需要分析及验证焊接失效机理，评估焊接工艺及材料；

又或者是系统级失效分析，需要分析功能，定位失效点；

图2 失效分析层级

无论哪种失效分析层级，分析的流程都是：

第一步，失效背景调查：产品失效现象？失效环境？失效阶段（设计调试、中试、早期失效、中期失效等等）？失效比例？失效历史数据？

第二步，系统电性能测试：示波器、网络分析仪器、万用表等；

第三步，非破坏分析：X射线透视检查、超声扫描检查、电性能测试、形貌检查、局部成分分析等。

破坏性分析：开封检查、剖面分析、探针测试、聚焦离子束分析、热性能测试、体成分测试、机械性能测试等。

第四步，理化分析（力学性能、结构分析等）、SEM/EDS分析、FTIR分析、可焊性分析等；

结构分析、力学分析、热学分析、环境条件、约束条件等综合分析。

第五步，使用条件分析：模拟验证实验：根据分析所得失效机理设计模拟实验，对失效机理进行验证。

图3失效分析流程及分析手段（方法）

01、失效分析的最终目标

失效分析需要高精尖的分析设备，也需要分析工程师不仅会看电路图、懂工艺、懂研发设计，通过一系列分析验证，达到我们最终的目标：

找出失效原因，确认失效模式、机理；
明确引起失效的责任方，为仲裁提供依据；
纠正设计和制造中的错误；
改进生成工艺，提高产品可靠性；
降低产品质量成本；

02、失效分析前需要确认事项

1. 需客户给出失效背景（失效现象、失效阶段、工艺参数、失效概率等);
2. 明确送检对象(供应商、生成商、购买商);
3. 是否涉及法律纠纷；

4. 提供以上信息，方能准确评估，给出失效分析方案；

当然，如果委托方有一定的失效分析能力，只需要高精尖的分析设备做测试，也可以委托我们做检测项目（见表1），单个的项目只给出测试结果，不做原因分析，不确认失效机理，不提供改进措施。

表1 PCB&PCBA失效分析项目及测试方法

03、失效分析案例（PCBA器件）

因失效分析案例报告内容较多，本次只展示部分内容。

(1) 外观检查
异常类型编号：Found1疑似镀层缺失， Found2疑似腐蚀形貌，Found3三防漆已破损，Found4疑似枝晶形貌；

(2) 防漆紫光灯检查结果
异常类型编号：Found5小气泡大面积分布， Found6疑似分层异常

(3) SEM/EDS分析

分析结论：1#电阻端子之间PCB表面的10-B1金属异物含有P、S和Ni元素，且形成枝晶形貌，连接形成端子之间的通路。在对应的三防漆10-B2处，也存在与10-B1相似的现象，异物含有P和Ni元素，且形成枝晶形貌，连接形成端子之间的通路。

(4) 解焊分析

解焊后，解焊分离发生端子陶瓷本体处，端子明显有严重的镀层缺失，并伴随腐蚀性形貌，对应PCB焊盘的残余焊料上也有腐蚀残留物。

(5) 阻值测量

1．对解焊后的电阻单体进行阻值测量，因其一端子镀层缺失，测试过程中，接触端子的大部分焊接位置均为开路，如下侧边的结果。

2．接触端子顶部极少量的镀层残留物位置才可测出阻值；其中4#和6#的阻值比正常值(845KΩ) 大，约1.9MΩ。以上结果说明，因其镀层缺失而阻值偏大，甚至在端子焊接位置处于开路状态。

启威测实验室提供PCB&PCBA一站式失效分析服务，服务范围包括：

消费类电子产品：智能穿戴产品、移动终端、手机，平板通讯模块等。

电子元器件：电阻，电感，电容，晶振、LCD，IC，LED等。

工业/商业/医疗电子产品：投影仪，呼吸机、电子体温计等。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由ll转载自启威测实验室公众号，原文标题为:半导体元器件失效分析自动研磨，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【技术】为什么电动车锂电池比手机锂电池更容易爆炸？

对于锂电池来说，单颗电芯使用的安全性要比多颗锂电池组成的电池组使用要更容易控制，也就更安全。本文格瑞普介绍为什么电动车锂电池比手机锂电池更容易爆炸？首先这里简单介绍一下锂电池电芯之间是存在压差、容量差、内阻差等这些误差的。

技术探讨发布时间 : 2023-02-02

一文介绍手机电池激活的原理、方法以及注意事项

手机电池激活是一个备受关注的话题，因为一个健康的电池可以延长手机的使用寿命，提高手机的性能。在本文中，我们将详细介绍手机电池激活的原理、方法以及注意事项。我们将从以下几个方面展开讨论。

技术探讨发布时间 : 2023-12-28

解决智能手机散热导热问题的重要材料——‌石墨片

石墨片通过其优异的导热性能和适应复杂结构的能力，有效解决了智能手机的散热导热问题，提高了手机的性能和用户体验。

技术探讨发布时间 : 2024-08-30

【失效分析】标准IPC-TM-650下的电路板PCB＆PCBA金相切片测试

在电子制造行业，IPC-TM-650是一套标准测试方法手册，它为测试印刷电路板（PCB）和其他相关材料提供了详尽的指导。这些测试方法涵盖了从电气测试到环境适应性测试的各种项目。对于金相切片而言，这些测试非常关键，因为它们帮助分析和评估PCB内部结构的完整性和质量。

设计经验发布时间 : 2024-09-27

IC及电子组件失效分析评估—金相切片的受制因素及试验步骤

金相切片，又名切片，cross-section, x-section, 是用特制液态树脂将样品包裹固封，然后进行研磨抛光的一种制样方法。检测流程包括取样、固封、研磨、抛光、最后提供形貌照片、开裂分层大小判断、或尺寸等数据，是一种观察样品截面组织结构情况的最常用的制样手段，其依据的标准为IPC-TM-650 2.1.1。

设计经验发布时间 : 2024-02-14

金相切片测试结果如何判定？启威测实测案例带你了解金相切片各种失效现象

金相切片测试结果如何判定？启威测实测案例带你了解金相切片各种失效现象。

设计经验发布时间 : 2024-03-14

什么是汽车以太网100M BASE-T1？启威测实测案例带你了解100M BASE-T1信号测试！

100M BASE-T1的开发是为了满足汽车系统的需求，尽管以太网是商业和工业应用中长期流行的通信协议，但直到100BASE-T1的出现，它才被广泛应用于汽车工业。

设计经验发布时间 : 2024-05-30

手机安全任重道远，企业级市场成增量关键？

近年来，手机安全问题频发，工信部公布466个问题APP，再次引发公众关注。手机支付安全和个人隐私泄露是用户最关注的手机安全问题。然而，手机安全形势依旧严峻，第三方手机安全卫士和安全手机都存在不足。面对这一挑战，手机安全市场必须不断努力，寻求新的发展路径，以提升安全防护能力，确保用户手机安全。只有这样，才能有效应对不断出现的手机安全威胁，保障用户的合法权益。

行业资讯发布时间 : 2024-11-11