PCB內(nèi)層短路失效分析方法

1、PCB內(nèi)層短路失效分析方法據(jù)GJB 7548-2012撓性印制板通用規(guī)范要求："絕緣測(cè)試時(shí)，相鄰導(dǎo)體 間的絕緣電阻應(yīng)大于100 MQ",可進(jìn)行如下定義：絕緣不良指絕緣電阻值 大于100 Q而小于100 MQ之情況。絕緣電阻不大于10Q視為完全短路， 絕緣電阻大于10Q （含10Q ）視為微短,完全短路和微短統(tǒng)稱為短路。二、不良板信息描述某型號(hào)的4層剛性PCB樣品在電子測(cè)試時(shí)被檢測(cè)到存在短路現(xiàn)象,不良樣 品數(shù)量僅為1塊。不良板外觀圖如下：S1不良板外觀圖如圖1所示，A、B兩點(diǎn)即為短路點(diǎn)。三、數(shù)據(jù)分析3.1阻值確認(rèn)使用萬用表對(duì)A、B兩個(gè)短路點(diǎn)之間的電阻值進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖2所示

2、:S2短踣點(diǎn)的阻值確認(rèn)通過萬用表測(cè)得A、B兩點(diǎn)之間的電阻值僅為0.2Q ,表明兩個(gè)標(biāo)記點(diǎn)之間 已經(jīng)短路。3.2網(wǎng)絡(luò)圏確認(rèn)通過查詢?cè)摪宓腃AM文件，確認(rèn)到A、B兩點(diǎn)分別處于不同的2個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。短路點(diǎn)A、B分別所屬的網(wǎng)絡(luò)的具體分布情況如圖3所示:A點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)B點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)-LJL“A點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)L2aB點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)-L2*A點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)L3°B點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)-L3qA點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)-L£B點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)-L鼻圖3短路點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)通過對(duì)不良位置的網(wǎng)絡(luò)分布進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)A點(diǎn)所在的a網(wǎng)絡(luò)中,L1 層、L2層和L4層的導(dǎo)電圖形為大銅皮,L3層分布有大量起看層間導(dǎo)通作 用的PTH孔；在B點(diǎn)所在的b網(wǎng)絡(luò)中，L

3、1層和L4層的導(dǎo)電圖形主要為焊 盤或孔環(huán),L2層、L3層的導(dǎo)電圖形分別為孤立孔和大銅皮。3.3網(wǎng)絡(luò)分割確認(rèn)在L1層，b網(wǎng)絡(luò)的圖形相對(duì)簡單且分散,可對(duì)b網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切割分析：使用 自動(dòng)取樣機(jī)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行切割取樣，對(duì)各模塊上b網(wǎng)絡(luò)中的表層焊盤與大 銅皮之間的電阻值進(jìn)行測(cè)量，直至找到切割后依然存在短路現(xiàn)象的模塊。分 割位置示意圖與短路模塊的電阻測(cè)量結(jié)果如圖4所示：i -_sls -L JL- K i F : :L L k ;CS面CAM文件QCS面-實(shí)物板八短路模塊（褪阻焊后的電阻口切除#模塊后樣品的電阻團(tuán)4短路模塊分割與電阻測(cè)量在切割得到的4個(gè)模塊中，4#模塊上b網(wǎng)絡(luò)的焊盤與a網(wǎng)絡(luò)的表層大銅皮 之間

4、的電阻值為0.001Q ,表明此模塊中的a、b兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間依然短路。另一方面,在切除4#模塊以后,用萬用表測(cè)得不良板剩余部分的b網(wǎng)絡(luò)的 表層焊盤與a網(wǎng)絡(luò)的表層銅皮之間的電阻值為8 ；表明切除4#模塊后,不 良板剩余部分的a、b兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的不存在短路。而且，褪去表層的阻焊 后，在CS面和SS面均未發(fā)現(xiàn)蝕刻不良現(xiàn)象。3.4水平切片確認(rèn)將短路的4#模塊制備成水平切片，從L1層逐層向下研磨,過程中逐層對(duì)比 切片觀察圖與對(duì)應(yīng)位置的CAM文件直至找到異常位置。結(jié)果如圖5所示：切片圖L2層八切片圖L3層（放大圖1） pCAM文件L2層門CAM文件丄3層Q切片圖丄3層（放大圖2）卩圖5水平切片確認(rèn)與文件對(duì)比

5、從圖5中可以看出，在短路模塊的L2層未發(fā)現(xiàn)明顯異常；但水平切片的L3 層觀察結(jié)果顯示：a網(wǎng)絡(luò)的過孔與b網(wǎng)絡(luò)的大銅皮之間存在殘銅，從外觀判 斷,該處的殘銅是蝕刻不凈造成的。經(jīng)過測(cè)量,孔與銅皮之間的電阻值僅 為0.002Q f表明此處的過孔與銅皮已經(jīng)短路。(1 ) 通過查詢CAM文件和電阻值測(cè)量可知,客戶反饋的A點(diǎn)、B點(diǎn)所 在的網(wǎng)絡(luò)為2個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò),并且兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間存在短路現(xiàn)象；(2) 觀察樣品外觀，未發(fā)現(xiàn)阻焊層存在明顯異物,褪去表層的阻焊后, 在CS面和SS面均未發(fā)現(xiàn)蝕刻不良(3) 查CAM文件可知，CS面上有很多焊盤與B點(diǎn)屬同一網(wǎng)絡(luò)，將這 些網(wǎng)絡(luò)初步劃分為4個(gè)模塊，將這些模塊依次切下，然后使用通過萬用表測(cè) 量這些焊盤與大銅皮的電阻值，發(fā)現(xiàn)僅有4#模塊上a網(wǎng)絡(luò)、b網(wǎng)絡(luò)之間的 電阻為0.001Q ,而剩下的不良板上a網(wǎng)絡(luò)、b網(wǎng)絡(luò)之間的電阻值為8 ；(4) 對(duì)4#模塊進(jìn)行水平切片分析，通過立體顯微鏡逐層觀察切片截面 形貌并對(duì)