電路板失效分析

        縱觀近幾年來，武漢微譜檢測所接受的電路板失效樣品來看，電路板的失效模式包括爆板、分層、短路、起泡，焊接不良，腐蝕遷移等。常用的失效分析手段包括如下 幾個方面：
        1） 無損檢測：無損檢測是指在電不破壞電路板樣品的情況下，對電路板作一些物理性的檢測，以了解電路板樣品的初步資料，無損檢測手段主要包括：

        a） 外觀檢查：通過廣大鏡、顯微鏡和肉眼觀察電路板在外觀上有無明顯的損壞或異常。

        b） X射線透視檢測:通過X射線透視成象技術，觀察樣品內部結構及損壞情況。

        c） 三維CT檢測：三維CT檢測技術能準確快速地再現樣品內部的三維立體結構，能夠定量地提供樣品內部的物理、力學等特性，如樣品缺陷的位置及尺寸、樣品密度的變化及水平及樣品內部的雜質及分布等

        d） C-SAM檢測：C-SAM檢測是利用超聲波脈沖檢測試樣內部空隙等缺陷，主要目的是觀察電路板內部的粘接失效、分層、裂紋、夾雜物、空洞等。是在不破壞樣品的情況下檢測組件的完整性、內部結構和試樣的內部情況，其作為失效分析中的一種，它可以實現在不破壞樣品電氣能和保持結構完整性的前提下對物料進行檢測。

        e） 紅外熱成像：紅外熱成像技術是通過非接觸探測紅外能量（熱量），并將其轉換為電信號，進而在顯示器上生成樣品熱圖像和溫度值，并可以對溫度值進行計算的一種檢測技術。熱成像檢測的作用有：樣品破損的提示、樣品失效的早期預警和提示、其他未知失效現象的分析和跟蹤。

        2)材料表面元素分析：材料表面元素分析主要是了解試樣表面元素組成，主要的檢測手段有如下幾種：

        a)掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)：利用掃描電鏡及能譜分析能得出樣品微區成分元素種類與含量,掃描電鏡能譜具有操作簡單、分析速度快以及結果直觀等特點。

        b)顯微紅外分析(FTIR)：紅外分析主要是檢測樣品表面的有機物組成，其原理是根據樣品表面的紅外光譜特征峰的分布和面積來確定樣品中有機物的種類及含量。

        c)俄歇電子能譜分析(AES)：該檢測技術是一種材料表面分析料科學的分析技術，其主要特點是在俄歇電子來自淺層表面，僅帶出表面的資訊，并且其能譜的能量位置固定，分析技術簡單。

        d)X射線光電子能譜分析(XPS)：X射線光電子能譜技術（XPS）是電路板失交分析中一種先進顯微分析技術，其通常是和上述俄歇電子能譜技術（AES）配合使用。與俄歇電子能譜技術相比，它可以更準確地測量試樣表面原子的內層電子束縛能及其化學位移，因此它不可提供分子結構和原子價態方面的信息，還能供各種電路板表面中各化合物的元素組成和含量、 化學狀態、分子結構等信息。

        e)二次離子質譜分析(TOF-SIMS)：二次離子質譜分析技術是利用高能量的一次離子束轟擊電路板試樣表面，樣品表面的原子或原子團會因為吸收能量而從表面發生濺射產生二次粒子,通過分析這些帶電粒子便可得到關于樣品表面信息。

        3電路板材料熱分析：

        a)差示掃描量熱法(DSC)

        b)熱機械分析(TMA)

        c)熱重分析(TGA)

        d)動態熱機械分析(DMA)

        e)導熱系數(穩態熱流法、激光散射法)

        4.電路板電性能測試：

        a)擊穿電壓、耐電壓、介電常數、電遷移

        b)破壞性能測試：

        c)染色及滲透檢測

        d)電子元器件失效分析