電視板卡PCBA存在漏電失效現(xiàn)象是由什么導致的？

引言

某電視板卡在使用6個月左右，PCBA存在漏電失效現(xiàn)象。經客戶內部初步排查分析，為PCBA板上芯片中的T1-T2引腳之間存在阻值降低而導致電視板卡失效，現(xiàn)對其進行失效分析，查找失效原因。

測試分析

1 電性能檢測

利用萬用表對失效復現(xiàn)電視板卡的T1-T2引腳之間進行阻值測試，發(fā)現(xiàn)T1-T2引腳之間阻值不穩(wěn)定。

圖1 失效復現(xiàn)電視板卡T1-T2引腳典型阻值測量結果圖片

2 Thermal EMMI 分析

對失效復現(xiàn)電視板卡T1-T2進行Thermal EMMI分析，發(fā)現(xiàn)T1、T2相連兩通孔之間存在明顯熱點現(xiàn)象，在T1/T2之間加0.2V電壓時，漏電電流為2.35mA；在T1/T2之間加0.5V電壓時，漏電電流為3.87~5.07mA。

綜上可知， T1-T2引腳之間漏電與其對應相連的兩通孔有關，初步懷疑T1-T2兩通孔之間存在CAF（陽極導電絲）。

圖2 失效復現(xiàn)電視板卡T1-T2位置Thermal熱點圖片

3 X-Ray分析

為了進一步觀察電視板卡內通孔的結構，通過X-ray觀察電視板卡失效位置以及光板電視板卡相同位置通孔，發(fā)現(xiàn)電視板卡中T1、T2通孔孔銅周邊都疑似有金屬絲存在，與Thermal結果相對應，而光板中通孔則未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。

圖3 電視板卡X-Ray典型圖片

4 切片分析

為了進一步確認電視板卡失效是否與CAF相關，對電視板卡的失效位置通孔進行切片分析，結果如下：

光板: 由顯微圖片可知，PCB光板內通孔之間基材無明顯“發(fā)白”現(xiàn)象，通過SEM進一步觀察，基材未發(fā)現(xiàn)明顯開裂異常。成分分析結果表明，PCB基材主要成分是：C、O、Al、Si、Ca、Br，基材內未發(fā)現(xiàn)異常Cu元素。

失效電視板卡：顯微圖片發(fā)現(xiàn)，T1、T2及周邊通孔之間基材存在明顯“發(fā)白”現(xiàn)象，疑似存在開裂現(xiàn)象，且T1-T2通孔之間疑似存在CAF現(xiàn)象。

通過SEM進行進一步觀察，PCB基材存在明顯開裂，且孔銅附近開裂更嚴重。通過成分分析可知，PCB基材主要成分是C、O、Al、Si、Ca、Br，在基材開裂位置發(fā)現(xiàn)異常的Cu元素。

因此可確定導致電視板卡失效的直接原因為通孔之間存在CAF現(xiàn)象，只是引腳之間阻值降低，從而發(fā)生漏電失效。

圖4 光板體視顯微圖片

圖5 光板切片SEM圖片

表1 光板切片EDS結果

圖6 失效復現(xiàn)電視板卡第一截面顯微鏡圖片

圖7 失效電視板卡通孔SEM圖片

表2 失效復現(xiàn)電視板卡T1-T2通孔第一截面EDS測試結果(Wt%)

結論

導致電子組件失效的直接原因為：PCB板通孔之間存在CAF，致使PCB通孔之間存在漏電現(xiàn)象。導致CAF產生的主要原因為PCB基材存在開裂，而PCB基材開裂主要與鉆孔工藝不良有關。

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