电路板失效分析

        纵观近几年来，武汉微谱检测所接受的电路板失效样品来看，电路板的失效模式包括爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移等。常用的失效分析手段包括如下 几个方面：
        1） 无损检测：无损检测是指在电不破坏电路板样品的情况下，对电路板作一些物理性的检测，以了解电路板样品的初步资料，无损检测手段主要包括：

        a） 外观检查：通过广大镜、显微镜和肉眼观察电路板在外观上有无明显的损坏或异常。

        b） X射线透视检测:通过X射线透视成象技术，观察样品内部结构及损坏情况。

        c） 三维CT检测：三维CT检测技术能准确快速地再现样品内部的三维立体结构，能够定量地提供样品内部的物理、力学等特性，如样品缺陷的位置及尺寸、样品密度的变化及水平及样品内部的杂质及分布等

        d） C-SAM检测：C-SAM检测是利用超声波脉冲检测试样内部空隙等缺陷，主要目的是观察电路板内部的粘接失效、分层、裂纹、夹杂物、空洞等。是在不破坏样品的情况下检测组件的完整性、内部结构和试样的内部情况，其作为失效分析中的一种，它可以实现在不破坏样品电气能和保持结构完整性的前提下对物料进行检测。

        e） 红外热成像：红外热成像技术是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成样品热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测技术。热成像检测的作用有：样品破损的提示、样品失效的早期预警和提示、其他未知失效现象的分析和跟踪。

        2)材料表面元素分析：材料表面元素分析主要是了解试样表面元素组成，主要的检测手段有如下几种：

        a)扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)：利用扫描电镜及能谱分析能得出样品微区成分元素种类与含量,扫描电镜能谱具有操作简单、分析速度快以及结果直观等特点。

        b)显微红外分析(FTIR)：红外分析主要是检测样品表面的有机物组成，其原理是根据样品表面的红外光谱特征峰的分布和面积来确定样品中有机物的种类及含量。

        c)俄歇电子能谱分析(AES)：该检测技术是一种材料表面分析料科学的分析技术，其主要特点是在俄歇电子来自浅层表面，仅带出表面的资讯，并且其能谱的能量位置固定，分析技术简单。

        d)X射线光电子能谱分析(XPS)：X射线光电子能谱技术（XPS）是电路板失交分析中一种先进显微分析技术，其通常是和上述俄歇电子能谱技术（AES）配合使用。与俄歇电子能谱技术相比，它可以更准确地测量试样表面原子的内层电子束缚能及其化学位移，因此它不可提供分子结构和原子价态方面的信息，还能供各种电路板表面中各化合物的元素组成和含量、 化学状态、分子结构等信息。

        e)二次离子质谱分析(TOF-SIMS)：二次离子质谱分析技术是利用高能量的一次离子束轰击电路板试样表面，样品表面的原子或原子团会因为吸收能量而从表面发生溅射产生二次粒子,通过分析这些带电粒子便可得到关于样品表面信息。

        3电路板材料热分析：

        a)差示扫描量热法(DSC)

        b)热机械分析(TMA)

        c)热重分析(TGA)

        d)动态热机械分析(DMA)

        e)导热系数(稳态热流法、激光散射法)

        4.电路板电性能测试：

        a)击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移

        b)破坏性能测试：

        c)染色及渗透检测

        d)电子元器件失效分析