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电视板卡PCBA存在漏电失效现象是由什么导致的?

2024-01-23  浏览量:45

 

电视板卡PCBA存在漏电失效现象是由什么导致的?

 

引言

 

某电视板卡在使用6个月左右,PCBA存在漏电失效现象。经客户内部初步排查分析,为PCBA板上芯片中的T1-T2引脚之间存在阻值降低而导致电视板卡失效,现对其进行失效分析,查找失效原因。

 

测试分析

 

1 电性能检测

 

利用万用表对失效复现电视板卡的T1-T2引脚之间进行阻值测试,发现T1-T2引脚之间阻值不稳定。

 

失效复现电视板卡T1-T2引脚典型阻值测量结果图片

图1 失效复现电视板卡T1-T2引脚典型阻值测量结果图片

 

2 Thermal EMMI 分析

 

对失效复现电视板卡T1-T2进行Thermal EMMI分析,发现T1、T2相连两通孔之间存在明显热点现象,在T1/T2之间加0.2V电压时,漏电电流为2.35mA;在T1/T2之间加0.5V电压时,漏电电流为3.87~5.07mA。

综上可知, T1-T2引脚之间漏电与其对应相连的两通孔有关,初步怀疑T1-T2两通孔之间存在CAF(阳极导电丝)。

 

失效复现电视板卡T1-T2位置Thermal热点图片

图2 失效复现电视板卡T1-T2位置Thermal热点图片

 

3 X-Ray分析

 

为了进一步观察电视板卡内通孔的结构,通过X-ray观察电视板卡失效位置以及光板电视板卡相同位置通孔,发现电视板卡中T1、T2通孔孔铜周边都疑似有金属丝存在,与Thermal结果相对应,而光板中通孔则未发现此现象。

 

电视板卡X-Ray典型图片

图3 电视板卡X-Ray典型图片

 

4 切片分析

 

为了进一步确认电视板卡失效是否与CAF相关,对电视板卡的失效位置通孔进行切片分析,结果如下:

光板: 由显微图片可知,PCB光板内通孔之间基材无明显“发白”现象,通过SEM进一步观察,基材未发现明显开裂异常。成分分析结果表明,PCB基材主要成分是:C、O、Al、Si、Ca、Br,基材内未发现异常Cu元素。

失效电视板卡:显微图片发现,T1、T2及周边通孔之间基材存在明显“发白”现象,疑似存在开裂现象,且T1-T2通孔之间疑似存在CAF现象。

通过SEM进行进一步观察,PCB基材存在明显开裂,且孔铜附近开裂更严重。通过成分分析可知,PCB基材主要成分是C、O、Al、Si、Ca、Br,在基材开裂位置发现异常的Cu元素。

因此可确定导致电视板卡失效的直接原因为通孔之间存在CAF现象,只是引脚之间阻值降低,从而发生漏电失效。

 

光板体视显微图片

图4 光板体视显微图片

 

光板切片SEM图片

图5 光板切片SEM图片

 

表1 光板切片EDS结果

光板切片EDS结果

 

失效复现电视板卡第一截面显微镜图片

图6 失效复现电视板卡第一截面显微镜图片

 

失效电视板卡通孔SEM图片

图7 失效电视板卡通孔SEM图片

 

表2 失效复现电视板卡T1-T2通孔第一截面EDS测试结果(Wt%)

失效复现电视板卡T1-T2通孔第一截面EDS测试结果

 

结论

 

导致电子组件失效的直接原因为:PCB板通孔之间存在CAF,致使PCB通孔之间存在漏电现象。导致CAF产生的主要原因为PCB基材存在开裂,而PCB基材开裂主要与钻孔工艺不良有关。

 

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