• 捷多邦欢迎您!
  • 7*24h服务热线:400-852-8880

车载视频系统失效案例,可怕的PCB层间异物

2019
01/24
本篇文章来自
捷多邦

PCB层间异物,有多可怕

某车载视频成像系统,经过约1年的使用时间后出现视频信号输出故障,导致系统的显示器上无图像显示。

1 背景

经过对视频网络系统逐步排查发现,该车载应用的PCBA板上一个通孔阻值不稳定。除去该通孔孔口的阻焊后,利用立体显微镜可观察到该处孔环存在明显翘起。

2 切片分析

2.1 失效现象确认

将失效的通孔从样品上切下并制作成垂直切片,研磨至失效通孔(A孔)的中间,使用显微镜观察其垂直截面,结果如图2所示:

如图2所示,不良孔的孔环已经严重起翘;在孔环与线路相连的一侧,可以看到孔壁的铜层与线路在孔口处已明显折断。在PCB板的内部,通孔周围出现了明显的分层显现象,结合该板的叠层结构与金相切片观察可以判断分层主要发生L3层与L4层中间的两张PP片之间。PCB的分层导致孔环翘起,以及孔壁铜层与线路之间出现裂纹,从而造成阻值不稳定的现象。

2.2 分层起爆点确认

对于PCB分层问题,第一步是要确认起爆点。使用自动取样机从分层位置取1个15*15mm的样片,使用物理方式将该样片沿分层界面剥开,结果如图3所示:

如图3所示,起泡位置的两侧界面上均存在焦黄色异物,而分层则发生两张PP片之间,由此可推断异物在PCB层压制程的预叠过程中便已掉落到PP片上。

3 异物来源排查

3.1 异物的表面微观形貌与元素组成分析

使用SEM&EDS对样品分层界面上的异物进行微观形貌观察与元素分析,结果如下图4所示:

由上图4可知,异物主要由粗细均匀的“纤维状”细丝组成,并且从成分相上来看,其与玻璃纤维布明显不同。异物表面的主要含有C、O、Cu、S、Br等元素。

3.2 异物来源验证

在PCB层压制程的预叠过程中,微观上为纤维状的物料主要为牛皮纸、新闻纸等,因此推断该异物可能为新闻纸或牛皮纸,将牛皮纸和新闻纸的表面微观形貌和组成元素做对比分析,结果如图5所示:

从图5可知,相对于新闻纸而言,牛皮纸表面的纤维粗细更为均匀,而且填料含量较少。牛皮纸主要包含C、O、S、Cu、Ca等元素,与不良板分层界面的异物具有相似的形貌和元素组成;而新闻纸主要包含C、O、Si、S、Cu、Ca等元素。因此,推断不良板内部的异物为牛皮纸。

4  分析结论

PCB内层层压杂物是导致其分层的主要原因,分层后基材急剧膨胀使孔环受到向外的应力作用而发生翘起和弯折,造成失效孔两端的电阻值不稳定甚至是开路等现象,导致视频系统功能失效。

附:《PCB失效分析技术》书籍简介(点此跳转

利用捷多邦 - 解决PCB打样所有问题

用梦想Layout,为Idea制板,以行动焊接

从灵感到实物,捷多邦助您快人一步

在线PCB打样请认准:www.jdbpcb.com

微信下单请扫描二维码,更快更省更轻松