失效機理分析及防護策略結合以上結果,電阻失效是由于經典電化學遷移引起(ElectrochemicalMigration,ECM)。其中失效模型包含Ag、Sn、Pb等金屬元素,指的是在一定的偏壓電場條件下,作為陽極的電子元件發(fā)生陽極金屬溶解,溶解到電解質中的金屬離子在電場作用下遷移到陰極,并發(fā)生沉積還原的行為,**終導致金屬離子以樹枝狀結晶形式向陽極生長[6]。因此電化學遷移現象有三個必要的過程:(1)陽極溶解形成金屬離子過程;(2)金屬離子遷移過程;(3)金屬離子在陰極沉積過程[7]。梳形電路“多指狀”互相交錯的密集線路圖形,用板面清潔度、綠油絕緣性等,高電壓測試的一種特殊線路圖形。廣西電阻測試系統(tǒng)解決方案
設計特性描述IPCJ-STD-001是一份規(guī)范焊接電子組件制造實踐和要求的文件。一般來說,根據J-STD-004的分類標準,這些助焊劑適用于電子組裝。在使用幾種不同的涂層和助焊劑時,兼容性也需要測試。兼容性測試的方法因應用而異,但需要使用行業(yè)標準方法測試。理想情況下,電化學可靠性/兼容性應該用**新型組裝的電路板和元器件進行測試。由爐溫定義的加熱循環(huán)過程對助焊劑的表現也很關鍵。清洗工藝也應該使用類似于SIR的方法在IPC-B-52的板子上驗證。一旦優(yōu)化了組裝,就應該進行深入的測試去確定組裝的設計和工藝。在J-STD-001中,就以IPC-9202和9203來舉例。在組裝區(qū)域,溫度曲線經歷了比較大的熱量,因此比較低和**短的峰值被復制應用于任何測試樣板制作,以確保測試結果的一致性和可靠性的預期。廣西電阻測試系統(tǒng)解決方案實現多通道電流同時采集,實時監(jiān)控測試樣品離子和材料絕緣劣化過程。
助焊劑等級分類所有的測試完成后,編輯L、M和H的測試數據,所有測試數據的比較高值決定助焊劑的等級。例如,一款助焊劑的活性等級要定為L,就需要五項測試中每個結果都是L_才可以。每個測試從不同的角度來量化電遷移的傾向性。ECM和SIR測試**接近組裝產品在使用壽命時間里**容易產生電化學遷移的情況。它們都是在更高的溫濕度下進行加速測試,并且發(fā)展成為表明可靠性的一種標準。當前SIR測試方法擅長用標準化的方式測試電化學遷移的傾向性。這種測試更接近真實失效機理。由于監(jiān)測頻率的關系,這種測試能夠捕捉到絕緣電阻的波動。這種波動可能表示枝晶形成然后又溶解了。這就可以不依賴于災難性故障來指示潛在的問題。
幾十年來,行業(yè)標準一直認為SIR測試是比較好的方法。然而,在實踐中,這種方法有一些局限性。首先,它是在標準梳狀測試樣板上進行的,而不是實際的組裝產品。根據不同的PCB表面處理、回流工藝條件、處理工序等,需要進行**的測試設置。而且測試方法的選擇,可能需要組裝元器件,也可能不需要。由于和助焊劑分類有關,這些因素的標準化是區(qū)分可比較的助焊劑類別的關鍵。另一方面,工藝的優(yōu)化和控制可能會遺漏一些關鍵的失效來源。其次,由于組件處于生產過程中,無法實時收集結果。根據測試方法的不同,測試時間**少為72小時,**多為28天,這使得測試對于過程控制來說太長了。從而促使制造商尋求能快速有效地表征電化學遷移傾向的測試方法,以控制組裝工藝。操作方便:充分考慮實驗室應用場景,方便工程師實施工作。
(1)電阻表面枝晶狀遷移物證明焊料中的Sn,Pb金屬元素發(fā)生電化學遷移導致枝晶的生長,連通電阻兩極,導致電阻短路失效;(2)離子色譜結果表明SnPb焊料中的助焊劑中存在較高的氯離子,加速了電阻表面發(fā)生焊料的電化學遷移;(3)離子電化學遷移失效復現實驗驗證了在氯離子、電場和潮氣作用下,電阻端電極金屬材料發(fā)生陽極溶解,產生了金屬離子,故而在電阻表面發(fā)生電化學遷移。(4)為了避免此類失效問題,建議在實際生產中從抑制陽極溶解過程、抑制遷移的過程和抑制陰極沉淀過程做出防護措施,改善產品質量。提高失效分析效率,滿足客戶測試需求。江西智能電阻測試直銷價
測試速度快:20ms/所有通道。廣西電阻測試系統(tǒng)解決方案
金屬離子遷移過程此失效樣品灌封膠有機物與電路板上電阻存在一定縫隙,未能完全隔絕兩端電極,縫隙的存在為電化學遷移提供了遷移通道。因此密封電阻與電路板間縫隙能夠抑制金屬離子的遷移過程。針對金屬離子的遷移過程,可以加入絡合劑,使其與金屬正離子形成帶負電荷的絡合物,帶負電的絡合物將不會往陰極方向遷移和在陰極處發(fā)生還原沉積,由此達到抑制金屬離子往陰極遷移的目的。同時,隨著外電場強度增大,會加快陽極溶解、離子遷移和離子沉積過程。根據文獻[10]報道,當外電壓不超過2V時,形成的樹枝狀沉積物數目較少,且外加電壓的增加會使得電化學遷移造成的短路失效時間會***縮短。因此,盡量在設計階段中,設置元件在工作狀態(tài)時為較低的外電場,也能避免由于快速發(fā)生電化學遷移而導致的短路失效,延長使用壽命。廣西電阻測試系統(tǒng)解決方案
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