PCB失效分析與可靠性測試

第 1 章 PCB 表面處理分析技術(shù)與案例分析 1
1.1 PCB 表面分析常用技術(shù).................................................... 1
1.1.1 金相顯微鏡分析技術(shù) ........................................................................ 1
1.1.2 掃描電子顯微鏡（SEM）及能譜（EDS）分析技術(shù).....................4
1.1.3 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）分析技術(shù) ....................................... 9
1.1.4 顯微切片（Microsectioning）技術(shù).................................................13
1.2 化學(xué)鍍鎳浸金（ENIG）表面處理 ....................................... 14
1.2.1 ENIG 介紹 ........................................................................................ 14
1.2.2 ENIG 鎳腐蝕機理和分析方法........................................................17
1.2.3 ENIG 工藝流程案例分析................................................................32
1.2.4 ENIG 焊接不良失效案例分析........................................................44
1.2.5 ENIG 焊接可靠性案例分析............................................................55
1.2.6 ENIG 鋁線鍵合失效案例分析.......................................................62
1.3 化學(xué)鍍鎳鍍鈀浸金（ENEPIG）表面處理.............................65
1.3.1 ENEPIG 介紹.................................................................................... 65
1.3.2 ENEPIG 鎳腐蝕產(chǎn)生的原理 ...........................................................68
1.3.3 ENEPIG 工藝流程失效案例分析...................................................70
1.3.4 ENEPIG 鍵合失效案例分析 ...........................................................72
1.4 有機可焊性保護層（OSP）表面處理 ..................................75
1.4.1 OSP 介紹........................................................................................... 75
1.4.2 OSP 工藝流程常見問題分析..........................................................77
1.4.3 OSP 焊接不良失效案例分析..........................................................83
1.5 浸錫（ImSn）表面處理................................................... 91
1.5.1 浸錫介紹........................................................................................... 91
1.5.2 浸錫工藝流程常見問題分析..........................................................95
1.5.3 浸錫焊接不良失效案例分析..........................................................99
1.6 浸銀（ImAg）表面處理................................................. 103
1.6.1 浸銀介紹.........................................................................................103
1.6.2 浸銀工藝流程常見問題分析........................................................105
1.6.3 浸銀焊接不良失效案例分析........................................................117
1.7 電鍍鎳 / 金（表面處理）..................................................118
1.7.1 電鍍鎳 / 金介紹 .............................................................................118
1.7.2 電鍍鎳 / 金焊接不良失效案例分析.............................................119
1.8 熱風(fēng)整平（HASL）焊錫表面處理 .................................... 124
1.8.1 熱風(fēng)整平焊錫 .................................................................................124
1.8.2 熱風(fēng)整平焊錫工藝流程案例分析................................................125
1.8.3 熱風(fēng)整平焊錫焊接不良失效案例分析........................................128
參考文獻............................................................................131
第 2 章 PCB 內(nèi)層互連缺陷分析 133
2.1 導(dǎo)言 ......................................................................... 133
2.2 ICD 分析技術(shù)的介紹 .................................................... 134
2.2.1 微切片技術(shù) ....................................................................................134
2.2.2 化學(xué)微蝕技術(shù) ................................................................................134
2.2.3 電解拋光技術(shù) ................................................................................136
2.2.4 離子研磨技術(shù) ................................................................................137
2.2.5 聚焦離子束技術(shù) ............................................................................143
2.2.6 聯(lián)合分析技術(shù) ................................................................................152
2.3 ICD 分析新技術(shù) ........................................................... 159
參考文獻........................................................................... 160

第 3 章 PCB 熱分析技術(shù).................................................161
3.1 差示掃描量熱儀（DSC）檢測與分析................................161
3.1.1 DSC 儀器檢測原理........................................................................161
3.1.2 DSC 的樣品制備和測量設(shè)定........................................................162
3.1.3 DSC 曲線的解釋 .............................................................................162
3.1.4 DSC 測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度............................................................165
3.1.5 DSC 測試應(yīng)用案例........................................................................167
3.1.6 調(diào)制差示掃描量熱法（MDSC）概述..........................................173
3.1.7 MDSC 儀器的基本原理.................................................................173
3.1.8 MDSC 測試應(yīng)用.............................................................................177
3.2 熱機械分析（TMA）檢測與分析 ..................................... 180
3.2.1 TMA 儀器測試原理 .......................................................................180
3.2.2 TMA 的樣品制備和測量設(shè)定.......................................................181
3.2.3 TMA 曲線的解釋 ...........................................................................181
3.2.4 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測定和計算....................................................184
3.2.5 TMA 測試應(yīng)用案例 .......................................................................188
3.3 動態(tài)熱機械分析儀（DMA）檢測與分析 ............................205
3.3.1 DMA 儀器測試原理.......................................................................205
3.3.2 DMA 的樣品制備和測量設(shè)定.......................................................208
3.3.3 DMA 曲線的解釋...........................................................................208
3.3.4 DMA 測試應(yīng)用案例.......................................................................211
3.4 熱重分析法（TGA）檢測與分析...................................... 222
3.4.1 TGA 儀器測試原理........................................................................222
3.4.2 TGA 的樣品制備和測量設(shè)定 .......................................................223
3.4.3 TGA 曲線的解釋.............................................................................224
3.4.4 TGA 測試的應(yīng)用案例....................................................................225

3.5 DMA 與 DSC、TMA 在熱分析中的聯(lián)合應(yīng)用 ....................228
3.5.1 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測定比較............................................................228
3.5.2 DSC 曲線熱焓松弛........................................................................231
3.6 熱重 - 紅外聯(lián)用（TGA-FTIR）檢測與分析......................234
3.6.1 熱重 - 紅外聯(lián)用儀器測試原理....................................................234
3.6.2 TGA-FTIR 的樣品制備和測量設(shè)定.............................................235
3.6.3 TGA-FTIR 曲線的解釋.................................................................236
3.6.4 TGA-FTIR 測試應(yīng)用案例.............................................................238
參考文獻...........................................................................242
第 4 章 X 射線與超聲波掃描技術(shù)在 PCB 無損檢測的應(yīng)用........243
4.1 X 射線檢測 ................................................................243
4.1.