可靠性测试板及pcb板孔间caf失效分析方法
【专利摘要】本发明公开了一种可靠性测试板及基于该可靠性测试板进行的PCB板孔间CAF失效分析方法，所述方法包括以下步骤：提供一种可靠性测试板，并通过分半测试法在可靠性测试板上确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置；对可靠性测试板上发生CAF的两个失效孔及其邻近区域进行水平研磨，直至导电阳极丝出现在研磨剖面上；垂直于所述可靠性测试板所在平面，并沿所述导电阳极丝对两个失效孔及其邻近区域进行切片，观察孔壁的质量及表观，依此分析CAF形成的原因。通过所述方法，可给CAF的改善措施的制定提供有力的依据，从而有利于CAF的改善。
【专利说明】可靠性测试板及PCB板孔间CAF失效分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可靠性测试板及PCB板孔间CAF失效分析方法。
【背景技术】
[0002]随着电子产品不断向多功能化、小型轻量化、高性能化的方向发展，印制线路板中孔密度越来越大，相应的孔间的CAF失效几率也越来越大，因此大多数印制线路板在进行新板材、新工艺、新结构产品验证时都会设计测试板进行CAF性能评价。根据目前现有的技术，对测试板CAF图形评价后只能知道测试图形是否会CAF失效，但具体是哪里两个孔间CAF失效以及具体的失效点在孔间的哪个具体位置、失效的形态是什么样子以及其CAF失效的具体原因是什么则很难分析到，如果找不到失效点，不知道具体的失效形态，不清楚具体的失效原因，那么就无法制定对应的预防措施，也就无法防止CAF的再发生。
【发明内容】
[0003]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种可靠性测试板及基于该测试板进行的PCB板孔间CAF失效分析方法，通过所述方法，可给CAF的改善措施的制定提供有力的依据，从而有利于CAF的改善。
[0004]其技术方案如下:
[0005]一种可靠性测试板，包括测试基板，该测试基板上设有正极测试端、负极测试端以及两排测试镀通孔，每排测试镀通孔均包括第一镀通孔和第二镀通孔，且第一镀通孔和第二镀通孔逐一间隔排列，每排测试镀通孔中的第一镀通孔与相邻另一排测试镀通孔中的第二镀通孔相对，每排测试镀通孔均对应有第一汇总线和第二汇总线，第一汇总线连接在所述的正极测试端上，第二汇总线连接在所述的负极测试端上；在每排测试镀通孔中，每个第一镀通孔分别通过第一连接线与该排测试镀通孔对应的第一汇总线相连接，且每个第一连接线与相应的第一汇总线的连接点相互间隔，形成第一孔链；在每排测试镀通孔中，每个第二镀通孔分别通过第二连接线与该排测试镀通孔相对应的第二汇总线相连接，且每个第二连接线与相应的第二汇总线的连接点相互间隔，形成第二孔链。
[0006]通过该可靠性测试板，可以实现下述的PCB板孔间CAF失效分析方法。
[0007]在其中一个实施例中，所述的可靠性测试板具有正面和反面，所述的第一汇总线和第一连接线设在所述测试基板的正面上，所述第二汇总线和第二连接线设在所述测试基板的反面上。其目的在于避免线路之间的干扰。
[0008]在其中一个实施例中，所述的正极测试端为正极镀通孔，所述的负极测试端为负极镀通孔。
[0009]一种PCB板孔间CAF失效分析方法，包括以下步骤:
[0010]提供一种权利要求1所述的可靠性测试板，并通过分半测试法在可靠性测试板上确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置；
[0011]沿可靠性测试板所在平面，对可靠性测试板上发生CAF的两个失效孔及其邻近区域进行水平研磨，直至导电阳极丝出现在研磨剖面上；
[0012]垂直于所述可靠性测试板所在平面，并沿所述导电阳极丝对两个失效孔及其邻近区域进行切片，观察孔壁的质量及表观，依此分析CAF形成的原因。
[0013]进一步地，将垂直切片下的玻纤区域在扫描电镜下进行放大，并观察所述玻纤区域的表观，依此进一步分析CAF形成的原因。
[0014]进一步地，在经过所述的的切片后，通过金相显微镜观察所述失效孔孔壁的质量及表观。
[0015]进一步地，所述的分半测试法包括以下步骤:
[0016]A、选择一个第一孔链，通过切断该第一孔链的第一汇总线，将第一孔链隔断为两个子孔链；
[0017]B、分别测量两个子孔链与所述负极测试端的阻值，选择阻值小于10ΜΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第一汇总线的方式继续隔断为两个子孔链；
[0018]C、重复B步骤，直至测得只有一个第一镀通孔的子孔链与负极测试端的阻值也小于10ΜΩ时，即可确定该子孔链的第一镀通孔为失效孔；
[0019]D、分别测量与所述失效孔相邻的两个第二镀通孔与该失效孔之间的阻值，将阻值小于10ΜΩ所对应的那个第二镀通孔也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置。
[0020]当然，所述的分半测试法也可以以下方式进行，具体包括以下步骤:
[0021]A、选择一个第二孔链，通过切断该第二孔链的第二汇总线，将第二孔链隔断为两个子孔链；
[0022]B、分别测量两个子孔链与所述正极测试端的阻值，选择阻值小于10ΜΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第二汇总线的方式继续隔断为两个子孔链；
[0023]C、重复B步骤，直至测得只有一个第二镀通孔的子孔链与正极测试端的阻值也小于10ΜΩ时，即可确定该子孔链的第二镀通孔为失效孔；
[0024]D、分别测量与所述失效孔相邻的两个第一镀通孔与该失效孔之间的阻值，将阻值小于10ΜΩ所对应的那个第一镀通孔也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置。
[0025]本发明的有益效果在于:本发明给CAF失效的PCB板提供了一种快速找到CAF失效的具体位置以及准确判断CAF失效机理的分析方法，可给CAF的改善措施的制定提供有力的依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例所述的可靠性测试板的结构示意图。
[0027]图2是本发明实施例所述的分半测试法的测试示意图。
[0028]图3是本发明实施例所述的PCB板孔间CAF失效分析方法的流程图。
[0029]附图标记说明:
[0030]10、第一镀通孔，20、第二镀通孔，30、正极测试端，40、负极测试端，50、第一汇总线，100、可靠性测试板，110、万用表。【具体实施方式】
[0031]下面对本发明的实施例进行详细说明:
[0032]如图1所示，一种可靠性测试板100，包括测试基板，该测试基板上设有正极测试端30、负极测试端40以及两排测试镀通孔，每排测试镀通孔均包括第一镀通孔10和第二镀通孔20，且第一镀通孔10和第二镀通孔20逐一间隔排列，每排测试镀通孔中的第一镀通孔10与相邻另一排测试镀通孔中的第二镀通孔20相对，每排测试镀通孔均对应有第一汇总线50和第二汇总线，第一汇总线50连接在所述的正极测试端30上，第二汇总线连接在所述的负极测试端40上；在每排测试镀通孔中，每个第一镀通孔10分别通过第一连接线与该排测试镀通孔对应的第一汇总线50相连接，且每个第一连接线与相应的第一汇总线50的连接点相互间隔，形成第一孔链；在每排测试镀通孔中，每个第二镀通孔20分别通过第二连接线与该排测试镀通孔相对应的第二汇总线相连接，且每个第二连接线与相应的第二汇总线的连接点相互间隔，形成第二孔链。
[0033]其中，所述的可靠性测试板100具有正面和反面，所述的第一汇总线50和第一连接线设在所述测试基板的正面上，所述第二汇总线和第二连接线设在所述测试基板的反面上。其目的在于避免线路之间的干扰。所述的正极测试端30为正极镀通孔，所述的负极测试端40为负极镀通孔。
[0034]通过该可靠性测试板100，可以实现下述的PCB板孔间CAF失效分析方法。
[0035]如图3所示，所述的PCB板孔间CAF失效分析方法，包括以下步骤:
[0036]S1.通过分半测试法在可靠性测试板100上确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置:
[0037]S2.沿可靠性测试板所在平面，对可靠性测试板100上发生CAF的两个失效孔及其邻近区域进行水平或平面研磨，直至导电阳极丝出现在研磨剖面上；
[0038]S3.垂直于所述可靠性测试板100所在平面，并沿所述导电阳极丝对两个失效孔及其邻近区域进行切片，通过金相显微镜观察孔壁的质量及表观，依此分析CAF形成的原因；
[0039]S4.将垂直切片下的玻纤区域在扫描电镜下进行放大，并观察所述玻纤区域的表观，依此进一步分析CAF形成的原因。
[0040]在S2步骤中，对发生CAF的两个失效孔及其邻近区域在研磨机的砂纸上逐层平磨，每磨一点需在45X以上的放大镜下仔细观察两孔间的基材区域内是否有异常现象，由于CAF现象很细小，需用2400#以上砂纸研磨，避免磨掉。
[0041]S3步骤中，在观察孔壁的质量及表观时，若发现多处孔间的晕圈已把两相邻的孔壁连接在一起，说明钻孔时空间的玻纤已经产生了严重的裂缝，这些裂缝使两孔壁间产生了相通的通道，为CAF的加速发生提供了便利。
[0042]S3步骤中，可进一步放大来观察孔壁的质量及表观，若发现晕圈内有明显的渗铜现象，且该渗铜沿着玻纤晕圈从孔壁的一段延伸到另一个孔壁的一段，则可证明CAF是沿着晕圈玻纤通道生长的。在该种状况下，提出的制程改善建议为:改变钻孔参数，减少钻孔应力对玻纤的影响，减少玻纤间开裂(晕圈)的缺陷，保证两孔壁间不被晕圈相连。
[0043]S4步骤中，若发现部分玻纤丝与树脂结合处有明显的裂缝现象，则相应的制程改善建议为:基材供应商需改善玻纤与树脂间的浸润效果，提高其结合力，减少钻孔时晕圈的产生。
[0044]所述的分半测试法包括以下步骤(可参考图2):
[0045]A、选择一个第一孔链，通过切断该第一孔链的第一汇总线50，将第一孔链隔断为两个子孔链；
[0046]B、用万用表110分别测量两个子孔链与所述负极测试端40的阻值，选择阻值小于IOMΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第一汇总线50的方式继续隔断为两个子孔链；
[0047]C、重复B步骤，直至测得只有一个第一镀通孔10的子孔链与负极测试端40的阻值也小于IOMΩ时，即可确定该子孔链的第一镀通孔10为失效孔；
[0048]D、用万用表110分别测量与所述失效孔相邻的两个第二镀通孔20与该失效孔之间的阻值，将阻值小于IOMΩ所对应的那个第二镀通孔20也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置。
[0049]当然，所述的分半测试法也可以通过以下方式进行，其具体包括以下步骤:
[0050]A、选择一个第二孔链，通过切断该第二孔链的第二汇总线，将第二孔链隔断为两个子孔链；
[0051]B、用万用表110分别测量两个子孔链与所述正极测试端30的阻值，选择阻值小于IOMΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第二汇总线的方式继续隔断为两个子孔链；
[0052]C、重复B步骤，直至测得只有一个第二镀通孔20的子孔链与正极测试端30的阻值也小于IOMΩ时，即可确定该子孔链的第二镀通孔20为失效孔；
[0053]D、用万用表110分别测量与所述失效孔相邻的两个第一镀通孔10与该失效孔之间的阻值，将阻值小于IOMΩ所对应的那个第一镀通孔10也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置。
[0054]在用万用表测量阻值时，万用表的正负极需与CAF测试时偏压的正负极一致,避免CAF丝被烧断而无法找到失效点。
[0055]通过上述的分半测试法可依快速地找到发生CAF失效的具体位置。
[0056]所述CAF为ConductiveAnodic Filament的缩写，中文名称为导电阳极丝。
[0057]所述的“正极镀通孔”、“负极镀通孔”、“第一镀通孔”和“第二镀通孔”本质上就是镀通孔，这里仅根据它们的位置而使用不同的名称对它们加以区分。
[0058]本实施例具有以下优点或原理:
[0059]本实施例主要是通过分半测试法测量失效CAF图形(标准孔链图形)的阻值，找到确定失效的两个孔，然后通过逐层水平研磨，进而确认出两孔间阻值失效是由于导电阳极丝的生长造成，使分析人员对孔间CAF失效有一个非常直观的了解与认识；然后对一对失效孔及其邻近区域做垂直切片，观察孔壁质量及表观，在明显看到孔壁间晕圈(玻纤微裂纹)已经相连，且晕圈(玻纤微裂纹)内有明显的渗铜现象后，可以清晰判断CAF发生的机理是:钻孔时使两孔间产生了相连的通道，为CAF的加速产生提供的便利。从而为后续CAF改善提供了依据与方向。
[0060]以上所述实施例仅表达了本发明的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可靠性测试板，其特征在于，包括测试基板，该测试基板上设有正极测试端、负极测试端以及两排测试镀通孔，每排测试镀通孔均包括第一镀通孔和第二镀通孔，且第一镀通孔和第二镀通孔逐一间隔排列，每排测试镀通孔中的第一镀通孔与相邻另一排测试镀通孔中的第二镀通孔相对，每排测试镀通孔均对应有第一汇总线和第二汇总线，第一汇总线连接在所述的正极测试端上，第二汇总线连接在所述的负极测试端上；在每排测试镀通孔中，每个第一镀通孔分别通过第一连接线与该排测试镀通孔对应的第一汇总线相连接，且每个第一连接线与相应的第一汇总线的连接点相互间隔，形成第一孔链；在每排测试镀通孔中，每个第二镀通孔分别通过第二连接线与该排测试镀通孔相对应的第二汇总线相连接，且每个第二连接线与相应的第二汇总线的连接点相互间隔，形成第二孔链。
2.根据权利要求1所述的可靠性测试板，其特征在于，所述的可靠性测试板具有正面和反面，所述的第一汇总线和第一连接线设在所述测试基板的正面上，所述第二汇总线和第二连接线设在所述测试基板的反面上。
3.根据权利要求1所述的可靠性测试板，其特征在于，所述的正极测试端为正极镀通孔，所述的负极测试端为负极镀通孔。
4.一种PCB板孔间CAF失效分析方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供一种如权利要求1至3任一项所述的可靠性测试板，并通过分半测试法在可靠性测试板上确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置； 对可靠性测试板上发生CAF的两个失效孔及其邻近区域进行水平研磨，直至导电阳极丝出现在研磨剖面上； 垂直于所述可靠性测试板所在平面，并沿所述导电阳极丝对两个失效孔及其邻近区域进行切片，观察孔壁的质量及表观，依此分析CAF形成的原因。
5.根据权利要求4所述的PCB板孔间CAF失效分析方法，其特征在于，还包括以下步骤: 将垂直切片下的玻纤区域在扫描电镜下进行放大，并观察所述玻纤区域的表观，依此进一步分析CAF形成的原因。
6.根据权利要求4所述的PCB板孔间CAF失效分析方法，其特征在于，在经过所述的的切片后，通过金相显微镜观察所述失效孔孔壁的质量及表观。
7.根据权利要求4至6任一项所述的PCB板孔间CAF失效分析方法，其特征在于，所述的分半测试法包括以下步骤: A、选择一个第一孔链，通过切断该第一孔链的第一汇总线，将第一孔链隔断为两个子孔链； B、分别测量两个子孔链与所述负极测试端的阻值，选择阻值小于10ΜΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第一汇总线的方式继续隔断为两个子孔链； C、重复B步骤，直至测得子孔链只剩有一个第一镀通孔，且该子孔链与负极测试端的阻值也小于IOMΩ时，即可确定该子孔链的第一镀通孔为失效孔； D、分别测量与所述失效孔相邻的两个第二镀通孔与该失效孔之间的阻值，将阻值小于IOMΩ所对应的那个第二镀通孔也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置。
8.根据权利要求4至6任一项所述的PCB板孔间CAF失效分析方法，其特征在于，所述的分半测试法包括以下步骤: A、选择一个第二孔链，通过切断该第二孔链的第二汇总线，将第二孔链隔断为两个子孔链； B、分别测量两个子孔链与所述正极测试端的阻值，选择阻值小于10ΜΩ的那个子孔链，并将该子孔链以切断第二汇总线的方式继续隔断为两个子孔链； C、重复B步骤，直至测得子孔链只剩有一个第二镀通孔，且该子孔链与正极测试端的阻值也小于10ΜΩ时，即可确定该子孔链的第二镀通孔为失效孔； D、分别测量与所述失效孔相邻的两个第一镀通孔与该失效孔之间的阻值，将阻值小于IOMΩ所对应的那个第一镀通孔也确定为失效孔，即可确定发生CAF的两个相邻的失效孔的位置 。
【文档编号】G01R31/00GK103728512SQ201310738219
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】李文杰 申请人:广州兴森快捷电路科技有限公司, 深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司, 宜兴硅谷电子科技有限公司