CN102495780A

CN102495780A - 一种电脑主板失效分析方法

Info

Publication number: CN102495780A
Application number: CN2011103868417A
Authority: CN
Inventors: 李红高
Original assignee: SUZHOU FALAB FAILURE ANALYSIS LABORATORY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU FALAB FAILURE ANALYSIS LABORATORY Co Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明提供了一种电脑主板失效分析方法，该方法包括以下步骤： A 、对样品进行外观检查，查看不良品表面是否有磨损、开裂等明显异常现象； B 、对不良品进行失效点定位； C 、使用良品对定位的失效点进行模拟验证； D 、将不良品制成失效点位置的金相切片，并使用聚焦离子束系统对金相切片表面进行微切割； E 、使用扫描电镜和能谱分析仪对金相切片进行分析，找出失效原因； F 、模拟失效环境，对失效机理再次进行验证； G 、综合分析，给出结论。本发明有如下优点：本发明分析方法步骤简单，操作方便，有效提高失效分析的速度和准确度，经过初步分析、初步验证、再次分析以及再次验证，从而保证了失效理由的可信度，提高了失效分析结果的信服度。

Description

一种电脑主板失效分析方法

技术领域

本发明涉及一种失效分析方法，特别涉及一种电脑主板的失效分析方法。

背景技术

电脑在人类的生产和生活中无处不在，电脑质量的好坏严重影响人们的工作效率和生活质量。有些电脑在使用一段时间后会出现蓝屏、黑屏、死机等现象，该现象通常是由于电脑主板失效问题而引起的。目前，针对电脑主板死机的进行失效分析的方法通常存在分析速度慢，检测准确性低，失效理由不充分等问题，因此，如何快速、高效地对电脑主板进行失效分析成为失效分析领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中对电脑主板进行失效分析的方法存在分析速度慢、检测准确性低、失效理由不充分等问题，本发明提供以下技术方案：

一种电脑主板失效分析方法，该方法包括以下步骤：

A、对样品进行外观检查，查看不良品表面是否有磨损、开裂等明显异常现象，以便推测可能的失效原因；

B、通过电学检测对不良品进行失效点定位，找到失效点位置；

C、使用良品对定位的失效点进行模拟验证，验证可能的失效原因，从而得出失效机理；

D、将不良品制成失效点位置的金相切片，并使用聚焦离子束系统对金相切片表面进行微切割；

E、使用扫描电镜和能谱分析仪对金相切片进行分析，找出失效的根本原因；

F、模拟失效环境，对失效机理再次进行验证；

G、综合分析，给出结论。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤C的验证方法为在两个失效点之间分别并联不同阻值的电阻，分别测试对应失效点的对地电压值。

作为本发明的另一种优选方案，所述步骤F中模拟的失效环境为温度85℃，湿度为85%的环境。

本发明有如下优点：本发明分析方法步骤简单，操作方便，有效提高失效分析的速度和准确度，经过初步分析、初步验证、再次分析以及再次验证，从而保证了失效理由的可信度，提高了失效分析结果的信服度。

附图说明

图1 本发明方法操作流程图。

具体实施方式

下面对该工艺实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

本实施例的电脑主板，在客户端运行大型游戏时，会发生蓝屏、黑屏、死机等异常现象，对电脑主板进行检测，正常工作时，电脑主板上的器件U3605第4引脚对地电压会在14V以上，当对不良品L4 trace区域加热时，该电压会下降到4～5V，从而出现蓝屏、黑屏、死机等失效现象。本实施例中共有三个不良品，分别为F1、F2和F3，一个良品为OK。

如图1本发明方法流程图所示，首先对失效样品进行外观检查，发现不良品F3表面有磨损和开裂现象。

然后，对失效样品进行失效点定位，更换不良品上的器件U3604、U3605、U3607，失效现象仍存在。对送检不良品器件U3604、U3605、U3607进行X-Ray透视检查,未发现器件有异常现象。先将失效样品RUN_ENABLE的线路在L4 Trace的两端断开，进行电学隔离。然后用导线与RUN_ENABLE线路并联，即通过导线，只将样品器件U3605第4引脚、器件U3604第4引脚与RUN_ENABLE线路相连。然后在对该区域加热，不良品F1器件U3605第4引脚A对地电压不再下降，失效现象消失。即将漏电位置定位到与L4 trace和 RTC_Aux_S5相连的两通孔之间，另外L4 trace对地阻抗偏低也会导致漏电。对送检样品分别在常温下和高温后（120℃烘烤0.4小时）进行阻值测量，测试位置为与L4 trace和 RTC_Aux_S5相连的两通孔，测试结果分别如表1和表2：

表1 室温下电阻测试结果

序号	样品代号	通孔（L4 trace- RTC_Aux_S5）间电阻
			1	F1	11.62MΩ
2	F2	/
			3	F3	14.23KΩ
4	Ok	490MΩ

表2 120℃烘烤后电阻测试结果

序号	样品代号	通孔（L4 trace- RTC_Aux_S5）间电阻
			1	F1	0.31MΩ
2	F2	/
			3	F3	11.2KΩ
4	Ok	0.96MΩ

其次，实验模拟失效机理，在OK样品在其分别与L4 trace和 RTC_Aux_S5相连的两通孔之间，直接并联一个不同阻值的电阻，检测样品器件U3605第4引脚对地电压值。试验后结果表明，正常情况下，其电压值为14V以上。随着两通孔之间电阻值的递减，器件U3605第4引脚对地电压值也相应降低，模拟实验测试结果如表3。

表3 模拟实验测试结果

L4 trace- RTC_Aux_S5 之间加载的电阻(Ω)	器件U3605第4引脚对地电压值
		未加载电阻	14.76V
10K	4.62 V
		30K	5.78 V
60K	7.10 V
		100K	8.38 V

再次，将将不良品制作成金相切片，在金相切片分析时发现，在不良品和良品相邻通孔之间均发现较长导电阳极丝（CAF）的存在，CAF测量结果见表4：

表4 CAF长度测量结果

接着，借助于聚焦离子束系统，在金相切片表面进行微切割并进行扫描电镜/能谱分析。分析发现，在竖直于通孔（L4 trace和 RTC_Aux_S5以及L4 trace和GND）孔壁的方位上发现玻璃纤维与树脂存在多处缝隙。在分离的玻璃纤维表面进行扫描电镜/能谱分析分析时发现表面残存有Br元素以及Cu元素。

最后，进行实验模拟失效环境，验证失效机理。将良品放置于温度为85℃，湿度为85%RH的环境，并在 L4 trace和 RTC_Aux_S5相连的两通孔间加载14V直流偏压，试验前和48小时试验后分别测试两点之间的电阻值。实验结果表明，高温高湿偏压环境会加速通孔之间绝缘电阻的降低，测试结果如表5：

表4-2 模拟实验2 电阻测试结果

试验条件	时间	试验前阻值（Ω)	试验后阻值（Ω)
				温度为85℃，湿度为85%RH，电压14V	48小时	500.10M	10.26 M

最终进行综合分析，给出结论。分析表明，在样品两通孔（L4 trace和 RTC_Aux_S5以及L4 trace和GND）之间的玻璃纤维与树脂的界面上存在多处缝隙。这为离子迁移提供了运动通道；在样品F3分离的玻璃纤维的表面残存有Br元素以及Cu元素；当样品处在高温和偏压环境下，在玻璃纤维与树脂的界面上，便具备了形成了导电性阳极丝（CAF）生长条件。通孔间距离过窄时，过长的芯吸以及CAF的生长会导致两通孔之间绝缘电阻迅速下降，导致电脑主板的失效。

表面处理差的玻璃纤维不容易润湿树脂，会导致树脂和玻璃纤维的快速分离形成泄露通道；在电路板组装过程和存储过程中受到的外部应力（如钻孔时产生的机械应力，过回流焊的高温应力，以及存储的潮热环境）会促进玻璃纤维与树脂的界面上形成CAF泄露通道。残留在此泄露通道的Br离子也会可能加速CAF的生长。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式之一，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种电脑主板失效分析方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

A、对样品进行外观检查，查看不良品表面是否有磨损、开裂等明显异常现象；

B、对不良品进行失效点定位；

C、使用良品对定位的失效点进行模拟验证；

D、将不良品制成失效点位置的金相切片，并使用聚焦离子束系统对金相切片表面进行微切割；

E、使用扫描电镜和能谱分析仪对金相切片进行分析，找出失效原因；

F、模拟失效环境，对失效机理再次进行验证；

G、综合分析，给出结论。

2.根据权利要求1所述的一种电脑主板失效分析方法，其特征在于：所述步骤C的验证方法为在两个失效点之间分别并联不同阻值的电阻，分别测试对应失效点的对地电压值。

3.根据权利要求1所述的一种电脑主板失效分析方法，其特征在于：所述步骤F中模拟的失效环境为温度85℃，湿度为85%的环境。