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电子元件接触点失效分析方法

阅读:878发布:2023-01-29

专利汇可以提供电子元件接触点失效分析方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 电子 元件 接触 点失效分析方法,该方法包括以下步骤:找到插槽中不合格的针脚;检测上述不合格的针脚是否被 氧 化;当不合格针脚被氧化时,检测出氧化物的成分及氧化物在不合格针脚中的具体 位置 ;检测不合格的针脚中是否有 助焊剂 ;当不合针脚中有助焊剂时,检测出助焊剂在针脚中的具体位置。利用本方法可以对电子元件进行验证,准确地得出失效的原因及失效点的确切位置,提高了失效验证的精确度。,下面是电子元件接触点失效分析方法专利的具体信息内容。

1.一种电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
找到插槽中不合格的针脚;
检测上述不合格的针脚是否被化;
当不合格针脚被氧化时,检测出氧化物的成分及氧化物在不合格针脚中的具体位置
检测不合格的针脚中是否有助焊剂;及
当不合针脚中有助焊剂时,检测出助焊剂在针脚中的具体位置。
2.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述找到插槽中不合格的针脚的步骤是通过TDR设备实现的。
3.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述检测上述不合格的针脚是否被氧化的步骤是通过二次电子显微镜及化学分析电子仪实现的。
4.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述检测不合格的针脚中是否有助焊剂的步骤是通过傅里叶变换红外光谱仪实现的。
5.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述插槽是指内存插槽、板卡插槽及CPU插槽。
6.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述针脚包括弹片及外壳,所述弹片固定在外壳上。
7.如权利要求1所述的电子元件接触点失效分析方法,其特征在于,所述二次电子显微镜及化学分析电子仪在检测上述不合格的针脚时,会生成一个图表,所述图表中包括所检测到的元素的含量以及氧化物的具体成分信息。

说明书全文

电子元件接触点失效分析方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种验证方法,尤其涉及一种电子元件接触点失效分析方法。

背景技术

[0002] 电子金属元件失效的原因很复杂,当电子金属元件失效时,一般传统的作法是通过腐蚀实验法进行处理,即将电子金属元件置于溶液(例如,Nitric acide)中维持一段腐蚀时间后清洗,再以光学显微镜观测其腐蚀面积大小来确定原因。由于插槽的接触点不良的原因有许多种,例如:表面粗糙度过大、助焊剂残留、吸附、异物污染、金层质量不佳、镀镍层品质不佳、底材层空孔等。利用传统腐蚀实验法往往会造成偏差,例如,将金属元件置于溶液中时,溶液可能与金属元件中合格的区域发生反应,且传统的分析技术往往都无法有效定位失效点精确的位置,很难真正针对失效点去做分析。

发明内容

[0003] 鉴于以上内容,还有必要提供一种电子元件接触点失效分析方法,其通过TDR设备找到金属元件中失效的位置,并通过二次电子显微镜、化学分析电子仪及傅里叶变换红外光谱仪对失效的位置进行分析,准确地得出失效的原因及失效点的确切位置,提高了失效验证的精确度。
[0004] 一种电子元件接触点失效分析方法,该方法包括以下步骤:找到插槽中不合格的针脚;检测上述不合格的针脚是否被化;当不合格针脚被氧化时,检测出氧化物的成分及氧化物在不合格针脚中的具体位置;检测不合格的针脚中是否有助焊剂;当不合针脚中有助焊剂时,检测出助焊剂在针脚中的具体位置。
[0005] 相较于现有技术,所述的电子元件接触点失效分析方法,其通过TDR设备找到金属元件中失效的位置,并通过二次电子显微镜、化学分析电子仪及傅里叶变换红外光谱仪对失效的位置进行分析,准确地得出失效的原因及失效点的确切位置,提高了失效验证的精确度。附图说明
[0006] 图1是本发明电子元件接触点失效分析方法较佳实施例的运行环境图。
[0007] 图2是本发明电子元件接触点失效分析方法较佳实施例的流程图
[0008] 图3是本发明图2中寻找插槽中不合格针脚的运行环境图。
[0009] 图4是本发明图3中插槽中针脚的结构示意图。
[0010] 图5是本发明的插槽中不合格针脚表面的示意图。
[0011] 图6是本发明的插槽中不合格针脚表面的放大示意图。
[0012] 主要元件符号说明
[0013]TDR设备 10
二次电子显微镜 20
化学分析电子仪 30
傅里叶变换红外光谱仪 40
插槽 50
测试卡 110
底座 120
接头 B1、B2
弹片 500
外壳 510

具体实施方式

[0014] 如图1所示,是本发明电子元件接触点失效分析方法的运行环境图。该运行环境图包括时间区域反射法(Time Domain Reflectometry,TDR)设备10、二次电子显微镜(Secondary Electron Microscope,SEM)20、化学分析电子仪(Electron Spectroscopy for ChemicalAnalysis,ESCA)30、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier TransformInfrared Spectroscopy,FTIR)40及插槽50。
[0015] 其中,所述TDR设备10与插槽50相连,用于查找插槽50中不合格针脚(即PIN脚),具体而言,该TDR设备10与插槽50的连接方式如图3所示,插槽50固定在底座120上,在插槽50上接有一测试卡110,所述底座120的侧面有多个用于通信连接的接头,如接头B2,所述测试卡110的上方也有多个用于通信连接的接头,如接头B1,TDR设备10通过通信连接线(如电缆)分别与测试卡110上的接头及底座120上的接头相连,以测试插槽50的针脚是否合格。所述插槽50可以是内存插槽、板卡插槽及CPU插槽等,在本较佳实施例中,以内存插槽为例进行说明。
[0016] 一般而言,插槽50有多个针脚(例如,120个针脚),TDR设备10对插槽50上的针脚进行检测,以找出不合格的针脚,TDR设备10的通信连接线与测试卡110的接头及底座120的接头相连接,为了保证检测的准确性,每次测试只检测插槽50的一个针脚,例如,若TDR设备的通信连接线与测试卡100的B1接头及与底座120的B2接头相连,TDR设备10只检测插槽50中的一个针脚,若通信连接线与接头A1及接头A2相连,则测试另外一个针脚,用户可以通过TDR设备10的通信连接线连接测试卡110及底座120上不同的接头,以实现对插槽50上所有针脚的检测。
[0017] 所述二次电子显微镜20及化学分析电子仪30与插槽50相连,该二次电子显微镜20用于拍摄插槽50的不合格针脚的图像,并将所拍摄的图像放大(通常放大到5~200纳米),所述化学分析电子仪30用于在所放大的图像中,对不合格针脚中的化学成分进行分析,判断不合格针脚是否有氧化,以及氧化的程度及位置。
[0018] 所述的傅里叶变换红外光谱仪40与插槽50相连,用于检测插槽50的表面是否有助焊剂。
[0019] 如图2所示,是本发明电子元件接触点失效分析方法较佳实施例的流程图。
[0020] 步骤S10,通过TDR设备10找到插槽50中不合格的针脚。具体而言,如图4所示,针脚包括一对弹片500,所述弹片500固定在外壳510上,该弹片500用于夹紧测试卡110,TDR设备10的电波从弹片500的上方传递到下方,利用弹片500上的阻抗(Impedance)不连续所造成的反射脉冲电压改变,来量测弹片500上介质的电学性质以判断弹片500与测试卡110接触的表面几何形变是否发生改变,进而来量测测试卡110是否发生信号不良(例如,信号减弱),若发生信号不良,则说明针脚中弹片500不合格,图5为不合格针脚中弹片500表面的示意图。
[0021] 步骤S20,通过二次电子显微镜20及化学分析电子仪30检测上述不合格的针脚是否氧化,当不合格针脚被氧化时(如图5中的VI所示),检测出氧化物的成分及氧化物在不合格针脚中的具体位置。在本较佳实施例中,所述针脚被氧化是指针脚中弹片500与测试卡110接触的表面是否被氧化。一般而言,弹片500与测试卡110接触的表面由三层金属组成,分别是铜(Cu)层、镍(Ni)层及金(Au)层,由于Cu容易被氧化,因此利用Au与Ni来保护Cu,如图5所示,但是当Au层与Ni层镀层的质量不良时,则会发生腐蚀导致弹片500不合格。二次电子显微镜20将上述不合格弹片500(具体位置为与测试卡110接触的表面)放大到5纳米的程度,VI放大的图形如图6所示,化学分析电子仪30在放大的图形中找不同的点,确定不合格弹片500的化学成分,以检测弹片500是否被氧化。
[0022] 具体而言,化学分析电子仪30对图6所示的不合格弹片500进行分析后会得出如下的图表:
[0023]Au Ni Cu O Cl 总计 物质
1 39.1% 26.8% -- 29.3% 4.8% 100% NiOx
2 84.3% 4.3% 4.2% 7.2% -- 100% NiOx
CuOx
3 -- 53.5% -- 35.0% 11.5% 100% NiOx
4 -- 50.0% -- 37.7% 12.3% 100% NiOx
5 -- 50.4% 17.4% 21.9% 10.3% 100% AuOx
6 100% -- -- -- -- 100% Au
7 -- 100% -- -- -- 100% Ni
8 -- -- 100% -- -- 100% Cu
[0024] 所述图表表示弹片500上的各个位置点上不同元素的含量,例如,以图表中的第二行为例,该行表示位置点1中各个元素的含量,其中39.1%表示铜(Au)在位置1中所占据的百分比含量,26.8%表示镍(Ni)在位置1中所占据的百分比含量,29.3%表示氧(O)在位置1中所占据的百分比含量,NiOx表示在该位置点1上所存在的化合物为NiOx,该化合物可能为NiO2,也可能是其他镍氧化合物,例如,Ni2O3等。
[0025] 从上述图表中可以看出,位置点1至5上都有氧化物,也就是说,位置点1至5均被氧化,由于位置点6至8上没有氧化物,因此表明位置点6至8没有被氧化。
[0026] 步骤S30,通过傅里叶变换红外光谱仪40检测不合格的针脚中是否有助焊剂,及当不合针脚中有助焊剂时,检测出助焊剂在针脚中的具体位置。由于插槽50的弹片500是金属的,在生产制造插槽50的过程中,通过焊接的方式将弹片500固定在插槽50的外壳510上,在焊接的过程中,需要借助助焊剂来完成焊接的工序,而助焊剂在弹片500上的微小残留会导致弹片500在进行通信时信号传输不良,因此,通过傅里叶变换红外光谱仪40可以很清楚地确定针脚的弹片500中是否有助焊剂,从而找出弹片500失效的原因。本实施例中,该步骤S30也可于步骤S 10后执行,即在通过TDR设备10找到插槽50中不合格的针脚后,直接通过傅里叶变换红外光谱仪40确定不合格的针脚中是否有助焊剂。
[0027] 另外,所述电子元件接触点失效分析方法还可以被广泛应用于其它电子元件接触点的检测,例如,板卡插槽、CPU插槽等。
[0028] 最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
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