[转载]红墨水实验

上节我们聊到drop test实验中，对失效异常的判定方法：1）3D X-ray，2）切片，3）红墨水实验。这三种方法也可以用于检查PCB是否有虚焊异常，同理鉴于成本方面的考量，比较多用到的方法为红墨水实验。

红墨水实验是一种破坏性实验，用于检查电子零件的表面贴装技术SMT有无空焊或者断裂。

当排查怀疑PCB板有焊接异常时，可将定位到异常的PCB板切割下来，如果无法排查到局部异常，可整板浸润到一定浓度的红墨水中，在超声震荡机中震荡一段时间，保证红墨水能够均匀浸透到IC和PCB之间。

等红墨水晾干后，用工具将IC从PCB上直接撬起。检查PCB和IC是否被红墨水染红，并通过不同浸染的痕迹来判定断裂或者空焊的模式。如下为对应的浸润结果和判定：

– 染红位置(即接触不良发生Crack 或者焊接不良的界面)：

• Type1: Component substrate 上Copper trace 与Cu pad 之间

• Type2: Cu pad on Component 与Solder ball之间

• Type3: Solder ball 与PCB上的Cu pad之间

• Type4: Cu pad on PCB 与PCB trace之间

• Type5: 在solder ball中间

• Type6: 多处crack

– 染红面积：

• Type A: no cracks

• Type B: Crack 面积1~25%

• Type C: Crack 面积26~50%

• Type D: Crack 面积51~75%

• Type E: Crack 面积76~100%

下图为客退PCB，完成红墨水实验后，并对应IC的ball map,可以看到corner ball位置发生crack异常，crack的位置在PCB Cu pad和PCB trace之间。

如下为切片和3D Xray图示，在不想破坏样品的情况下，优先选择Xray。。

[转载]TDR如何做失效分析

TDR测试一般应用在PCB阻抗测试过程中，在芯片失效分析中也有不小的用途，FA分析中如果遇到阻抗异常，一般会用obirch进行热点定位，但对于open的情况Obirch也不能发挥作用，此时就可以用TDR来做定位分析。今天主要从TDR的原理、应用等方面介绍，再结合查阅到的一篇TDR失效分析论文做以说明。

什么是TDR？

TDR是英文Time Domain Reflectometry 的缩写，中文名叫时域反射计，是一种对反射波进行分析的遥控测量技术，主要用于测量输线特性阻抗。TDR主要由三部分构成：快沿信号发生器，采样示波器和探头系统。

TDR测试原理

TDR通过向传输路径中发送一个脉冲或者阶跃信号，当传输路径中发生阻抗变化时, 部分能量会被反射, 剩余的能量会继续传输。只要知道发射波的幅度及测量反射波的幅度，就可以计算阻抗的变化。同时只要测量由发射到反射波再到达发射点的时间差就可以计算阻抗变化的相位。

根据反射原理，反射系数为：

[公式]

其中 [公式]是待测器件的阻抗， [公式] 是TDR的输出阻抗，通常为50ohm标准电阻。 [公式] 和 [公式]分别是反射波幅度和入射波幅度，可以通过示波器测得。从而可能推得待测器件阻抗。当 [公式] ，表明待测器件阻抗为∞，说明器件开路。当 [公式] ，待测器件阻抗为0，则说明短路。

对TDR芯片失效分析的相关资料查到较少，针对目前看到的一篇论文，谈一下我的理解，如果有理解不对的地方也请各位同行指正。

https://jz.docin.com/p-1243765898.html

EFA判断样品电性异常后再进行TDR定位。

文中提到对比样品有好片、失效样品和空基板。但没有在曲线标注出测试对象，可以通过TDR原理和不同样品的特性进行推测：

1） 1 应为TDR探针开路波形，没有延时，且曲线波动较小。

2） 4 有阻值变化，为good IC。

3） 曲线2和3最后阻值都为∞，应为open，判定为空基板和fail IC。但具体对应关系是根据论文中描述推测的。

4） 失效芯片曲线如果在tip和sub之间，认为失效在衬底。介于sub和good曲线之间靠近sub，则失效在打线上。介于sub和good曲线之间且远离sub曲线，则认为失效在die上。按照论文中描述失效样品的曲线较空基板延迟20ps，则失效出现在打线上。开盖后OM看到wire和sub连接2焊点抬起。

对于open的失效分析因较难定位，在实际工作中，我没有遇到用TDR定位的case，目前实验室应用TDR做open定位，听到也比较少。

如果遇到管脚open，会选择：

1）先2D Xray看是否能直接判断出打线异常；

2）3D Xray检查是否有打线问题。

3）因3D Xray价格较高，有时候会直接选择开盖后，对失效pad做wire pull，看是否拉力异常。

4）如果步骤3拉力异常，说明打线异常。拉力正常，则取die直接确认die上的IV看是否有open问题。

5）如果有两颗以上的样品，还应该从backside做一次去到晶背，点线头的IV确认，看是否可能为基板open。基板open的概率比较低，所以优先安全前面几步。

参考文献：

http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016081816793.html
http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016081816792.html
http://www.doc88.com/p-5196238783973.html
https://wenku.baidu.com/view/85fd14ed8762caaedd33d4e4.html
http://m.elecfans.com/article/