FPC钢片接地电阻偏高不良分析

09月,25,2024 | 浏览次数：7536

         01.测试背景

      客户反馈其生产的镀镍钢片（LC）和FPC软板贴合过回流焊后，钢片接地电阻增大，炉前电阻均值0.06Ω，炉后电阻均值2.88Ω，超5Ω的不良率约为11%。故委托优尔鸿信实验室进行测试分析，以期找出产品失效的原因。

       02.失效现象验证

       接地电阻测试：用万用表测试，一端表笔接触钢片，另一端表笔接触接地触点。

样品	1#	2#	3#	4#	5#
参照良品（GY 钢片）	0.3Ω	0.3Ω	0.4Ω	0.4Ω	0.3Ω
不良品（LC 钢片）	2.0Ω	6.2Ω	5.2Ω	28.4Ω（其它区域） 65.4Ω（脏污区域）	3.0Ω

       03.实验方案
       3.1表面污染物分析：

       1、Py-GCMS分析钢片表面是否有有机污染
       2、EDS分析钢片表面是否有异常元素

       3.2钢片镀镍氧化镍层是否偏厚：
       1、FIB测试氧化镍层厚度
       2、EDS分析确认氧含量
       3、模拟回流焊，测试氧化对钢片阻值影响

       3.3不良品与良品所用钢片之特性对比：
       1、表面粗糙度测试
       2、钢片镀镍层厚度测试

       3.4导电胶与钢片和软板之间是否有气泡、间隙：
       切片测试，确认层间是否有间隙或气泡
       04.钢片表面污染物分析
       4.1 Py-GCMS测试：

       未在送测钢卷表面发现有机污染物。

送测的镀镍钢卷

       检测数据：

      将高温裂解碎片分子进行气相色谱质谱分析，从而推断原样品的成分组成及结构信息等，结果显示未在送测钢卷表面发现有机污染物。

       4.2表面成分分析（SEM+EDS）：

       良品：

EDS测试结果（%）

Spectrum	C	O	Cr	Fe	Ni	Total
1	7.45	0.00	0.67	2.90	88.98	100.00
2	6.70	0.77	0.71	2.66	89.17	100.00

       不良品：

EDS测试结果（%）

Spectrum	C	O	Cr	Fe	Ni	Total
1	6.33	0.82	0.87	3.60	88.38	100.00
2	6.22	0.87	0.66	3.81	88.44	100.00

       通过EDS分析，良品及不良品钢片表面成分无明显差异，未在钢片表面发现异常元素，氧含量低。
      05.镀镍钢片氧化镍层分析
      5.1 FIB测试：

      5.2 钢片模拟回流焊验证：

      据客户提供的信息，将钢片进行模拟回流焊验证，测试前后电阻值。

	1	2	3	4	5
未处理前	0.2Ω	0.2Ω	0.2Ω	0.3Ω	0.2Ω
一次回流	0.2Ω	0.2Ω	0.2Ω	0.3Ω	0.2Ω
未处理前	0.2Ω	0.2Ω	0.2Ω	0.3Ω	0.2Ω
二次回流	0.2Ω	0.3Ω	0.2Ω	0.2Ω	0.3Ω

      模拟回流焊前后，钢片阻值无明显变化，说明压合及过SMT造成的镍层氧化对钢片阻值无明显影响。

       06.良品不良品钢片特性分析
       6.1 表面粗糙度测试：

       6.2 镀镍层厚度测试：

       用SEM测量钢片镀镍层厚度，不良品镍层厚度在1.3微米左右，良品镀镍层厚度在2.2微米左右，良品镀镍层厚度比不良品镀镍层厚将近1微米左右，同之前FIB测试结果相近。

       07.导电胶与钢片及软板之间的气泡、间隙分析
       7.1切片测试：

       通过切片测试，不良品，导电胶和钢片、导电胶和软板间发现长条间隙（长度在十微米到八十微米之间）；良品间隙相对短。间隙变长，会减小接触面积，增大阻值。

       7.2 压合条件：

       1、导电胶和钢片：120℃、滚压、速度0.4±0.1m/min

       2、导电胶和软板：

       贴合吸头150℃、压合180℃、300s；

       固化条件：160℃、3h

       08.结论与建议
       结论：

       2. FIB测试未在不良品钢片表面发现明显氧化膜，表面成份分析氧含量也很低，钢片模拟回流焊前后的阻值差别不大，基本可排除镀镍层氧化膜过厚对阻值的影响。

       3.良品的钢片表面粗糙度大于不良品。粗糙度大，有利于导电胶和钢片粘结。

       建议：增大钢片表面粗糙度，优化热压条件，有利于增大胶体的粘结，减少间隙。

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