輕觸開關(guān)為什么會發(fā)生引腳間絕緣阻抗降低現(xiàn)象？

引言

某輕觸開關(guān)在生產(chǎn)測試發(fā)現(xiàn)不良，表現(xiàn)為引腳間絕緣阻抗降低。現(xiàn)對失效輕觸開關(guān)和功能正常輕觸開關(guān)進行分析，查找失效原因。

測試分析

1 失效現(xiàn)象確認

為確認失效輕觸開關(guān)引腳間阻抗是否存在異常，利用萬用表測試引腳間阻值。發(fā)現(xiàn)失效輕觸開關(guān)pin1~pin2、pin2~pin3間阻抗明顯低于功能正常輕觸開關(guān)。

圖1 引腳示意圖

表1 輕觸開關(guān)引腳間阻值

2 外觀檢查

為確認失效輕觸開關(guān)外觀是否存在明顯不良，對失效輕觸開關(guān)進行外觀檢查。

結(jié)果顯示：失效輕觸開關(guān)表面未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋、破損等異常，引腳間未發(fā)現(xiàn)明顯的金屬遷移現(xiàn)象。

3 X-ray檢查

為確認失效輕觸開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在明顯異常，對失效輕觸開關(guān)進行X-ray檢查。發(fā)現(xiàn)失效輕觸開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整，未發(fā)現(xiàn)有明顯開裂、破損等異常。

4 熱點定位

為確認失效輕觸開關(guān)內(nèi)部的漏電位置，利用熱點定位技術(shù)對失效輕觸內(nèi)部漏電位置進行定位。在失效輕觸開關(guān)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)熱點，熱點主要集中在引腳附近位置，如圖2所示，說明失效輕觸開關(guān)漏電位置為引腳附近。

圖2 失效輕觸開關(guān)熱點定位形貌

5 切片分析

為確認失效輕觸開關(guān)引腳附近漏電的原因，對失效輕觸開關(guān)、功能正常輕觸開關(guān)進行切片分析。發(fā)現(xiàn)失效輕觸開關(guān)引腳間都存在黑色物質(zhì)形成的通道，而功能正常樣品內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)明顯的黑色物質(zhì)形成的通道。

圖3 失效輕觸開關(guān)切片形貌

圖4 功能正常輕觸開關(guān)切片形貌

6 SEM及EDS分析

為確認是否由于黑色物質(zhì)導(dǎo)致的失效輕觸開關(guān)引腳間漏電，對失效輕觸開關(guān)進行SEM及EDS分析。

分析結(jié)果顯示：失效輕觸開關(guān)有黑色物質(zhì)周圍未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋、金屬遷移等異常，但發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)的位置C含量明顯高于周邊位置。

圖5 失效輕觸開關(guān)切片SEM形貌

圖6 失效輕觸開關(guān)切片EDS

表2 失效輕觸開關(guān)切片EDS測試結(jié)果（wt.%）

7 拉曼光譜

為確認含高C量的物質(zhì)是否為導(dǎo)電物質(zhì)，對NG失效輕觸開關(guān)進行拉曼光譜測試。

為確認含高C量的物質(zhì)是否為導(dǎo)電物質(zhì)，對NG失效輕觸開關(guān)進行拉曼光譜測試。測試發(fā)現(xiàn)：失效輕觸開關(guān)黑色物質(zhì)部位有1588.66的峰位，通過文獻得知該峰位為石墨拉曼活動模式對應(yīng)C=C鍵的伸縮震動峰，因此得知黑色物質(zhì)存在石墨，而石墨為導(dǎo)電物質(zhì)。

（參考文獻材料導(dǎo)報2006年6月第20卷第6期《非晶碳膜SP2和SP3相的檢測方法》）

圖7 拉曼光譜測試譜圖

結(jié)論

輕觸開關(guān)引腳間絕緣阻抗降低的原因為引腳間含有石墨的黑色物質(zhì)形成了漏電通道，此為物料材料本身缺陷。

建議：加強物料的來料檢驗及破壞性物理分析（DPA）。

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