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PCB板通孔孔銅斷裂失效分析

2016-06-20  瀏覽量:2631

五十路

(深圳市美信檢測技術股份有限公司,深圳寶安,518108)

 

【摘要】針對某PCB板通孔孔銅斷裂的情況,本文通過剖面分析、熱性能分析、吸水率驗證等分析手段查找分析失效原因,分析結果顯示,導致該失效樣品通孔孔銅斷裂的原因為:板材的耐熱性不足,加之通孔在電鍍銅工藝存在問題,使銅晶粒異常,導致孔銅的抗拉強度和延伸能力嚴重不足,在焊接組裝受熱過程中,孔銅易受應力開裂。

 

【關鍵詞】通孔孔銅斷裂,耐熱性,銅晶粒異常

 

1. 案例背景

送檢樣品為某款PCBA,該板經回流焊和波峰焊組裝器件後,在終端客戶發現有1%左右的失效,表現為通孔阻值變大,經客戶切片分析,發現PCB板的通孔孔銅存在斷裂現象。

 

2.分析方法簡述

通過剖面分析可知,造成通孔阻值變大的直接原因為孔銅存在斷裂現象,都在板材中間位置(其他位置孔銅也存在裂紋),同時孔銅斷裂處基材發生開裂現象,斷口表現為脆性延晶斷裂。

 

失效分析失效分析
圖1. NG樣品通孔切片的顯微放大圖片圖2. NG樣品通孔的SEM顯微圖片
失效分析 
圖3. NG樣品通孔的金相顯微圖片 

 

通過對銅組織晶粒進行觀察,可發現,二次銅銅晶粒成明顯的柱狀晶結構,且晶界間隙較大,且存在細小孔洞。

 

失效樣品和基板的Tg、Z-CTE均滿足要求,T260偏低,失效樣品的熱分解溫度Td也偏低,而通過對基板的吸水率進行驗證,基板的吸水率合格,表明板材開裂非PCB吸潮所致,是由於PCB板本身耐熱性存在不足。

 

失效分析失效分析
圖4. 失效樣品PCBA的T260測試曲線圖5. 基板的T260測試曲線
失效分析 
圖6. 失效樣品PCBA的熱裂解溫度Td的測試曲線 

 

3. 結果與討論

造成該失效樣品通孔孔銅斷裂的原因為板材的耐熱性不足,加之通孔在電鍍銅工藝存在問題,使銅晶粒異常,導致孔銅的抗拉強度和延伸能力嚴重不足,在焊接組裝受熱過程中,孔銅易受應力開裂。

 

*** 以上內容均為原創,如需轉載,請註明出處 ***

 

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