美信檢測(cè)  失效分析實(shí)驗(yàn)室

（深圳市美信檢測(cè)技術(shù)股份有限公司，深圳寶安，518108）

【摘要】針對(duì)某PCB板通孔孔銅斷裂的情況，本文通過(guò)剖面分析、熱性能分析、吸水率驗(yàn)證等分析手段查找分析失效原因，分析結(jié)果顯示，導(dǎo)致該失效樣品通孔孔銅斷裂的原因?yàn)椋喊宀牡哪蜔嵝圆蛔?，加之通孔在電鍍銅工藝存在問(wèn)題，使銅晶粒異常，導(dǎo)致孔銅的抗拉強(qiáng)度和延伸能力嚴(yán)重不足，在焊接組裝受熱過(guò)程中，孔銅易受應(yīng)力開裂。

【關(guān)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(jīng)回流焊和波峰焊組裝器件后，在終端客戶發(fā)現(xiàn)有1%左右的失效，表現(xiàn)為通孔阻值變大，經(jīng)客戶切片分析，發(fā)現(xiàn)PCB板的通孔孔銅存在斷裂現(xiàn)象。

2.分析方法簡(jiǎn)述

通過(guò)剖面分析可知,造成通孔阻值變大的直接原因?yàn)榭足~存在斷裂現(xiàn)象，都在板材中間位置（其他位置孔銅也存在裂紋），同時(shí)孔銅斷裂處基材發(fā)生開裂現(xiàn)象，斷口表現(xiàn)為脆性延晶斷裂。

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
圖3. NG樣品通孔的金相顯微圖片

通過(guò)對(duì)銅組織晶粒進(jìn)行觀察，可發(fā)現(xiàn)，二次銅銅晶粒成明顯的柱狀晶結(jié)構(gòu)，且晶界間隙較大，且存在細(xì)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(guò)對(duì)基板的吸水率進(jìn)行驗(yàn)證，基板的吸水率合格，表明板材開裂非PCB吸潮所致，是由于PCB板本身耐熱性存在不足。

圖4. 失效樣品PCBA的T260測(cè)試曲線	圖5. 基板的T260測(cè)試曲線
圖6. 失效樣品PCBA的熱裂解溫度Td的測(cè)試曲線

3. 結(jié)果與討論

造成該失效樣品通孔孔銅斷裂的原因?yàn)榘宀牡哪蜔嵝圆蛔?，加之通孔在電鍍銅工藝存在問(wèn)題，使銅晶粒異常，導(dǎo)致孔銅的抗拉強(qiáng)度和延伸能力嚴(yán)重不足，在焊接組裝受熱過(guò)程中，孔銅易受應(yīng)力開裂。

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