EDA365電子論壇

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板面情況

某型號的平板電腦主機板在組裝完成後發現存在批次性功能失效問題， 經故障定位和電路分析， 確定部分導通孔存在阻值增大甚至開路的現象。對失效導通孔進行外觀檢查， 失效位置 PCB 板面未見失效機理分析腐蝕、 燒燬等異常現象。

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分析原因

對失效導通孔區域的分析結果表明：

（1）失效導通孔及其附近位置導通孔均呈環形斷裂。孔銅斷裂位置銅層存在缺口， 最薄處的厚度僅約為 6 μm， 明 顯 地 偏 薄 ， 遠 小 於 IPC -6012D 的 最 小 要 求（18 μm）。

而孔壁斷裂處銅層偏薄， 會使得其抗拉強度差， 在受熱膨脹形變過程中發生斷裂而導致導通孔不通；

（2）失效導通孔為油墨塞孔，孔口一端塞滿綠油，一端沒有塞滿，未被阻焊膜覆蓋的孔壁銅層普遍可見被咬蝕形成的凹坑， 孔壁銅層斷裂位置亦呈現明顯的咬蝕形貌， 且位於孔壁中間油墨未覆蓋位置，而被阻焊膜覆蓋的孔壁銅層則未發現咬蝕現象且銅層厚度均在 20 μm 以上。

結合導通孔形貌特徵及 PCB 製造工藝，可知在 PCB 在阻焊工藝之後表面處理過程中孔內殘留微蝕液未被清洗乾淨，從而導致孔銅被咬蝕變薄；

3）失效品板材熱分析結果顯示失效樣品板材 α1-CTE 為 65。7×10-6/℃， α2-CTE 為 358。9×10-6/℃， PTE 為 5。51%， 均較高，超出了一般基材的規範上限， 對於一般的基材 Tg 溫度為 110～150℃， IPC-4101C 規定 α1-CTE 上限 為 60×10-6/℃， α2-CTE 上限為 300×10-6/℃， PTE 上 限為 4。0％；

同時部分孔銅斷裂位置也存在基材開裂現象，孔壁其他位置銅層也發現斷裂介面能夠吻合的裂紋，由此表明基材在焊接受熱時膨脹較大 。

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分析結果

孔壁銅層被咬蝕使得孔銅偏薄或開裂， 降低了孔銅的抗拉能力， 從而在焊接熱應力的作用下導致完全斷開， 咬蝕是由於PCB 製造工藝不良所導致的；

PCB 的 Z 軸的熱膨脹係數較高， 進一步地加劇了孔銅斷裂現象的發生。

很多的 PCB 來料檢驗只簡單地做了電路通斷測試， 而未進行嚴格的批次性可靠性檢驗，類似孔銅被咬蝕和基材熱膨脹係數偏大的問題必須透過切片和 TMA才能發現。

此次孔斷失效為批次性失效， 在組裝成成品主機板後無法進行返修，給企業造成了很大的損失。因此，建立完善的 PCB 管控體系對於整機制造企業來說至關重要 ，為影響PCB可靠性的專案建立批次性檢測體系，才能保證高質量的 PCB 來料， 從而製造出具有高可靠性的產品 。

文章由巢影字幕組譯製