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PCB作為各種元器件的載體與電路信號傳輸?shù)臉屑~已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最為重要而關鍵的部分，廣泛的應用于各行各業(yè)。近年來，由于PCB失效案例越來越多且部分失效危害極大。以前只有軍工產(chǎn)品會提出可靠性要求，現(xiàn)在很多民品企業(yè)產(chǎn)品也會提出各種各樣的可靠性要求。不同類型的客戶，不同的產(chǎn)品應用領域?qū)τ赑CB的可靠性要求也完全不一樣。比如，有的產(chǎn)品對于PCB的可靠性要求是260攝氏度十個小時烘烤后，仍然能夠滿足PCB電性能要求；有的產(chǎn)品要求IST循環(huán)250次甚至1000次之后，產(chǎn)品電阻變化率小于10%；有的產(chǎn)品要求PCB產(chǎn)品在25g加速度情況下滿足30分鐘的共振要求等等。

現(xiàn)有客戶咨詢PCB板組件在不同環(huán)境下是否會發(fā)生失效，并分析相應失效的原因。

PCB板組件往往不僅包括PCB板也包括一些金屬或者塑料結構件，如焊盤、過孔、安裝孔、導線、元器件、接插件、填充、電氣邊界等。

01定制試驗方案

結合客戶需求，推薦采用失效環(huán)境模擬對樣品進行老化、然后分析對比老化前后的性能，包括宏觀性能檢查和微觀結構分析。而對于在試驗過程中出現(xiàn)PCB組件結構件的失效采用成分分析。最終協(xié)助客戶評估該PCB板組件的整體電性能穩(wěn)定性。

02 結果分析

經(jīng)過濕熱老化和冷熱沖擊實驗，我們發(fā)現(xiàn)PCB板組件在冷熱沖擊老化前后宏觀性能檢查通過，微觀結構形貌分析通過；然而濕熱老化后PCB板雖然宏觀性能亮燈檢查通過，但是其組件塑料蓋部分和PCB板部分均出現(xiàn)變形和氣泡等失效現(xiàn)象。然后我們通過光譜、熱分析、色譜、質(zhì)譜等試驗方法對失效件進行成分分析發(fā)現(xiàn)樣品主要材料為PC/ABS，并含有大量的雙酚A低分子物質(zhì)，其玻璃化和熔點偏低，熱失重曲線只發(fā)現(xiàn)ABS的分解溫度，未發(fā)現(xiàn)PC的分解溫度，并且發(fā)現(xiàn)失效件含有較多易遷移的增塑劑，穩(wěn)定劑含量較低。

因此最終判定樣品失效可能主要是由于材料本身配方問題。

具體實驗譜圖結果如下：

圖1 PCB板組件濕熱老化前后比對圖

圖2 PCB微觀形貌

圖3失效件紅外譜圖

圖4 失效件TGA譜圖

圖5 失效件色譜圖

03案例分析

3.1此案例對PCB板分析方法和失效分析方法進行了總結。

3.2 此案例采用了整體PCB板組件失效分析方案為：失效模擬、性能檢查、形貌分析、成分分析。

3.3 此案例中合金材料的聚酯部分對濕度比較敏感，導致濕熱老化過程中不穩(wěn)定降解失效。