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No.036 PCB基板可靠性不良
1.现象描述及分析
(1) 现象描述
PCB基板是电子制造末端装联工序的安装平台,基板制造的可靠性是确保电子产品高可靠性的前提和基础,常见的基板可靠性不良主要表现为基板的分层、剥离、裂缝、鼓起等现象。
(2) 现象分析
① 分层:在多层板的层间或者铜箔与树脂层间有剥离、偏白形状的分层缺陷,如图No.036-1所示。
② 剥离 (爆板):存在微细的剥离,板面有鼓起状缺陷,如图No.036-2所示。
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图No.036-1 分层
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图No.036-2 剥离 (爆板)
③ 白斑:基材间玻璃纤维和树脂在玻璃布的织纹处分离而显示偏白点的缺陷,如图No.036-3所示。
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图No.036-3 白斑
④ 焊环翘起:焊环像牵牛花那样翘起,如图No.036-4所示。
⑤ P TH拐角裂纹:在通孔和焊环的拐角有裂纹现象,如图No.036-5所示。
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图No.036-4 焊环翘起
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图No.036-5 PTH拐角裂纹
⑥ 通孔裂纹:在通孔与内层连接的内侧有圆形裂缝现象,如图No.036-6所示。
⑦ 通孔壁裂纹:在通孔壁上有环形裂纹,如图No.036-7所示。
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图No.036-6 通孔裂纹
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图No.036-7 通孔壁裂纹
⑧ 微裂缝:在基材上玻璃纤维束剥离或者玻璃纤维折断等部位出现白色线形状现象,如图No.036-8所示。
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图No.036-8 微裂缝
⑨ P TH树脂凹缩:通孔外壁从树脂层剥离,通孔内壁向内侧稍微隆起的缺陷,如图No.036-9所示。
⑩ 抗电强度差:导线之间的绝缘层不能抵御电压而被破坏,如图No.036-10所示。
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图No.036-9 PTH树脂凹缩
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图No.036-10 抗电强度差
2.形成原因及机理
(1) 形成原因
①分层:各层界面的残留异物影响了黏结强度,使得PCB基板不能承受热应力的作用而分层。
② 剥离 (爆板):各层的界面残留异物影响黏结强度,使得PCB基板不能承受热应力的作用而逐渐剥离。
③ 白斑:吸湿的PCB受到了周期性应力或者热应力作用。
④ 焊环翘起:周期性应力造成焊环剥离。
⑤ P TH拐角裂纹:周期性应力和集中在拐角的内应力的作用导致了疲劳破坏。
⑥ 通孔裂纹:因受周期性应力的影响,集中在通孔连接内层的内应力引发了疲劳破坏。
⑦ 通孔壁裂纹:在周期应力的作用下,集中在通孔的内应力引发了疲劳破坏。
⑧ 微裂缝:由强烈的物理应力 (严重弯曲、冲击等) 作用所引起。
⑨ P TH树脂凹缩:在周期性应力的作用下,集中在通孔外壁的应力造成通孔外壁从树脂层分离,从而引起该缺陷。
⑩ 抗电强度差:由于导线之间残留某种异物或者缺陷,使其不能抵御电压而破损、断裂。
(2) 形成机理
请参阅相关技术资料和书籍,此处不详述。
3.解决措施
① PCB制造方:应改善并不断完善工艺,切实确保产品质量,为用户负责。
② PCB应用方:加强对PCB来料入库前的质量验收,决不让不合格品入库。