美信檢測  失效分析實驗室

（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后，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。

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，是由于PCB板本身耐熱性存在不足。

圖4. 失效樣品PCBA的T260測試曲線	圖5. 基板的T260測試曲線
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。

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