揭秘！关于PCB板组件电性能失效的分析方法

案例关键词：PCB板，电性能，失效分析

PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，广泛的应用于各行各业。近年来，由于PCB失效案例越来越多且部分失效危害极大。以前只有军工产品会提出可靠性要求，现在很多民品企业产品也会提出各种各样的可靠性要求。不同类型的客户，不同的产品应用领域对于PCB的可靠性要求也完全不一样。比如，有的产品对于PCB的可靠性要求是260摄氏度十个小时烘烤后，仍然能够满足PCB电性能要求；有的产品要求IST循环250次甚至1000次之后，产品电阻变化率小于10%；有的产品要求PCB产品在25g加速度情况下满足30分钟的共振要求等等。

现有客户咨询PCB板组件在不同环境下是否会发生失效，并分析相应失效的原因。

PCB板组件往往不仅包括PCB板也包括一些金属或者塑料结构件，如焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等。

01、 定制试验方案

结合客户需求，推荐采用失效环境模拟对样品进行老化、然后分析对比老化前后的性能，包括宏观性能检查和微观结构分析。而对于在试验过程中出现PCB组件结构件的失效采用成分分析。最终协助客户评估该PCB板组件的整体电性能稳定性。

0 2、  结果分析

经过湿热老化和冷热冲击实验，我们发现PCB板组件在冷热冲击老化前后宏观性能检查通过，微观结构形貌分析通过；然而湿热老化后PCB板虽然宏观性能亮灯检查通过，但是其组件塑料盖部分和PCB板部分均出现变形和气泡等失效现象。然后我们通过光谱、热分析、色谱、质谱等试验方法对失效件进行成分分析发现样品主要材料为PC/ABS，并含有大量的双酚A低分子物质，其玻璃化和熔点偏低，热失重曲线只发现ABS的分解温度，未发现PC的分解温度，并且发现失效件含有较多易迁移的增塑剂，稳定剂含量较低。

因此最终判定样品失效可能主要是由于材料本身配方问题。

具体实验谱图结果如下：

图1 PCB板组件湿热老化前后比对图

图2 PCB微观形貌

图3失效件红外谱图

图4 失效件TGA谱图

图5 失效件色谱图

0 3、 案例分析

3.1此案例对PCB板分析方法和失效分析方法进行了总结。

3.2 此案例采用了整体PCB板组件失效分析方案为：失效模拟、性能检查、形貌分析、成分分析。

3.3 此案例中合金材料的聚酯部分对湿度比较敏感，导致湿热老化过程中不稳定降解失效。

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