|
|
EDA365欢迎您！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
点击标题下「射频百花潭」可快速关注！
; R5 n7 }% Z" y; V![]()
4 y$ o" ]$ c( @& |1 ^; X' l/ K( V, K; [) \- g I, X X
/ T) }5 i6 w* I4 H& z$ d' Q
在PCB行业验收标准IPC-6012C中，只有三个章节的试验牵涉到可靠性方面的要求，主要是介质耐电压、湿热绝缘电阻（MIR）和热冲击（Thermal Shock），前两者主要评估板材可靠性，后者主要评估电镀铜可靠性。
5 I" c& }( ]& e2 R2 A8 k/ `) @1 B; r0 ~
; W" k6 V; ?; g- s5 _7 U J[size=1.2em]一些常见失效切片分析如下：
$ [! B9 E& W D1 b
4 ?% Q& y" N: M; C, a6 m6 f# Q# L+ n; W
1
; {& T. ^' H, v9 C3 ?6 S- i电镀铜延展性不佳或板材Z-CTE较大，造成孔中间的孔铜全周拉断且断口较大，如图10所示：
3 H7 h! K! J F: K; M# k* q. m$ V0 X+ {5 _; U
7 l/ X0 M; `+ X9 Z" K
( W: m2 x! Y" D4 q![]()
& ~$ I* l* o9 d4 E* |5 n: e( ?" w1 o5 E
- h3 \. g4 A+ b8 I& j* D h5 T% P, L
. \* M- Y( h6 b' b2
' _4 R; Z0 ^0 B, D& K金属疲劳产生的微裂，呈45°斜向微裂，常沿着晶格出现，经常裂在玻纤与树脂交界处的铜壁，孔铜开裂附近之部份基材也有微裂，如图11所示：; Z2 g& g8 C, P3 r# ~# C. Q
![]() , w |8 N6 k; ^. `$ P5 V) T7 g* K8 ?
A4 M8 I) q- ?$ m4 u! M# M: v& i7 B4 C% G4 o _) m
- J+ B: C$ z; R. e4
: p9 x3 C. n1 u' u, h, o, e, \# Y孔壁和孔环的拉裂，拉裂的孔环呈Z方向的走位，其主要是多次焊接高温或材料Z-CTE较大造成， 如图13所示：
' s h: P- K$ p* D& q7 ~8 W0 D![]() : }0 s7 { `% Z4 T1 R N! P- L
; [& |# y- W; a: f. H! H* f
; `( }9 U( D- K$ P
; e L- l) U9 u: j0 P
6. V; u0 ^, U# V v
盲孔与底垫分离，主要是底垫铜面出现钝化膜，或热应力较大（回流曲线热量较高、多次焊接、局部过热）造成，如图15所示：
% V7 y+ [" K! v2 Q2 ? I4 Q! _8 \![]()
$ p1 l# D3 P, @9 \5 |
+ J7 P' b; [" K \: j4 }+ E2 l+ }. W
1 z" a7 t- Q8 ~3 {
! r+ a ~; v1 F ] G/ S2 {
$ b( e& u0 f8 |2 G热冲击试验
+ W6 [2 p8 Q* N0 L) U; `
- j* ]6 Y/ f4 j0 q7 c, o, n7 {2 f6 A3 i4 @8 f
6 |& l# E5 Y( T) P- v/ N来源于IPC-6012C 3.10.8章节的要求，依照IPC-TM-650 测试方法2.6.7.2测试，一般常用FR4材料的PCB选用条件D，在经过高低温循环100次之后，第一次高温电阻和最后一次高温电阻的变化率不能超过10%，并且试验后做显微剖切的镀覆孔完整性合格。
3 m X8 n7 R, _+ H. H5 n6 A a+ |5 d! y# w g8 w
) i1 a8 C: f. s' u
<span style="font-family: 微软雅黑;">![]() * s/ F, z$ B' x3 u/ [1 Y: S( Q
8 q% b; c+ \. s S. @# S, {) v' C/ s
$ O7 i9 D- j# I7 P8 }) A5 P3 d![]()
+ M4 p% @; C1 B2 E" ]& L$ z a
) M- j" _ E8 E1 m: `* K. I
! D; ^. H! A! L9 c. Y不管是TCT或是TST试验，其试验时间都是很长的，而IST时间明显小于TCT和TST，常见的温度循环测试曲线如图5所示，由图可以看出，液冷式的TST试验，高低温转换速率是最大的，IST其次，TCT最小，而高低温转换速率越大，其对材料的冲击也随之增加，也就更容易失效：
1 Q6 x4 V! r5 l9 d, o7 A( e' V) ~4 i3 J3 k! f6 \& {5 l- Z
( V% S# u. r% _) {3 G
![]()
/ @1 d! i( _4 [/ w, |. E& T! w
, y' I' O% j$ A! y, `+ `/ ?+ tIST因为测试时间短，温度转换速率大，对测试样品的疲劳老化影响也较大，故可以使试样早早发生失效，比对图7的IST失效数据和图8的TCT失效数据，可见在相同的条件下，IST试验很早就发生的失效：; }$ [- O3 v- C
' Y" K. x" q+ K+ I) V* _0 r6 ^2 O6 A: y4 E$ K
![]()
6 h4 F) C, j+ \; B) O- D# [
; ~( V' Q3 p% P2 S' s
3 R- |- N1 n- k# z" `在PCB的各种温度循环试验中，其主要失效机理是因为板材的Z轴CTE远远高于孔铜的CTE，在温度剧烈变化的过程中，各种应力集中处容易被Z轴膨胀拉断，常见的失效模式见图9所示：4 S6 [6 ?3 `/ y/ r0 F# P& I3 v8 C
, M# N- r8 \; n
8 c" A5 |+ N2 V# _2 s8 n
![]() 9 t9 V) S- G1 K/ s6 l2 C8 o( H
- \2 p( I% d2 }7 u8 F1 N
( y% a% U- h& F" \' q+ j# o- s
; d& q# Y5 d0 W2 c- Y9 V" T8 {8 C4 j; d( O5 Q1 k
p; I: o7 ?) s1 E& S$ q2 x
+ a; L5 r1 o9 P! a: R# ~; n* y更多精彩请加入“中国射频微波微信第一群”， 先加徐老师微信号：15989459034，注明“公司+方向”，通过验证后加入。（注：本群属纯技术交流群，销售代理等非射频技术人员勿加）！?
( o( u" p7 ]! e: M1. 本群4000人，成员涵盖了国内所有射频方向企业，高校，研究所。其中教授，总监，总经理，主任专家，海归，千人计划，长江学者，首席科学家，博士700+人。8 @9 ^9 S' c; E- [. Y8 s# _' H
2. 本微信群/公众号由资深射频专家，“兴森快捷-安捷伦射频高速联合实验室”射频负责人，《ADS2008/2011射频电路设计与仿真实例》《HFSS射频仿真设计实例大全》电子工业出版社，主编徐兴福建立。 |
|
/1 
发表于 2019-9-27 15:10
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
微信
收藏
支持！
反对！