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。
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。
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
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。