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99%的工程師都不知道，PCB板失效的原因

2022/06/30

華秋電路

17907

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電路板“似斷非斷”，你遇到過嗎？

你是否還遇到過？

1.電流大，PCB板發(fā)熱嚴(yán)重，甚至直接被燒斷

2.用的好好的板子，突然失效，再也無法使用

3.PCB板孔壁有微裂紋，卻不知道什么原因

4. PCB板測(cè)試無異常，SMT貼裝后發(fā)現(xiàn)通孔開路失效現(xiàn)象

。。。

曾經(jīng)，在華秋開展的SMT免費(fèi)貼片活動(dòng)中，經(jīng)常遇到

客戶拿了某板廠的PCB板來到華秋進(jìn)行免費(fèi)SMT貼片，貼片成品出貨前質(zhì)驗(yàn)是OK的，但客戶使用時(shí)，板子功能卻失效了。

經(jīng)過華秋工程師團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)檢測(cè)分析研究，終于找到了問題所在——對(duì)未打件的多余PCB板，采用四線低阻測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有部分導(dǎo)通孔阻值偏大，切片確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)孔銅偏薄（個(gè)別單點(diǎn)孔銅只有8μm）。

孔銅厚度8μm

孔銅是什么？

簡(jiǎn)單來說，孔銅就是指鍍?cè)诳妆诘你~。PCB在鉆孔完成后，孔內(nèi)沒有任何的導(dǎo)體，一般先在孔壁基材上沉積銅（作為導(dǎo)體），然后通過兩次電鍍使銅加厚，達(dá)到要求的厚度。孔銅的厚度一般按IPC標(biāo)準(zhǔn)制作，二級(jí)要求為單點(diǎn)最薄18μm，平均20μm。

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孔銅厚度IPC標(biāo)準(zhǔn)

孔銅厚度是影響PCB可靠性和壽命的重要因素之一，過薄時(shí)，導(dǎo)通孔經(jīng)過高溫或大電流應(yīng)用時(shí)，有被拉斷的可能，導(dǎo)致板子失效。

這位客戶的板子就是這樣。

板子在PCBA生產(chǎn)后，ICT測(cè)試和程序燒錄，都未見異常。但是，當(dāng)客戶接通了大電流或做老化實(shí)驗(yàn)或貼片焊接組裝后，板子本身的可靠性風(fēng)險(xiǎn)就爆發(fā)！薄的孔銅經(jīng)過大電流很容易燒斷開，老化實(shí)驗(yàn)及貼片焊接組裝受熱過程中，薄的孔銅易受應(yīng)力開裂，造成板子開路不能使用。

最后，客戶通過計(jì)算，提高對(duì)孔銅的要求，在華秋重新PCB打板，解決了此問題。

為何要保證孔銅厚度？

1.孔銅和電流著息息相關(guān)的重要性，因?yàn)榭足~薄，電阻大，電流大的時(shí)候，發(fā)熱就大。
2.高溫下（特別是在smt或者波峰焊）基材的樹脂膨脹系數(shù)高，就容易產(chǎn)生對(duì)孔銅的機(jī)械應(yīng)力，加上熱應(yīng)力，孔銅容易產(chǎn)生機(jī)械疲勞。
3.孔壁有微裂紋。可能有孔銅和內(nèi)層pad的分離。

華秋孔銅制造標(biāo)準(zhǔn)

華秋嚴(yán)格執(zhí)行IPC二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即出貨電路板平均孔銅厚度≥20μm，最薄點(diǎn)≥18μm。同時(shí)，華秋也可以根據(jù)客戶的要求，再次提高標(biāo)準(zhǔn)到IPC三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即≥25μm，甚至更高。雖然孔銅每增加1μm，成本增約3元/平方米，但華秋為了保證板子的高品質(zhì)、高可靠，不惜成本，堅(jiān)持孔銅≥20μm。

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