PCB失效分析案例及方法（二）

裂纹产生的机理：由于热胀冷缩原理，PCB板在回流焊和波峰焊时受高温膨胀，由于PCB板材的选择与表面处理工艺不匹配，板材便会给孔环一个向上的应力，将孔环向上顶起，造成孔环发生向两边翘起的形变，导致孔环出现裂纹。

改善方案：①更换CTE更小的板材；②更换表面处理工艺。

③ PTH孔电化学腐蚀失效

2017年，某型号的8层PCB板，客户反馈该整机产品在海面及沿海地区使用3年后，出现视频信号不通的现象，在信号异常网络的PTH孔孔口位置有黑色异物残留 ，需查找根因，定位失效点。

对异物覆盖的PTH孔进行分析发现，塞孔的孔口位置处，阻焊与孔铜之间有明显裂缝，且裂缝位置处的孔铜已被腐蚀，部分孔铜缺失。

同时，对比PCB上无异物覆盖的正常PTH孔，发现正常孔内阻焊与孔壁结合良好，无裂缝，孔铜未被腐蚀，信号导通良好。

根据研究表明，在沿海高盐、高湿的环境中，物体表面会形成薄薄的一层水膜，且当相对湿度在65％－80％的空气中，物体上的水膜厚度为0．001～0．1μm，在PCB带电工作时，水膜与孔铜等共同构成了电解槽，发生电化学反应，最终生成黑色腐蚀物，如下图：

结论：当阻焊塞孔不饱满或阻焊塞孔有裂纹时，未被阻焊完好覆盖的PTH孔孔铜会形成电解池，发生电化学反应，孔铜被腐蚀，对PCB可靠性将带来严重的风险。

改善方案：提升塞孔的饱满度，提高塞孔的质量。