PCBA开路为什么会导致电路板失效?

PCBA主板在组装完成后发现存在批次性功能失效问题， 经故障定位和电路分析， 确定部分导通孔存在阻值增大甚至开路的现象。对失效导通孔进行外观检查，  失效位置 PCB 板面未见失效机理分析腐蚀、烧毁等异常现象。

分析原因

对失效导通孔区域的分析结果表明：

（1）失效导通孔及其附近位置导通孔均呈环形断裂。孔铜断裂位置铜层存在缺口，薄处的厚度仅约为6μm ，明显地偏薄，远小于IPC-6012D的小要求（18μm）。

而孔壁断裂处铜层偏薄， 会使得其抗拉强度差，在受热膨胀形变过程中发生断裂而导致导通孔不通；

（2）失效导通孔为油墨塞孔，孔口一端塞满绿油，一端没有塞满，未被阻焊膜覆盖的孔壁铜层普遍可见被咬蚀形成的凹坑，孔壁铜层断裂位置亦呈现明显的咬蚀形貌，且位于孔壁中间油墨未覆盖位置，而被阻焊膜覆盖的孔壁铜层则未发现咬蚀现象且铜层厚度均在20 μm以上。

结合导通孔形貌特征及 PCB制造工艺，可知在PCB在阻焊工艺之后表面处理过程中孔内残留微蚀液未被清洗干净，从而导致孔铜被咬蚀变薄；

3）失效品板材热分析结果显示失效样品板材 α1-CTE为 65.7×10-6/℃，α2-CTE为358.9 ×10-6/℃，PTE为5.51%，均较高，超出了一般基材的规范上限，对于一般的基材 Tg温度为110～150℃，IPC-4101C 规定α1-CTE上限为60×10-6/℃，α 2-CTE上限为300×10-6/℃，PTE 上限为4.0％；

同时部分孔铜断裂位置也存在基材开裂现象，孔壁其他位置铜层也发现断裂界面能够吻合的裂纹，由此表明基材在焊接受热时膨胀较大 。

分析结果

孔壁铜层被咬蚀使得孔铜偏薄或开裂， 降低了孔铜的抗拉能力，从而在焊接热应力的作用下导致完全断开，咬蚀是由于PCB制造工艺不良所导致的；

PCB的Z轴的热膨胀系数较高，进一步地加剧了孔铜断裂现象的发生。

很多的 PCB 来料检验只简单地做了电路通断测试， 而未进行严格的批次性可靠性检验，类似孔铜被咬蚀和基材热膨胀系数偏大的问题必须通过切片和 TMA才能发现。

此次孔断失效为批次性失效， 在组装成成品主板后无法进行返修，给企业造成了很大的损失。因此，建立完善的PCB管控体系对于整机制造企业来说至关重要，为影响 PCB可靠性的项目建立批次性检测体系，才能保证高质量的PCB来料，从而制造出具有高可靠性的产品。