PCB 孔可靠性评估方法
PCB 孔在电路板中承担着关键的电气连接和机械支撑作用,其可靠性直接关系到整个电路板的性能和寿命。以下介绍几种常用的 PCB 孔可靠性评估方法:
一、热应力测试
将 PCB 板置于高温环境中,如 260℃的热风循环炉中,保持一定时间(通常为 10 - 30 秒),然后取出观察孔金属化层是否有起皮、脱落等现象。良好的孔金属化层应能承受多次热冲击而不出现质量问题。此外,还可以进行热循环试验,将 PCB 板在高温(如 125℃)和低温(如 -40℃)之间进行循环,模拟实际使用过程中的温度变化,经过多次循环后检查孔金属化层的质量,以评估其在长期温度变化下的稳定性。
二、机械稳定性测试
通过拉力测试仪对 PCB 孔进行拉力测试,测量孔的抗拉强度。对于通孔,一般要求其抗拉强度达到一定标准,如大于 10N。同时,还可以进行插拔测试,模拟实际使用中的插拔操作,检查孔的金属化层是否受损,确保孔的机械稳定性。
三、电气性能测试
使用万用表测量 PCB 孔的导通电阻,正常情况下导通电阻应很小,通常在几十毫欧到几欧姆之间。若电阻值过大或无穷大,说明孔金属化存在断路或接触不良问题。此外,还可以进行绝缘电阻测试,通过绝缘电阻测试仪测量孔与周围线路之间的绝缘电阻,以评估孔的绝缘性能。一般要求绝缘电阻大于 10^7Ω 以上,确保孔的电气隔离性能良好。
四、化学稳定性测试
将 PCB 板浸泡在特定的化学溶液中,如盐水溶液或酸性溶液,模拟实际使用中可能遇到的腐蚀性环境。经过一段时间后(通常为 24 - 72 小时),取出观察孔金属化层是否出现腐蚀、变色等现象,以评估孔的化学稳定性。
五、显微镜观察
借助高分辨率的扫描电子显微镜(SEM)观察 PCB 孔内部的微观结构。可以发现微小的缺陷,如孔壁金属化层的孔洞、裂纹等。同时,结合能量色散 X 射线光谱(EDS)分析,还可以确定孔内污染物的元素组成,深入了解孔的质量状况。
六、X 射线检测
采用 X 射线无损检测设备,可穿透 PCB 板,清晰地观察到孔内金属化层的填充情况、是否存在空洞或裂纹等缺陷。这种方法能够快速、准确地检测孔的内部质量,适用于高密度和多层 PCB 的检测。
七、长期可靠性测试
在实际使用条件下,对 PCB 板进行长期通电老化测试,观察其在长时间工作过程中的性能变化。重点关注孔的导通性、绝缘性能等指标是否保持稳定。一般老化测试时间可设定为 1000 - 2000 小时,以评估 PCB 孔在实际使用中的长期可靠性。
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