第2章

PCB在组装中的典型故障（缺陷）案例

No.013 在PCBA组装中PCB的断路缺陷

在PCBA组装过程中发现PCB有断线缺陷，常见的主要表现有下述几种形式。

特征：多数的通孔在通孔内壁变黑的同时，下侧的内壁也被腐蚀而无铜，大多数发生在组装过程中或长期保存过程中，如图2.1和图2.2所示。

图2.1 断裂壁的局部放大

图2.2 被残液腐蚀的通孔有裂缝，表面变色（箭头所示）

特征：随着PCB基板内部的层间剥离而出现的通孔开路，如图2.3所示。

图2.3 层间剥离导致的通孔开路

特征：盲孔的镀层和盲孔连接盘之间存在树脂或其他污物，导致接触不良而开路，如图2.4所示。

图2.4 玷污导致的盲孔开路

特征：PCB的铜层非常薄，每逢热风整平工艺或波峰焊接时铜导线就会被熔蚀从而开路，如图2.5所示。

图2.5 被焊料熔蚀了的铜导线

特征：三角形伤痕较深，前端稍微连接着的部位断开形成开路，如图2.6所示。

在PCB制造过程中残留的蚀液没有被清除干净，封闭在通孔内，长期地腐蚀通孔的内壁，从而引起通孔开路。

（1）PCB基材吸潮。

（2）HASL工艺温度过高或时间过长。

（3）PCBA组装再流焊接时峰值温度过高或在峰值温度下浸泡时间过长。

采用积层工艺制作多层板，在激光钻孔时清除玷污不完全，使树脂残留在盲孔的连接盘上，从而导致盲孔开路。

图2.6 静电损伤疑似断路

此现象通常发生在HASL工序或波峰焊接工序。由于基板上设计的铜导线厚度过薄或导线宽度过于纤细，在焊接的高温下，熔融的焊料对Cu的熔蚀作用将使铜导线变得更薄、更纤细，在PCBA使用过程中一旦受应力作用便会断裂而开路。

形成原因：图2.6是静电破坏出现的特有的三角形伤痕，尖端稍微连接，一旦受某种应力作用就会断开，从而引起断路。

（1）残液腐蚀导致的通孔开路。向供应商反馈，加强对PCB制造过程中的质量监控。

（2）层间剥离导致的通孔开路。

① 在PCB基板制造过程中加强防潮措施，严格监控HASL工艺参数（温度和时间）。

② 在组装过程中注意PCB的防潮，并选择合适的再流焊接峰值温度及在峰值温度下的浸泡时间，避免温度过高或时间过长。

（3）玷污导致的盲孔开路。PCB制造厂商应加强对PCB制造工艺过程和质量的监管和控制。

（4）焊料熔蚀导致的开路。

① 布线设计时应避免采用过薄、过细的铜导线。

② 执行HASL和波峰焊接工艺时，应加强对操作温度和时间的管控，切忌操作温度过高和操作时间过长。

（5）静电损伤疑似断路。在PCB制造、存储、运输及组装过程中都要执行严密的静电防护措施，严防静电损伤。