PCB常见故障

电路板的机械故障包括弹性和塑性变形、疲劳断裂的开始和扩展、脆性断裂、翘曲以及蠕变和蠕变断裂。

弹性和塑性变形

变形只是可以改变物体形状和大小的变形。它有两种类型：弹性和塑料。弹性变形是暂时的，在去除引起应力和变形的外力后就会消失。然而，塑性变形是永久性的，即使在去除产生应力的外力后仍会保持变形。PCB包括铜箔、树脂、玻璃布和其他具有不同化学和物理特性的材料。将这些板材压在一起有时会导致变形。除此之外，机械切割（V-scoring）、湿化学工艺和高温也会引起变形。

脆性断裂

脆性断裂是设备在压力下快速破裂而突然发生的故障类型。在这种情况下，材料没有降解或破损的迹象。在电路板中，这种类型的故障发生在焊点处。这些断裂是由于零件在组装、测试和运输过程中出现的拉伸应力而产生的。此外，由于受到冲击、振动和热漂移，这些裂缝的存在。

焊点脆性断裂

翘曲

翘曲是设备由于热和湿气而偏离原始形状的扭曲或弯曲。PCB翘曲会在回流焊接周期中改变电路板的轮廓。翘曲的原因包括电路板设计过程中的不平衡层、焊接过程中的热扩展（由于不同的材料特性）以及零件、散热器或屏蔽的重量。

翘曲的PCB

蠕变

蠕变是由温度升高和压力恒定引起的与时间有关的变形。由蠕变引起的破坏称为蠕变断裂。表面成型会产生蠕变腐蚀。根据RoHS指令，电子行业必须专注于无铅表面成型。一种具有成本效益的选择是浸银，但它更有可能导致蠕变。ENIG（化学镀镍浸金）和OSP（有机可焊性防腐剂）具有低蠕变风险。在恶劣的气氛中，蠕变失效的危险性越来越大。如今，研究人员正在研究先进的无铅表面成型以降低这种风险。

蠕变腐蚀

疲劳

疲劳是材料在循环载荷作用下裂纹的产生和发展。在填充板中，焊接疲劳是一个严重的故障。不一致的CTE是导致焊接疲劳的根本原因。CTE确定材料在温度偏差期间的收缩和扩展。将低CTE零件焊接到低CTE板上，将高CTE零件焊接到高CTE板上是一种很好的做法。如果不匹配，最终会由于热效应和昼夜效应而形成焊料疲劳。

2.2热故障

当零件被加热到其临界温度（例如玻璃化转变温度(Tg)、熔点或闪点）以上时，就会发生热故障。Tg是基材从刚性状态变为弹性状态时的温度。基板决定了电路板的Tg值。如果工作温度超过Tg，则会导致热失效，从而导致零件烧毁。

2.3环境故障

环境故障是由异物、湿气、灰尘、电涌和受热引起的。

审核编辑 ：李倩