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新型 PCB 制造工藝不斷涌現(xiàn)，如高密度互連（HDI）技術(shù)、厚銅板制造工藝、埋嵌元件技術(shù)等，這些工藝為電子產(chǎn)品的小型化、高性能化提供了有力支持。

 一、環(huán)境應(yīng)力測(cè)試

環(huán)境應(yīng)力測(cè)試是評(píng)估新型 PCB 制造工藝可靠性的重要手段，通過(guò)模擬 PCB 在實(shí)際使用中可能遇到的各種環(huán)境條件，對(duì)其性能進(jìn)行考察。

   熱沖擊測(cè)試 ：將 PCB 試樣置于極端高溫與低溫環(huán)境下交替轉(zhuǎn)換，如從 - 55℃到 + 125℃，歷經(jīng)數(shù)百次循環(huán)，觀察孔的金屬化層是否出現(xiàn)剝落、斷裂等現(xiàn)象，以評(píng)估 PCB 在溫度驟變下的可靠性。良好的熱沖擊測(cè)試能揭示孔在溫度變化時(shí)因材料熱膨脹系數(shù)差異引發(fā)的潛在問(wèn)題。

   溫度循環(huán)測(cè)試 ：模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用中的溫度波動(dòng)，設(shè)置如從 - 25℃到 + 85℃的循環(huán)，每個(gè)循環(huán)持續(xù)數(shù)小時(shí)，累積數(shù)千次，聚焦于孔在長(zhǎng)期溫度變化下材料疲勞與應(yīng)力累積情況，判斷其能否承受日常工況。

   濕度測(cè)試 ：在高溫高濕環(huán)境（如 85℃、85% RH）中放置 PCB，持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月，重點(diǎn)查看孔壁是否出現(xiàn)腐蝕、短路現(xiàn)象。濕度易促使離子遷移，侵蝕金屬化層，影響孔的電氣與機(jī)械性能，通過(guò)此測(cè)試可評(píng)估 PCB 在潮濕環(huán)境下的可靠性。

 二、制造質(zhì)量把控

制造質(zhì)量的把控是從源頭確保新型 PCB 制造工藝可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

   無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用 ：借助 X - 射線檢測(cè)精準(zhǔn)查看孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)如孔壁銅層空洞、夾雜物等肉眼不可見(jiàn)缺陷。三維 X - ray 能重構(gòu)孔內(nèi)部三維圖像，精確定位問(wèn)題區(qū)域。超聲波檢測(cè)則通過(guò)聲波反射差異，探測(cè)孔內(nèi)分層、裂紋，尤其對(duì)多層板中的埋孔、盲孔檢測(cè)效果顯著。

   過(guò)程質(zhì)量控制追溯 ：審查 PCB 制造全程記錄，涵蓋鉆孔參數(shù)（轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量）、電鍍工藝參數(shù)（電流密度、鍍液成分、溫度、時(shí)間）等。例如，鉆孔時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易使孔壁產(chǎn)生微裂紋，電鍍電流密度過(guò)大易導(dǎo)致鍍層不均勻、應(yīng)力集中。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，關(guān)聯(lián)制造參數(shù)與孔質(zhì)量，建立質(zhì)量控制模型。

 三、材料質(zhì)量評(píng)估

材料是影響新型 PCB 制造工藝可靠性的基礎(chǔ)因素，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估至關(guān)重要。

   原材料檢驗(yàn)升級(jí) ：嚴(yán)格檢驗(yàn) PCB 基材（如 FR - 4）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、吸水率、介電常數(shù)等指標(biāo)。高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度基材在高溫環(huán)境下能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，低吸水率基材可減少因吸濕導(dǎo)致的孔壁應(yīng)力與腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。銅箔方面，檢測(cè)其純度、粗糙度、延伸率，純度高、粗糙度適中的銅箔與基材結(jié)合力強(qiáng)，能增強(qiáng)孔壁強(qiáng)度。

   材料老化模擬實(shí)驗(yàn) ：對(duì) PCB 材料樣本開(kāi)展加速老化實(shí)驗(yàn)，如紫外線照射模擬長(zhǎng)期光照，化學(xué)試劑侵蝕模擬惡劣化學(xué)環(huán)境，觀察材料性能變化，預(yù)測(cè)其在長(zhǎng)期使用中的演變趨勢(shì)，提前識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，為材料選型提供依據(jù)。

 四、電氣性能測(cè)試

電氣性能測(cè)試是驗(yàn)證新型 PCB 制造工藝可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保 PCB 在各種條件下能夠穩(wěn)定地傳輸信號(hào)和電力。

   導(dǎo)通性測(cè)試持續(xù)監(jiān)測(cè) ：采用高精度萬(wàn)用表或?qū)ｉT的導(dǎo)通性測(cè)試儀，定期測(cè)量 PCB 孔的電阻值，從初始制造到長(zhǎng)期使用各階段。電阻值的微小變化可能預(yù)示著孔內(nèi)部的金屬化層開(kāi)始出現(xiàn)脫附、斷裂，設(shè)置合理的電阻變化閾值，及時(shí)預(yù)警潛在故障。

   信號(hào)完整性測(cè)試強(qiáng)化 ：利用時(shí)域反射儀（TDR）、網(wǎng)絡(luò)分析儀等設(shè)備，檢測(cè)高速信號(hào)通過(guò) PCB 孔時(shí)的特性阻抗變化、信號(hào)損耗、反射系數(shù)等參數(shù)。因孔的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量會(huì)顯著影響高速信號(hào)傳輸質(zhì)量，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)能確保信號(hào)在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的穩(wěn)定傳輸，避免因孔問(wèn)題引發(fā)的信號(hào)完整性故障。

 五、失效分析

當(dāng)新型 PCB 制造工藝的 PCB 產(chǎn)品在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通常需要進(jìn)行失效分析，以找出問(wèn)題根源并采取改進(jìn)措施。

   顯微切片觀察 ：通過(guò)顯微切片技術(shù)，觀察 PCB 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷，如通孔的鍍層質(zhì)量、基材與銅箔的結(jié)合情況等，分析失效原因。

   掃描電子顯微鏡（SEM） ：利用 SEM 檢查 PCB 表面和內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)和形貌，能夠發(fā)現(xiàn)微小的裂紋、孔隙等缺陷，為失效分析提供詳細(xì)信息。

   能量色散光譜（EDS） ：分析材料成分，確定失效部位的元素組成，有助于判斷失效是否由材料因素引起，如雜質(zhì)含量過(guò)高、氧化等。

   X 射線檢測(cè) ：可定位內(nèi)部斷路或空洞，幫助快速確定問(wèn)題所在區(qū)域，為后續(xù)的修復(fù)和改進(jìn)提供依據(jù)。

 六、加速壽命試驗(yàn)預(yù)計(jì)法

加速壽命試驗(yàn)預(yù)計(jì)法是一種常用的 PCB 可靠性評(píng)估方法，通過(guò)對(duì) PCB 施加比實(shí)際使用條件更為嚴(yán)苛的應(yīng)力，加速其失效過(guò)程，然后根據(jù)失效數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)其在正常工作條件下的壽命。

   確定加速應(yīng)力和測(cè)試條件 ：根據(jù) PCB 的工作環(huán)境和失效機(jī)理，選擇合適的加速應(yīng)力，如溫度、濕度、電壓等，并確定相應(yīng)的測(cè)試條件。例如，對(duì)于溫度敏感的 PCB，可選擇高溫環(huán)境作為加速應(yīng)力，設(shè)置不同的溫度檔次進(jìn)行測(cè)試。

   建立加速壽命模型 ：根據(jù)失效物理原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立加速壽命模型，描述加速應(yīng)力與失效時(shí)間之間的關(guān)系。常用的模型有阿倫尼烏斯模型、冪函數(shù)模型等。

   進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)并分析數(shù)據(jù) ：按照確定的測(cè)試條件，對(duì) PCB 進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，記錄失效時(shí)間、失效模式等數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，結(jié)合加速壽命模型，預(yù)測(cè) PCB 在正常工作條件下的失效率和壽命。

 七、試驗(yàn)鑒定法

試驗(yàn)鑒定法即按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、試驗(yàn)條件開(kāi)展可靠性試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)前中后測(cè)試相關(guān)性能的符合性，判定新型 PCB 制造工藝的 PCB 樣品是否滿足其可靠性要求。

   選擇合適的可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ：目前，PCB 常用的可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有 IPC - 9151《印制板工藝、生產(chǎn)能力、質(zhì)量及相關(guān)可靠性（PCQR 2）基準(zhǔn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫(kù)》、GJB 360B - 2009《電子及電氣元件試驗(yàn)方法》及 JESD22 - A 系列標(biāo)準(zhǔn)等，根據(jù) PCB 的應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

   開(kāi)展可靠性試驗(yàn) ：常見(jiàn)的可靠性試驗(yàn)方法有溫度沖擊試驗(yàn)、高加速熱沖擊試驗(yàn)（HATS）、互連應(yīng)力測(cè)試（IST）、高溫高濕偏置試驗(yàn)、高壓加速壽命試驗(yàn)（HAST）、高壓蒸煮試驗(yàn)（PCT）、高溫存儲(chǔ)試驗(yàn)、低溫存儲(chǔ)試驗(yàn)等，根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)和 PCB 的具體情況，確定需要進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，并嚴(yán)格按照試驗(yàn)方法和條件進(jìn)行操作。

   測(cè)試與評(píng)估 ：在試驗(yàn)前后，對(duì) PCB 的各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試，如電氣性能、物理性能等，對(duì)比試驗(yàn)前后的測(cè)試結(jié)果，評(píng)估 PCB 是否滿足可靠性要求。如果試驗(yàn)后 PCB 的性能指標(biāo)仍符合要求，則說(shuō)明其可靠性較好；反之，則表明該新型 PCB 制造工藝存在可靠性問(wèn)題，需要進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。