1 背景

某PCBA板在回流后發(fā)現SS面出現內層發(fā)白分層現象，現對其進行原因分析，樣品外觀如圖1所示：

如圖1所示，PCBA上圖標記位置有分層起泡現象。

2 失效點位置確認2.1分層界面確認

從以上分層位置取樣制作垂直切片，觀察分層區(qū)域的截面形貌，結果如圖2所示：

如圖2中的垂直切片觀察，發(fā)現不良PCBA的分層均發(fā)生在控深鉆孔區(qū)域，且分層界面主要集中在L6/L7層PP片的玻纖與樹脂之間以及L7/L8層芯板的玻纖與樹脂之間。

2.2 分層起泡點確認

制作不良板的分層位置的水平切片與垂直切片，分析不良PCBA分層的起爆點，如下圖3所示：

如圖3所示，分層起泡區(qū)主要集中在控深鉆孔區(qū)域，且該區(qū)域的孔壁銅層厚度不均勻；通過垂直切片，發(fā)現L7層附近的孔壁銅厚較薄的位置有微裂紋存在，且裂紋逐漸擴展延伸至L7/L8層芯板的玻纖和樹脂界面之間，在外觀上形成發(fā)白分層現象，說明分層起爆點位于控深鉆孔孔壁銅厚較薄的區(qū)域。

3 原因分析3.1 孔壁銅厚和樹脂塞孔氣泡確認

用金相顯微鏡觀察分層位置的垂直切片，并測量孔壁銅厚，如圖4所示：

由圖4可知，樹脂塞孔內的樹脂填充少于60%（IPC-A-600G要求樹脂填孔至少填滿60%），存在塞孔氣泡，靠近L7層的孔壁銅厚只有9~11μm，不符合工藝要求的最小孔壁銅厚20μm，即此處孔壁銅厚偏薄?？厣钽@孔的塞孔樹脂填充不飽滿，在回流焊的高溫條件下，孔內殘留的氣體體積劇烈膨脹，產生較大的內應力，導致孔銅偏薄的位置被拉斷，最終造成分層的現象。

4 驗證實驗

為確認導致該款板分層的根本原因，取PCBA設計以下兩組實驗：

（1）取未分層的無控深鉆孔區(qū)域進行熱應力測試；

（2）取未分層的有控深鉆孔區(qū)域進行熱應力測試。

熱應力測試結果如下圖5所示：

由上圖5可知，無控深鉆孔的區(qū)域熱應力后無分層起泡現象，而有控深鉆孔的區(qū)域經過熱應力測試后出現白斑，且分層出現在控深鉆孔周圍的區(qū)域，進一步表明有控深鉆孔的區(qū)域，其孔內存在氣泡，在高溫下氣體體積膨脹大，使得孔壁銅厚偏薄區(qū)域容易發(fā)生分層。

5 分析結論

該板的控深鉆孔周圍區(qū)域分層的原因是：控深鉆孔的塞孔樹脂填充不飽滿，在回流焊的高溫條件下，孔內殘留的氣體體積劇烈膨脹，產生較大的內應力，導致孔銅偏薄的位置被拉斷，最終造成分層的現象。