一例插件孔管脚导通不良的失效分析案例（二）

从失效管脚的垂直截面的金相观察结果可以看出，存在开路故障的2对管脚所在的金属化孔存在孔铜不连续现象，而且孔口位置的基材已经被拉裂。

2．3 基材热膨胀性能确认

使用静态热机械分析仪（TMA）按照“IPC－TM－6502．4．24玻璃化转变温度和Z轴热膨胀系数（TMA法）”对故障板的热膨胀性能进行分析，结果如图4所示：

图4 故障板的热膨胀性能测试结果

如图4所示，故障板的Tg值约为110℃，属于普通Tg材料；在Tg点之前，其热膨胀系数为47．49ppm／℃；在Tg点之后，其热膨胀系数为277．20 ppm／℃。故障板在50℃～260℃之间的膨胀百分比为4．928％，大于相关标准中的要求。

2．4 微观形貌分析

为进一步确认导通不良的原因，选取C16位置和板上其他位置的管脚，使用SEM对其微观形貌进行观察对比观察。结果如图5所示：

图5微观形貌观察结果

从C16位置与正常位置管脚的垂直截面微观形貌可以看出，C16位置的其中1个金属孔中，与另一管脚相连的一侧孔壁上存在孔铜缺失现象，而且锡料在孔内的填充程度小于75％，同时，孔铜缺失的孔口位置处基材被拉裂；通过对比C16位置与其他导通正常位置金属化孔的截面形貌可发现，不论C16位置还是正常位置，金属孔孔内的锡料普遍填充不饱满；同时，在孔内余下的铜镀层附近可以看到基材与孔铜之间已经形成裂纹。

3 分析小结

（1）PCBA管脚导通不良的主要原因是：金属化孔孔壁的镀铜层不连续，导致上锡不饱满，且部分金属孔的孔环与基材分离，与线路之间发生开路；

（2）孔环与基材分离、基材被拉裂的可能原因有：板材的耐热性差（Tg较低，热膨胀过大）、连接器安装时的机械应力、PCBA后续的可靠性试验过程等；

（3）从孔壁上余下的镀铜层的断口可以推断：镀铜层不连续可能是由于PCB在制造过程中，孔壁镀铜层被药水过度咬蚀所致。