PCB板高温试验

194     2025-10-09 07:37:02

一、试验目的

PCB板(印制电路板)在高温环境下易出现性能退化或失效,高温试验的核心目标包括:

验证材料稳定性:评估基材(如FR-4、聚酰亚胺)、阻焊层、字符油墨等在高温下的形变、变色或脱落风险。检查焊接可靠性:识别焊点(如BGA、QFN)在热应力下的开裂、虚焊或金属间化合物(IMC)生长异常。测试电气性能:监测高温下信号完整性(如阻抗匹配、串扰)、电源完整性(如电压降)及器件参数漂移。符合行业认证:满足车规级(IPC-6012DA)、工控级(IPC-TM-650)等标准要求。

二、核心标准依据

国内外主流PCB高温试验标准如下:

关键参数示例:

高温存储:125℃(或PCB设计最高工作温度+20℃),持续168小时(7天)。热冲击:液氮(-65℃)与高温油(150℃)间快速切换,每次停留15分钟,循环100次。浮焊试验:将PCB浸入288℃锡炉中,保持10秒,观察分层或鼓泡现象。

三、关键试验流程

预处理:

PCB在标准大气条件(25℃±5℃,湿度45%-75%)下放置至少24小时,消除吸湿影响。

初始检测:

外观检查:阻焊层完整性、字符清晰度、孔壁铜箔质量(如无裂纹、毛刺)。电气测试:使用飞针测试仪或ICT检测短路、开路及阻抗值(如差分对阻抗±10%)。X-Ray检测:检查BGA、CSP等器件焊点内部缺陷(如空洞、桥接)。

高温暴露:

存储试验:PCB断电,置于高温箱中保持目标温度(如125℃)。工作试验:PCB通电,模拟实际工况(如高速信号传输、大电流负载),监测信号质量。偏压条件:对电源层施加额定电压,加速介质老化(如CAF,导电阳极丝生长)。

中间检测(可选):

每24-48小时暂停试验,快速检查外观(如阻焊层变色)及关键信号(如眼图抖动)。

恢复与最终检测:

试验结束后,将PCB移至标准条件恢复2-4小时。

重复初始检测项目,对比数据变化,计算参数退化率(如阻抗变化率ΔZ/Z_initial)。

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