桶状裂纹是孔内涂层纵向或环向破裂的一种损伤。让人难以处理的是它出现的时机：产品通过了输出测试，通过了功能测试，但直到总装阶段甚至交付后才出现连接丢失错误。
本文将指导您如何读取切片上的裂纹和孔洞、区分其来源以及如何证明错误出现的位置。
1. 为什么装配后会出现裂纹？
孔内电镀是穿透基材材料的细金属管。当电路板弯曲或受到机械力时，这种镀管是应力集中的地方，因为它比周围的材料更硬，但切片很小。
| 组装阶段 | 如何制造压力 | 风险等级 |
|---|---|---|
| 将电路板分成小面板 | 切割或断裂时的弯曲力和振动力 | 高 — 这是最危险的一步 |
| 夹具、夹具 | 板面压力不均匀 | 平均而言，取决于固定装置 |
| 拧入支架并拧入 | 螺钉位置周围的局部牵引 | 如果螺钉位于电镀孔附近，则较高 |
| 弯曲电路板以将其装入外壳中 | 通过多个电镀孔的水平弯曲力 | 高适用于小壳产品 |
| 插入和拔出连接器 | 力通过元件引脚向下传递至电镀孔 | 中到高取决于频率 |
| 拉紧电缆并系紧绳子 | 连接点上的持续拉力 | 平均，但随着时间的推移累积 |
重要的一点：机械应力不会立即导致开裂。它会产生累积的微裂纹，每次弯曲电路板时，裂纹都会进一步扩展。这就是错误出现较晚的原因。
2. 切片上的读取标记
| 痕迹 | 含义 | 需要记录什么？ |
|---|---|---|
| 按深度裂缝位置 | 孔中部或孔口附近的裂纹 | 板面至裂纹距离 |
| 裂纹方向 | 围绕孔或垂直 | 描述形态，而不仅仅是“裂纹” |
| 裂纹数量 | 同一孔中的一个标记或多个标记 | 画出点的相对位置图 |
| 传播范围 | 裂纹是否贯穿整个镀层厚度？ | 计算断面百分比 |
| 周边环境 | 基材可能与镀层分离、存在空洞并出现变形迹象 | 辅助迹线说明 |
实用注意：如果裂纹位于表面镀层与焊盘的过渡区域，则为角裂纹。如果裂纹在孔体深度的中间并向四周蔓延，通常是板弯曲应力的结果。
3. 区分产基准志
高可能性属于
需要进一步测试
深度中间出现圆形裂纹，同一受影响区域有许多孔洞
装配中的板弯曲应力
涉及弯曲或折断电路板的过程
板边附近或分界线附近的孔洞中出现裂纹
分板时的机械力
划分方法、工具、孔位
已多次重新焊接的孔中螺纹破裂
反复加热会降低镀层和金属间化合物的延展性
重焊次数、热曲线
局部镀层较薄，从一开始就存在缺陷
板材电镀质量
声明的电镀厚度，检查裸板
许多不同地块的同一位置出现裂缝
设计问题或可重复的流程
孔设计、材料、装配工艺
孔体深度中部的周向裂纹通常表明板的弯曲应力。 4. 如何证明错误发生在哪个阶段
原则：必须捕获每个步骤后样本的状态，而不是仅仅比较输入和输出。
- 沿线多点采样：焊接后、分板后、装入外壳后、包装前。
- 在每个点切割样品：每点至少三个样本以消除随机变化。
- 比较相同的孔位置：不同点的样品必须在完全相同的孔上切割，否则无法进行比较。
- 记录工艺参数：夹紧力、板放置、分板工具、螺丝拧紧扭矩。
- 根据数据得出结论：如果 A 阶段之后的样品没有裂纹，但 B 阶段之后裂纹已经存在，则 B 阶段是主要候选者。
这是一个耗时的过程，但它是从猜测转向证据的唯一方法，而在与客户或供应商交谈时，证据至关重要。
5. 应结合额外测试
- 使用四线法测量孔电阻：检测尚未完全开路的裂纹，从而更早地检测到错误。
- 选取三点弯曲：在受控环境中再现机械应力。
- 振动测试：评估运行时间内的累积效应。
- 焊接前检查裸露电路板：消除电路板供应商提供的电镀错误的可能性。
6. 常见问题
孔中的裂纹是板供应商的错吗？
仅当厚度或电镀质量低于标准时。如果镀层符合标准但仍然出现裂纹，原因往往在于装配或使用过程中的机械应力。
如何在不切割大量样本的情况下及早发现？
在第一批中使用四线孔电阻测量来查找容易增加电阻的孔，然后仅切割这些孔。此方法减少了在保持焦点的同时必须切割的样本数量。
我应该在发货前测试电路板吗？
对于应力风险较高的产品，应根据适用标准进行弯曲测试。该测试有助于在产品出厂前检测开裂趋势。
如果只是裂了几个洞，严重吗？
有。裂纹可能会导致连接完全丧失并导致产品故障。对于安全要求高的产品，验收门槛往往非常严格。
焊接温度会导致孔裂纹吗？
如果热量太高或暴露时间太长，也有可能导致机械应力开裂以外的开裂。有必要比较热曲线和装配条件。
七、结论
孔裂是一个累积误差，因此检测的时间往往远离形成的时间。为了确定原产地，必须在每个阶段取样并在同一孔位置进行比较。
要做的四件事：定位产生弯曲或拉力的台阶；将样品按照阶段标记精确切割一个孔；测量四线孔电阻，得到定量数据；只有在有双向证据的情况下才能得出起源。
参考资料
- IPC-6012 — 刚性印刷电路板技术要求，孔电镀可靠性部分。
- IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
- IPC-TM-650 — 弯曲和热循环试验方法。
- IPC-A-610 — 电子装配验收标准，通孔焊点部分。
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