PCB印刷電路板通孔（PTH）的熱循環(huán)疲勞失效時(shí)電子產(chǎn)品互連失效的主要形式之一。通孔可靠性評(píng)估主要分為兩個(gè)步驟，即首先進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變?cè)u(píng)估，然后進(jìn)行低周疲勞壽命評(píng)估。在IPC的研究報(bào)告中給出了上述兩個(gè)模型，即應(yīng)力-應(yīng)變?cè)u(píng)估模型和疲勞壽命評(píng)估模型，以及進(jìn)行通孔可靠性評(píng)估所需的相關(guān)參數(shù)信息。

在工程實(shí)際中仍主要應(yīng)用這兩個(gè)模型對(duì)PTH的可靠性進(jìn)行評(píng)估。IPC的PTH疲勞壽命評(píng)估模型是根據(jù)對(duì)銅箔進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果總結(jié)得到的。由于IPC方法的假設(shè)前提，其應(yīng)力-應(yīng)變?cè)u(píng)估模型不滿足PTH鍍層端面的邊界自由條件，也不滿足鍍層與基板粘接處的位移連續(xù)條件。由此模型計(jì)算得到的應(yīng)力在PTH鍍層中是均勻分布的，但在工程實(shí)際中，PTH失效通常發(fā)生在鍍層中心處的孔肩位置處。IPC研究報(bào)告中記錄的39組樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，實(shí)驗(yàn)樣品中的9組未發(fā)生失效，2組失效發(fā)生在焊盤(pán)轉(zhuǎn)角處，其余28組失效均發(fā)生在鍍層軸向靠近中心處。課件，鍍層軸向中心處的斷裂失效時(shí)PTH失效的最主要形式，這與工程實(shí)際中經(jīng)常發(fā)生失效的位置是一致的。

參考文獻(xiàn)針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)IPC的應(yīng)力-應(yīng)變模型進(jìn)行了改進(jìn)。在改進(jìn)模型的研究中發(fā)現(xiàn)，PCB基板厚度與孔徑之比（即厚徑比）、基板厚度與鍍層厚度之比，以及基板作用半徑與孔半徑之比是影響PTH疲勞壽命的主要幾何設(shè)計(jì)參數(shù)。在改進(jìn)的解析模型基礎(chǔ)上，給出并分析了PTH疲勞壽命對(duì)這三組幾何設(shè)計(jì)參數(shù)的靈敏度。選取工程取值范圍內(nèi)的PCB幾何設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算得到的靈敏度可以用于指導(dǎo)PCB的設(shè)計(jì)，提高PCB和PTH的可靠性。

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