溫度循環(huán)及動(dòng)態(tài)低阻試驗(yàn)
　　PCB之溫度循環(huán)試驗(yàn)( Temperature Cycling Test，以下簡(jiǎn)稱(chēng)TCT)為最普遍且重要之試驗(yàn)手法，其經(jīng)常伴隨著使用動(dòng)態(tài)阻值量測(cè)系統(tǒng)，如Data logger或Event detector。TCT的目的主要是因?yàn)槔酶鞣N材料間不同的熱膨脹系數(shù)不匹配( CTE mismatch)現(xiàn)象，在長(zhǎng)期的高溫與低溫循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生導(dǎo)通孔斷裂或產(chǎn)品脫層( Delamination)等問(wèn)題，以協(xié)助找到產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。此試驗(yàn)方法對(duì)于多層產(chǎn)品以及高密度互連( HDI)產(chǎn)品，具有很高的效益，亦可驗(yàn)證及改善制程疊構(gòu)結(jié)合( Lamination Bond)強(qiáng)度、電鍍質(zhì)量、制程穩(wěn)定性等。溫度循環(huán)試驗(yàn)亦可搭配非動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，取固定循環(huán)數(shù)予以進(jìn)行阻值測(cè)試。 
　　對(duì)于本試驗(yàn)用之PCB，可采用雛菊煉( Daisy Chain)設(shè)計(jì)，亦可采用實(shí)際產(chǎn)品板進(jìn)行試驗(yàn)。使用Daisy Chain設(shè)計(jì)，有助于減少樣品數(shù)量并可觀察到較完整的現(xiàn)象，對(duì)于新供貨商之驗(yàn)證上更有幫助。TCT試驗(yàn)條件則通常以IPC-TM-650 2.6.6為主，或參考IEC60068建議。

IPC-TM-650 2.6.6 建議條件

濕式與干式溫度沖擊試驗(yàn)
　　PCB之熱沖擊試驗(yàn)(Thermal Shock Test，以下簡(jiǎn)稱(chēng)TST)的目的是為了試驗(yàn)其本體在瞬間暴露于不同的溫度環(huán)境下以及不同溫度下快速交替可能產(chǎn)生的問(wèn)題，包括本體受損、退變色、阻值變異等。 
　　TST與傳統(tǒng)的溫度循環(huán)試驗(yàn)(TCT)不盡相同，主要的差異在于TCT使用之溫度轉(zhuǎn)移為漸進(jìn)式，其目的系透過(guò)熱膨脹系數(shù)不匹配以突顯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問(wèn)題。而TST在不同溫度槽之轉(zhuǎn)移時(shí)間僅10秒鐘，由于時(shí)間快速，其熱膨脹系數(shù)不匹配的現(xiàn)象較不顯著，但因在冷或熱的瞬間沖擊導(dǎo)致材料本身無(wú)法承受而發(fā)生受損現(xiàn)象為此試驗(yàn)之目的。 
　　TST試驗(yàn)可分為液槽式與氣槽式兩類(lèi)，均為雙槽模式。所謂的雙槽系指冷槽與熱槽分開(kāi)，透過(guò)樣品之移動(dòng)達(dá)到駐留，此駐留時(shí)間包含轉(zhuǎn)移時(shí)間，待測(cè)樣品必須于兩分鐘內(nèi)達(dá)到要求之試驗(yàn)溫度。依據(jù)IPC-TM-650 2.6.7中建議試驗(yàn)條件，F(xiàn)R4材料使用condition D，而FR5材料使用condition E，總試驗(yàn)循環(huán)數(shù)依規(guī)范建議至少100 cycles。 
　　對(duì)于本試驗(yàn)用之PCB，可采用雛菊煉(Daisy Chain)設(shè)計(jì)，亦可采用實(shí)際產(chǎn)品板進(jìn)行試驗(yàn)。使用Daisy Chain設(shè)計(jì)，有助于減少樣品數(shù)量并可觀察到較完整的現(xiàn)象，對(duì)于新供貨商之驗(yàn)證上更有幫助。

IPC-TM-650 2.6.7 建議條件

離子遷移試驗(yàn)
　　PCB之離子遷移試驗(yàn)( Electrochemical Migration Test，以下簡(jiǎn)稱(chēng)ECM)為進(jìn)入無(wú)鉛化之后重要的試驗(yàn)手法。與導(dǎo)通阻值測(cè)試不同，ECM是一種高阻值變化的試驗(yàn)方法，其目的在測(cè)試兩個(gè)絕緣電路間發(fā)生短路之風(fēng)險(xiǎn)。 
　　ECM主要是透過(guò)金屬解離后游離至另一極性，并產(chǎn)生金屬沉積的形成dendrite 導(dǎo)致短路，或透過(guò)生成金屬化合物游離透過(guò)PCB內(nèi)層延長(zhǎng)至另一導(dǎo)通點(diǎn)，兩者之差異主要為反應(yīng)方程式的不同，發(fā)生的位置可分為PCB表面與內(nèi)部。發(fā)生于表面時(shí)，其試驗(yàn)方法稱(chēng)為表面絕緣電阻試驗(yàn)( Surface Insulation Resistance，簡(jiǎn)稱(chēng)SIR)；發(fā)生于表面與內(nèi)部間或者內(nèi)部與內(nèi)部時(shí)，則稱(chēng)為陽(yáng)極細(xì)絲導(dǎo)通( Conductive Anode Filament，簡(jiǎn)稱(chēng)CAF)。 
　　對(duì)于本試驗(yàn)用之PCB，一般采用梳型電路(comb design)設(shè)計(jì)，亦可采用實(shí)際產(chǎn)品板進(jìn)行試驗(yàn)。使用梳型電路設(shè)計(jì)，有助于減少樣品數(shù)量并可觀察到較完整的現(xiàn)象，對(duì)于新供貨商之驗(yàn)證上更有幫助。 
　　無(wú)鹵素材料的CAF試驗(yàn)結(jié)果普遍較傳統(tǒng)FR4材料或High Tg FR4來(lái)得差，主要因素為材料本身的特性以及其對(duì)鉆孔質(zhì)量影響甚大，造成CAF的風(fēng)險(xiǎn)更加嚴(yán)重。

焊墊結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn) 
　　銅箔拉力試驗(yàn)是PCB半成品壓合后必進(jìn)行之確認(rèn)動(dòng)作，但此試驗(yàn)僅對(duì)于半成品有效益，對(duì)于后續(xù)仍有諸多制程的成品來(lái)說(shuō)，并不顯著。而使用焊墊結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)則是一個(gè)比較有意義的試驗(yàn)方法，主要是在于其與實(shí)際的成品狀態(tài)相同，可有效模擬出組裝后維修過(guò)程中焊墊脫落的風(fēng)險(xiǎn)度。但此項(xiàng)試驗(yàn)并無(wú)允收規(guī)格，常是以樣品測(cè)試值的標(biāo)準(zhǔn)偏差或者Cpk來(lái)觀察質(zhì)量穩(wěn)定度，亦可藉由歷史資料比對(duì)結(jié)果。

板材變更后常見(jiàn)的焊墊坑裂的現(xiàn)象

IPC-9708 三種評(píng)估焊墊坑裂的方式

耐熱模擬試驗(yàn) 
　　耐熱試驗(yàn)在PCB的使用上一般以浸錫法288度為主，但因?yàn)槟壳爱a(chǎn)品主要以SMT組裝為主要方式，因此進(jìn)行Reflow模擬成為更有效益的方式，此法已被列入標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法中IPC-TM-650 2.6.27。

IPC-TM-650 2.6.27 回焊模擬測(cè)試建議條件

動(dòng)態(tài)熱油試驗(yàn)
　　動(dòng)態(tài)熱油試驗(yàn)，并不算是真正的可靠度試驗(yàn)方式，經(jīng)由使用Daisy Chain進(jìn)行導(dǎo)通阻值的監(jiān)控，以得到實(shí)際的失效位置以及失效現(xiàn)象。 
　　熱油試驗(yàn)???條件如圖所示，透過(guò)此快速試驗(yàn)法，可將制程中早夭問(wèn)題點(diǎn)予以找出，可作為研發(fā)或新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)制程質(zhì)量的確認(rèn)，并進(jìn)行質(zhì)量改善，再以此重新驗(yàn)證。

IPC-TM-650 2.4.6 建議條件

CTE與Tg量測(cè) 
　　熱膨脹系數(shù)CTE與玻璃轉(zhuǎn)換溫度Tg是無(wú)鹵素板材基本試驗(yàn)項(xiàng)目。由于多數(shù)無(wú)鹵素材料中使用大量的氫氧化金屬物質(zhì)作為填充劑，因此制程中壓合條件，必須做一有效的調(diào)整。壓合質(zhì)量的良窳，關(guān)系到產(chǎn)品結(jié)合強(qiáng)度，在組裝過(guò)程中，受到reflow或wave soldering熱的沖擊影響，易發(fā)生脫層( Delamination)或者爆板( Popcorn)問(wèn)題，進(jìn)而影響到周邊的導(dǎo)通孔結(jié)合問(wèn)題。此量測(cè)通?？梢允褂肨MA或TGA進(jìn)行。然無(wú)鹵素材料不如傳統(tǒng)FR4成熟，理論的Tg、delta Tg或CTE在試驗(yàn)前應(yīng)予以確認(rèn)，作為協(xié)助判定之用。

熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion) 

彎曲試驗(yàn)
　　無(wú)鹵素板材，由于大量的無(wú)機(jī)氫氧化金屬填充劑的使用，導(dǎo)致PCB變硬變脆的問(wèn)題。彎曲試驗(yàn)的主要目的在于觀察板材在彎曲后對(duì)導(dǎo)通孔與板材承受力的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。彎曲試驗(yàn)可分為破壞性與非破壞性?xún)煞N，依照需求或組裝程度，與以選擇進(jìn)行。 
　　以攜帶型產(chǎn)品而言，常用的彎曲試驗(yàn)為Cyclic Bending，目的是為了仿真產(chǎn)品使用時(shí)受到彎曲應(yīng)力持續(xù)作用下，造成材料的疲勞問(wèn)題。另外，對(duì)于此PCB可搭配零件同時(shí)進(jìn)行，可觀察PCB于受外力時(shí)，因本身所產(chǎn)生的應(yīng)變( Strain)對(duì)于零件焊點(diǎn)的影像，典型的問(wèn)題如Pad Peeling或者Pad Cratering等現(xiàn)象均可由此方法呈現(xiàn)。 
　　此外，利用單次持續(xù)彎曲，可看出因無(wú)鹵板材硬度高，透過(guò)Daisy Chain監(jiān)控下，在相同的彎曲程度下，其所發(fā)生的不良數(shù)量較傳統(tǒng)使用的high Tg FR4明顯高了許多。

機(jī)械沖擊試驗(yàn)
　　PCB原材雖然也有機(jī)械沖擊試驗(yàn)，但因裸板應(yīng)力分布上的問(wèn)題，并無(wú)法顯現(xiàn)出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的真正問(wèn)題，因此機(jī)械沖擊主要是針對(duì)已完成組裝的產(chǎn)品進(jìn)行。在高G值的沖擊之下，PCBA所產(chǎn)生的形變，造成PCB與零件間的焊點(diǎn)( Solder Joint)潛變，常使結(jié)合無(wú)法承受，此問(wèn)題在無(wú)鹵素后因板子的硬度大幅增加，韌性不足，對(duì)于焊墊的結(jié)合力是一個(gè)很?chē)?yán)格的挑戰(zhàn)，尤其在未來(lái)零件腳間距( Pitch)越來(lái)越小的情形下，更值得去了解其存在風(fēng)險(xiǎn)。  

故障分析 
　　如前所述PCB之發(fā)展已達(dá)數(shù)十年，由于制程的成熟，因此許多失效現(xiàn)象已不再發(fā)生，但由于無(wú)鉛制程及無(wú)鹵材料的導(dǎo)入，使得業(yè)界不得不重新重視材料變更后會(huì)遇到的問(wèn)題及現(xiàn)象。

陽(yáng)極細(xì)絲導(dǎo)通(CAF)