热机械分析(TMA)、热重分析(TGA)

用于程序控温下，测量固体、液体和凝胶在热或机械力作用下的形变性能，常用的负荷方式有压缩、针入、拉伸、弯曲等。测试探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑，通过电动机对试样施加载荷，当试样发生形变时，差动变压器检测到此变化，并连同温度、应力和应变等数据进行处理后可得到物质在可忽略负荷下形变与温度(或时间)的关系。根据形变与温度(或时间)的关系，可研究分析材料的物理化学及热力学性能。TMA的应用广泛，在PCBA的分析方面主要用于PCB最关键的两个参数:测量其线性膨胀系数和玻璃态转化温度。膨胀系数过大的基材的PCB在焊接组装后常常会导致金属化孔的断裂失效。

在程序控温下，测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系的一种方法。TGA通过精密的电子天平可监测物质在程控变温过程中发生的细微的质量变化。根据物质质量随温度(或时间)的变化关系，可研究分析材料的物理化学及热力学性能，TGA在研究化学反应或物质定性定量分析方面有广泛的应用。在PCBA的分析方面，主要用于测量PCB材料的热稳定性或热分解温度，如果基材的热分解温度太低，PCB在经过焊接过程的高温时将会发生材料分解产生挥发物，引起材料内部压力瞬间增大导致爆板或分层失效现象。分解温度通常定义为样品分解失重达5%时刻对应的温度。此外，TGA对于工艺材料和封装材料的选择是一种非常重要的技术手段。

PCB无铜区样品TMA-测试曲线

PCB基材的热重分析-分析其分解温度