熱機械分析(TMA)、熱重分析(TGA)

用于程序控溫下，測量固體、液體和凝膠在熱或機械力作用下的形變性能，常用的負荷方式有壓縮、針入、拉伸、彎曲等。測試探頭由固定在其上面的懸臂梁和螺旋彈簧支撐，通過電動機對試樣施加載荷，當試樣發生形變時，差動變壓器檢測到此變化，并連同溫度、應力和應變等數據進行處理后可得到物質在可忽略負荷下形變與溫度(或時間)的關系。根據形變與溫度(或時間)的關系，可研究分析材料的物理化學及熱力學性能。TMA的應用廣泛，在PCBA的分析方面主要用于PCB最關鍵的兩個參數:測量其線性膨脹系數和玻璃態轉化溫度。膨脹系數過大的基材的PCB在焊接組裝后常常會導致金屬化孔的斷裂失效。

在程序控溫下，測量物質的質量隨溫度(或時間)的變化關系的一種方法。TGA通過精密的電子天平可監測物質在程控變溫過程中發生的細微的質量變化。根據物質質量隨溫度(或時間)的變化關系，可研究分析材料的物理化學及熱力學性能，TGA在研究化學反應或物質定性定量分析方面有廣泛的應用。在PCBA的分析方面，主要用于測量PCB材料的熱穩定性或熱分解溫度，如果基材的熱分解溫度太低，PCB在經過焊接過程的高溫時將會發生材料分解產生揮發物，引起材料內部壓力瞬間增大導致爆板或分層失效現象。分解溫度通常定義為樣品分解失重達5%時刻對應的溫度。此外，TGA對于工藝材料和封裝材料的選擇是一種非常重要的技術手段。

PCB無銅區樣品TMA-測試曲線

PCB基材的熱重分析-分析其分解溫度