爆板pcb

什么是爆板

無(wú)鉛再流焊接過(guò)程中，發(fā)生在HDI積層多層PCB第二次壓合的PP層和次層銅箔棕化面之間的分離現(xiàn)象，為爆板。

有揮發(fā)物的形成源死產(chǎn)生爆板的必要條件：

（1）PCB板中存在水汽是導(dǎo)致爆板的首要原因。

（2）存儲(chǔ)和生產(chǎn)過(guò)程中濕氣的影響也是導(dǎo)致爆板的重要原因。

PCB爆板成因及解決方案：

造成PCB 焊接過(guò)程爆板的成因眾多且復(fù)雜，我們從PCB設(shè)計(jì)、材料選擇、焊接曲線、加工過(guò)程（包括棕/黑化、壓板、鉆銑成型及過(guò)程吸濕管理等）等四方面對(duì)爆板現(xiàn)象的形成原因和解決方案進(jìn)行歸納總結(jié)。

成因分析：

(1)爆板主要發(fā)生在高層板結(jié)構(gòu)中，位置相對(duì)比較固定。主要位置發(fā)生在BGAPitch 間距較小及BGA 密集區(qū)域位置。

(2) 無(wú)鉛焊接的Profile 峰值溫度較傳統(tǒng)錫鉛焊接平均高出34℃（錫鉛焊料熔點(diǎn)為183℃，而無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)最低為217℃），對(duì)材料的耐熱性要求較高。錫鉛焊料在Reflow 時(shí)的峰溫平均為225℃，波焊峰溫平均為250℃，而無(wú)鉛焊料的Reflow 峰溫則達(dá)到245℃，噴錫及波焊溫度有270℃，且Reflow 的平均操作時(shí)間延長(zhǎng)至20s以上，焊接熱量的劇增，對(duì)PCB 板的損傷加劇。

(3) Z-CTE 膨脹太大，在高溫焊接受條件下，Z 軸膨脹過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致爆板。

解決方案：

為應(yīng)對(duì)無(wú)鉛化對(duì)PCB板的耐熱性能的挑戰(zhàn)，IPC-4101B/99 針對(duì)“無(wú)鉛FR-4”增加了四項(xiàng)新要求，要求（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）Tg≥150℃、（熱裂解溫度）Td≥325℃、Z-CTE≤3.5%（50—260℃）和T288≥5min。因此,建議在耐無(wú)鉛工藝的材料選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇滿足上述要求的材料，同時(shí)在配方方面建議優(yōu)先選擇有填料（Filler）和酚醛（PN）硬化的材料。

設(shè)計(jì)不良造成的爆板主要有三種類型：

1．疊板結(jié)構(gòu)不合適，內(nèi)層板的銅厚和填膠量計(jì)算不正確。實(shí)踐證明，半固化片的膠含量應(yīng)足夠，特別是低樹(shù)脂含量的7628PP，使用時(shí)更應(yīng)詳加計(jì)算。我們的經(jīng)驗(yàn)是壓合后奶油層厚度應(yīng)大于等于0.25mil；

備注：奶油層厚度=（PP 總厚度-填膠厚度-玻璃布厚度）/2

2.內(nèi)層板阻流塊設(shè)計(jì)不合適，常見(jiàn)的阻流塊設(shè)計(jì)有三種：銅條結(jié)構(gòu)、“城墻”結(jié)構(gòu)和圓形Pad 設(shè)計(jì)（如下圖），設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況試驗(yàn)確定；

3.孔設(shè)計(jì)和編號(hào)孔設(shè)計(jì)不良。板邊過(guò)多的工具孔設(shè)計(jì)（工具孔一般為3.2mm）在壓合時(shí)不能被充分填膠而導(dǎo)致空洞，后工序易藏藥水而導(dǎo)致爆板。另外， 編號(hào)孔也存在同樣的影響。因此，建議在設(shè)備購(gòu)買時(shí)應(yīng)選用一致的對(duì)位系統(tǒng)，以減少板邊的Tooling 孔數(shù)量。