爆板pcb

什么是爆板

無鉛再流焊接過程中，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）存儲和生產(chǎn)過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 焊接過程爆板的成因眾多且復(fù)雜，我們從PCB設(shè)計、材料選擇、焊接曲線、加工過程（包括棕/黑化、壓板、鉆銑成型及過程吸濕管理等）等四方面對爆板現(xiàn)象的形成原因和解決方案進行歸納總結(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℃（錫鉛焊料熔點為183℃，而無鉛焊料熔點最低為217℃），對材料的耐熱性要求較高。錫鉛焊料在Reflow 時的峰溫平均為225℃，波焊峰溫平均為250℃，而無鉛焊料的Reflow 峰溫則達到245℃，噴錫及波焊溫度有270℃，且Reflow 的平均操作時間延長至20s以上，焊接熱量的劇增，對PCB 板的損傷加劇。

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

解決方案：

為應(yīng)對無鉛化對PCB板的耐熱性能的挑戰(zhàn)，IPC-4101B/99 針對“無鉛FR-4”增加了四項新要求，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,建議在耐無鉛工藝的材料選擇時應(yīng)優(yōu)先選擇滿足上述要求的材料，同時在配方方面建議優(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算不正確。實踐證明，半固化片的膠含量應(yīng)足夠，特別是低樹脂含量的7628PP，使用時更應(yīng)詳加計算。我們的經(jīng)驗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)計不合適，常見的阻流塊設(shè)計有三種：銅條結(jié)構(gòu)、“城墻”結(jié)構(gòu)和圓形Pad 設(shè)計（如下圖），設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況試驗確定；

3.孔設(shè)計和編號孔設(shè)計不良。板邊過多的工具孔設(shè)計（工具孔一般為3.2mm）在壓合時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， 編號孔也存在同樣的影響。因此，建議在設(shè)備購買時應(yīng)選用一致的對位系統(tǒng)，以減少板邊的Tooling 孔數(shù)量。