从调查来看很多PCB爆板,这是一种最常见的品质可靠性缺陷,其成因相对比较复杂多样的,在电子产品焊接工艺中,焊接温度的增加情况下,发生爆板的机率越大,产生爆板原因,主要是基板耐热性不足,或生产工艺存在某些问题,如操作温度偏高或受热时间偏长等。
造成覆铜板爆板主要原因如下是基板固化不足,基板的耐热性就降低,覆铜板在PCB板加工过程或受到热冲击时,就容易出现爆板。基板固化不足原因可能是层压过程保温温度偏低,保温时间不足,也有可能固化剂的量不足。
从这几方面进行解决:
①基板吸潮:基板在存放过程如果保管不好,造成基板吸潮,在PCB板制程水分释放也很容易造成爆板。印制线路板厂对于开包而未用完的覆铜板,应当重新包装,减少基板吸湿。
对于多层印制威廉希尔官方网站 板压制,半固化片从冷基库中取出以后,应在上述空调环境中稳定24小时以后,才可裁切及与内层板进行叠合。完成叠合以后需在一个小时以内送入压机进行压合,以防止半固化片因露点及其它因素吸潮,造成层压产品的白边角、气泡、分层、热冲击时爆板质量问题产生。
当叠出送入压机以后,可先行抽气,再闭合压机,这对减少潮气对产品的影响,很有好处。
②基板Tg偏低:当用Tg比较低的覆铜板,生产耐热要求比较高的线路板时,因为基板的耐热性偏低,就容易出现爆板问题。当基板固化不足,基板的Tg也会降低,在PCB板生产过程也容易出现爆板问题或者基板颜色变深发黄。这种情况在FR-4产品上经常碰到,这时需要考虑是否采用Tg比较高的覆铜板。
早期生产FR-4产品只有Tg为135℃环氧树脂,如果生产工艺不合适时(如固化剂选用不当,固化剂用量不足,产品层压过程保温温度偏低或保温时间不足等等),基板Tg经常只有130℃左右。为了满足PCB用户要求,现在通用级环氧树脂的Tg可以达到140℃。当用户反映PCB制程出现爆板问题或者基板颜色变深发黄时,可以考虑采用高一级Tg环氧树脂。
上述情况在复合基CEM-1产品上也经常碰到。如CEM-1产品在PCB制程出现爆板,或者基板颜色变深发黄,出现“蚯蚓纹”等情况。这种情况除了与CEM-1产品表层FR-4粘结片耐热性有关之外,更多的是与其纸芯料的树脂配方的耐热性有关系。这时,应当在提高CEM-1产品纸芯料的树脂配方的耐热性上下功夫。
经过研究发现当改进了CEM-1纸芯料的树脂配方,提高其耐热性以后,就大大提高了复合基CEM-1产品的耐热性,彻底解决了其在波峰焊,回流焊时爆板与变色问题。
③标志料上油墨的影响:如果标志料上油墨印的比较厚,并且是放在与铜箔接触的面上时,由于油墨与树脂不相溶,可能会造成铜箔粘结力下降与容易出现爆板问题。
PCB板的保养:
PCB蚀刻及清洁后必须在表面进行涂覆保护,提高焊点的可靠性。在非焊接区内涂覆阻焊膜,可以起到防止焊料漫流引起桥连,并可起到焊接后的防潮的作用,在焊盘的表面涂覆以防止焊盘氧化。
(1)阻焊膜。阻焊膜图形结构有两种,一种为阻焊膜定义的焊盘(SMD),另异种为非阻焊膜定义的焊盘(NSMD),通常NSMD焊盘的阻焊膜是在计算机CAD设计中自动形成的,它的覆盖除焊盘以外的图形。阻焊膜离焊区留边量为0.1~0.25mm,对于QFP焊区之间部分,应尽可能覆盖。
阻焊膜应涂覆在清洁干燥的裸铜板上,否则在焊接过程中会出现阻焊膜气泡、起皱、破裂等缺陷。而SMD焊盘设计时可适当放大,其放大部分可用来增加阻焊膜覆盖的面积,通常可用在无铅工艺中。
(2)焊盘涂覆层。为了保护焊盘并使之有良好的可焊性和较长的有效期(6个月)需要在焊盘表面加涂覆层。焊盘涂覆层通常采用以下几种工艺。
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