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HDI電路板無鉛再流焊爆板的改善

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人氣：4509發(fā)布日期：2021-02-01 03:56【大中小】

在無鉛再流焊接過程中，發(fā)生在HDI積層的第二次壓合的PP層和次層（L2）銅箔棕化面之間的分離現(xiàn)象，我們稱之為爆板。HDI爆板的特征是：

（1）爆板位置均發(fā)生在L1與L2層埋孔密集的區(qū)域；

（2）切片發(fā)現(xiàn)爆板現(xiàn)象非常劇烈，有些線路都被拉裂，因此危害很大。

1、根除爆板發(fā)生的必要條件

主要工序溫度和濕度控制PCB生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)（原材料儲存、PP切片、儲存層壓、棕化直至包裝等）都是重要工序，需要嚴(yán)格控制工序溫度和濕度。多層PCB成品和潮濕敏感元器件(MSD)一樣，屬于潮濕敏感組件，應(yīng)該按MSD的防濕要求(溫度≤30℃；濕度≤60%RH)來管控。

針對關(guān)鍵制程增加烘烤工序根據(jù)調(diào)查，許多PCB生產(chǎn)企業(yè)由于諸多原因，不能及時在工序間周轉(zhuǎn)，導(dǎo)致原材料、半成品甚至成品積壓。如果在關(guān)鍵工序增加烘烤工序，就能有效去除材料中的含水率。例如在棕化之后層壓之前增加一道烘烤工序，干燥后及時層壓，不宜再自由放置。

2、解決PCB存儲吸濕

儲存期的吸濕試驗分析顯示，PCB無論是否真空包裝，正常儲存條件靜態(tài)放置下隨時間推移PCB含水量會逐漸增多。目前，大多數(shù)PCB供應(yīng)商有一個普遍的觀點,對于無鉛組裝，其焊接溫度在原來的基礎(chǔ)上提高了20℃～40℃，這對PCB的熱沖擊非常厲害，這要求板材的耐熱性需滿足無鉛裝配的要求；因此業(yè)界PCB廠家大多使用高Tg（170℃）材料。當(dāng)然，也有一小部分PCB供應(yīng)商采用中Tg（150℃）的材料，并取得較好的成效。這一點也正在被廣大PCB同行所關(guān)注。

實行生產(chǎn)前面的工藝試驗表明,PCB正常儲存條件下隨時間推移PCB含水量會逐漸增多。當(dāng)達(dá)到出廠日期2個月后，會因吸濕而產(chǎn)生爆板的風(fēng)險。因此，這就要求PCB出廠后，應(yīng)盡快投入使用。對于懷疑吸水率高的板，可以采用一定條件下的烘烤來除濕。具體要根據(jù)板材和表面處理的情況而定。建議烘烤溫度≤125℃，烘烤時間4h。

3、抑制爆板發(fā)生的充分條件。

增加層間結(jié)合力①采用優(yōu)質(zhì)的棕化藥水以提高PCB層間結(jié)合力；②嚴(yán)格控制棕化后至層壓的間隔時間以減少材料的吸濕率；③棕化后增加烘板工序，可以有效去除樹脂揮發(fā)物及潮氣；④PCB廠商應(yīng)加強對原材料進貨質(zhì)量的監(jiān)控，確保最后成形的基板材料具有低吸水性、良好的層間粘合性和尺寸的穩(wěn)定性。

4、再流焊接溫度曲線的改善

大批量生產(chǎn)驗證表明,無鉛再流焊接工藝中，在確保達(dá)到良好的潤濕溫度的前提下，再流焊接的峰值溫度偏低如235℃（最高不超過245℃），對抑制爆板有明顯的效果。溫度越高，爆板風(fēng)險越大。避免大銅箔面設(shè)計埋孔上方的大銅面擋住了受熱后向外逸出水氣的通道，增加發(fā)生爆板的幾率。因此，在不影響設(shè)計性能的前提下，避免大銅箔設(shè)計，或者在大銅箔面上開窗，給水汽一個排放的通道，對爆板有明顯的改善。

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