电路板爆板主因是耐热性不佳(含固化不足),以致树脂在α2强热中之Z-CTE太大所胀裂。(IPC-4101C规定LF与HF两板材之α2/Z-CTE均应小于300ppm/℃)。
电路板爆板主因是耐热性不佳(含固化不足),以致树脂在α2强热中之Z-CTE太大所胀裂。(IPC-4101C规定LF与HF两板材之α2/Z-CTE均应小于300ppm/℃)。 电路板爆板另一主因是板材吸水,特征是大面积开裂,约占全部爆板比率的65%以上。不谈吸水只从材料学原理来看,板材开裂是韧度(Toughness)不足的结果。至于其他爆板原因尚有PCB结构之胀缩不均、冷热不均、制程受伤与黑化不良等。 至于树脂耐热性内容根据IPC-4101C(2009.08)对LF/HF高阶板材者之规定有: 1.树脂Tg以中Tg(150-155 ℃)韧度(Toughness)良好者为宜。凡PCB所测之Tg值低于供货商标准规格值5 ℃ 以上者即表确已吸水。 2.耐热裂(断键)温度之Td须超过325℃,以失重5%之温度为准(2%做参考)。 3.采TMA所测耐热裂时间之T288须5分钟以上,T260另须30分钟以上。 4.α2/Z-CTE须低于300ppm/℃;α1者与大板类之工作及耐候(指寒带)有关;而(α1+ α2)总Z胀%值(50℃-260℃)之大小则与回焊过程之耐爆板有关。 不均匀的胀厚与缩薄容易引发电路板爆板,HDI电路板内核板PTH密孔区(铜的三向热胀率仅为17ppm/ ℃ )若外层又出现集热的大铜面者,即为常见的外层爆板显例。 板子愈厚愈大内外冷热差异剧烈者也愈容易爆板,而且看不到的内部微裂更是无所不在!外层大铜面区瞬间强热中也容易起泡与浮裂。 板材之应力应变曲线: 从应力应变曲线可知,纯就材料本身而言(暂不考虑水气及CTE差异),电路板只有韧度良好者才能在无铅焊接中减少爆板。下右图即为热固型树脂之曲线。 OA为Hook’s Low;θ角大则刚性强; θ角小表示挠性好;IPC 6012只谈抗拉强度σ与延伸率ε ;蓝色面积即为韧度(Toughness)是耐爆板的重要指标。 无铅回焊之热量 ( Thermal mass ) 远超过有铅者甚多!一般说法之“无铅焊接温度较高”其实只对了一半。电路板至于无铅波焊则因锡池中溶铜量增多使得熔点(mp)更高不但焊性变差而且对PCB伤害更大。 较厚大的板类(如外形在1ft2以上厚度超过40mil者)宜改采成本稍贵的无铅化或无卤化板材, 以减少多次焊接后的爆板!
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