從調(diào)查來(lái)看很多PCB爆板,這是一種最常見(jiàn)的品質(zhì)可靠性缺陷,其成因相對(duì)比較復(fù)雜多樣的,在電子產(chǎn)品焊接工藝中,焊接溫度的增加情況下,發(fā)生爆板的機(jī)率越大,產(chǎn)生爆板原因,主要是基板耐熱性不足,或生產(chǎn)工藝存在某些問(wèn)題,如操作溫度偏高或受熱時(shí)間偏長(zhǎng)等。
造成覆銅板爆板主要原因如下是基板固化不足,基板的耐熱性就降低,覆銅板在PCB板加工過(guò)程或受到熱沖擊時(shí),就容易出現(xiàn)爆板。基板固化不足原因可能是層壓過(guò)程保溫溫度偏低,保溫時(shí)間不足,也有可能固化劑的量不足。
從這幾方面進(jìn)行解決:
①基板吸潮:基板在存放過(guò)程如果保管不好,造成基板吸潮,在PCB板制程水分釋放也很容易造成爆板。印制線路板廠對(duì)于開包而未用完的覆銅板,應(yīng)當(dāng)重新包裝,減少基板吸濕。
對(duì)于多層印制電路板壓制,半固化片從冷基庫(kù)中取出以后,應(yīng)在上述空調(diào)環(huán)境中穩(wěn)定24小時(shí)以后,才可裁切及與內(nèi)層板進(jìn)行疊合。完成疊合以后需在一個(gè)小時(shí)以內(nèi)送入壓機(jī)進(jìn)行壓合,以防止半固化片因露點(diǎn)及其它因素吸潮,造成層壓產(chǎn)品的白邊角、氣泡、分層、熱沖擊時(shí)爆板質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生。
當(dāng)疊出送入壓機(jī)以后,可先行抽氣,再閉合壓機(jī),這對(duì)減少潮氣對(duì)產(chǎn)品的影響,很有好處。
②基板Tg偏低:當(dāng)用Tg比較低的覆銅板,生產(chǎn)耐熱要求比較高的線路板時(shí),因?yàn)榛宓哪蜔嵝云停腿菀壮霈F(xiàn)爆板問(wèn)題。當(dāng)基板固化不足,基板的Tg也會(huì)降低,在PCB板生產(chǎn)過(guò)程也容易出現(xiàn)爆板問(wèn)題或者基板顏色變深發(fā)黃。這種情況在FR-4產(chǎn)品上經(jīng)常碰到,這時(shí)需要考慮是否采用Tg比較高的覆銅板。
早期生產(chǎn)FR-4產(chǎn)品只有Tg為135℃環(huán)氧樹脂,如果生產(chǎn)工藝不合適時(shí)(如固化劑選用不當(dāng),固化劑用量不足,產(chǎn)品層壓過(guò)程保溫溫度偏低或保溫時(shí)間不足等等),基板Tg經(jīng)常只有130℃左右。為了滿足PCB用戶要求,現(xiàn)在通用級(jí)環(huán)氧樹脂的Tg可以達(dá)到140℃。當(dāng)用戶反映PCB制程出現(xiàn)爆板問(wèn)題或者基板顏色變深發(fā)黃時(shí),可以考慮采用高一級(jí)Tg環(huán)氧樹脂。
上述情況在復(fù)合基CEM-1產(chǎn)品上也經(jīng)常碰到。如CEM-1產(chǎn)品在PCB制程出現(xiàn)爆板,或者基板顏色變深發(fā)黃,出現(xiàn)“蚯蚓紋”等情況。這種情況除了與CEM-1產(chǎn)品表層FR-4粘結(jié)片耐熱性有關(guān)之外,更多的是與其紙芯料的樹脂配方的耐熱性有關(guān)系。這時(shí),應(yīng)當(dāng)在提高CEM-1產(chǎn)品紙芯料的樹脂配方的耐熱性上下功夫。
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)改進(jìn)了CEM-1紙芯料的樹脂配方,提高其耐熱性以后,就大大提高了復(fù)合基CEM-1產(chǎn)品的耐熱性,徹底解決了其在波峰焊,回流焊時(shí)爆板與變色問(wèn)題。
③標(biāo)志料上油墨的影響:如果標(biāo)志料上油墨印的比較厚,并且是放在與銅箔接觸的面上時(shí),由于油墨與樹脂不相溶,可能會(huì)造成銅箔粘結(jié)力下降與容易出現(xiàn)爆板問(wèn)題。
PCB板的保養(yǎng):
PCB蝕刻及清潔后必須在表面進(jìn)行涂覆保護(hù),提高焊點(diǎn)的可靠性。在非焊接區(qū)內(nèi)涂覆阻焊膜,可以起到防止焊料漫流引起橋連,并可起到焊接后的防潮的作用,在焊盤的表面涂覆以防止焊盤氧化。
(1)阻焊膜。阻焊膜圖形結(jié)構(gòu)有兩種,一種為阻焊膜定義的焊盤(SMD),另異種為非阻焊膜定義的焊盤(NSMD),通常NSMD焊盤的阻焊膜是在計(jì)算機(jī)CAD設(shè)計(jì)中自動(dòng)形成的,它的覆蓋除焊盤以外的圖形。阻焊膜離焊區(qū)留邊量為0.1~0.25mm,對(duì)于QFP焊區(qū)之間部分,應(yīng)盡可能覆蓋。
阻焊膜應(yīng)涂覆在清潔干燥的裸銅板上,否則在焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)阻焊膜氣泡、起皺、破裂等缺陷。而SMD焊盤設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)放大,其放大部分可用來(lái)增加阻焊膜覆蓋的面積,通常可用在無(wú)鉛工藝中。
(2)焊盤涂覆層。為了保護(hù)焊盤并使之有良好的可焊性和較長(zhǎng)的有效期(6個(gè)月)需要在焊盤表面加涂覆層。焊盤涂覆層通常采用以下幾種工藝。
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