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PCB板的产生爆板原因及该如何进行保养

2019-05-09 15:25:00

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。

对于多层印制电路板压制，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。