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HDI電路板無鉛再流焊爆板的改善

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人氣：4259發布日期：2021-02-01 03:56【大中小】

在無鉛再流焊接過程中，發生在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象，我們稱之為爆板。HDI爆板的特征是：

（1）爆板位置均發生在L1與L2層埋孔密集的區域；

（2）切片發現爆板現象非常劇烈，有些線路都被拉裂，因此危害很大。

1、根除爆板發生的必要條件

主要工序溫度和濕度控制PCB生產流程的各個環節（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，應該按MSD的防濕要求(溫度≤30℃；濕度≤60%RH)來管控。

針對關鍵制程增加烘烤工序根據調查，許多PCB生產企業由于諸多原因，不能及時在工序間周轉，導致原材料、半成品甚至成品積壓。如果在關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，正常儲存條件靜態放置下隨時間推移PCB含水量會逐漸增多。目前，大多數PCB供應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；因此業界PCB廠家大多使用高Tg（170℃）材料。當然，也有一小部分PCB供應商采用中Tg（150℃）的材料，并取得較好的成效。這一點也正在被廣大PCB同行所關注。

實行生產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。當達到出廠日期2個月后，會因吸濕而產生爆板的風險。因此，這就要求PCB出廠后，應盡快投入使用。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、抑制爆板發生的充分條件。

增加層間結合力①采用優質的棕化藥水以提高PCB層間結合力；②嚴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物及潮氣；④PCB廠商應加強對原材料進貨質量的監控，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定性。

4、再流焊接溫度曲線的改善

大批量生產驗證表明,無鉛再流焊接工藝中，在確保達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，爆板風險越大。避免大銅箔面設計埋孔上方的大銅面擋住了受熱后向外逸出水氣的通道，增加發生爆板的幾率。因此，在不影響設計性能的前提下，避免大銅箔設計，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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