爆板pcb

什么是爆板

无铅再流焊接过程中，发生在HDI积层多层PCB第二次压合的PP层和次层铜箔棕化面之间的分离现象，为爆板。

有挥发物的形成源死产生爆板的必要条件：

（1）PCB板中存在水汽是导致爆板的首要原因。

（2）存储和生产过程中湿气的影响也是导致爆板的重要原因。

PCB爆板成因及解决方案：

造成PCB 焊接过程爆板的成因众多且复杂，我们从PCB设计、材料选择、焊接曲线、加工过程（包括棕/黑化、压板、钻铣成型及过程吸湿管理等）等四方面对爆板现象的形成原因和解决方案进行归纳总结。

成因分析：

(1)爆板主要发生在高层板结构中，位置相对比较固定。主要位置发生在BGAPitch 间距较小及BGA 密集区域位置。

(2) 无铅焊接的Profile 峰值温度较传统锡铅焊接平均高出34℃（锡铅焊料熔点为183℃，而无铅焊料熔点最低为217℃），对材料的耐热性要求较高。锡铅焊料在Reflow 时的峰温平均为225℃，波焊峰温平均为250℃，而无铅焊料的Reflow 峰温则达到245℃，喷锡及波焊温度有270℃，且Reflow 的平均操作时间延长至20s以上，焊接热量的剧增，对PCB 板的损伤加剧。

(3) Z-CTE 膨胀太大，在高温焊接受条件下，Z 轴膨胀过大也会导致爆板。

解决方案：

为应对无铅化对PCB板的耐热性能的挑战，IPC-4101B/99 针对“无铅FR-4”增加了四项新要求，要求（玻璃化转变温度）Tg≥150℃、（热裂解温度）Td≥325℃、Z-CTE≤3.5%（50—260℃）和T288≥5min。因此,建议在耐无铅工艺的材料选择时应优先选择满足上述要求的材料，同时在配方方面建议优先选择有填料（Filler）和酚醛（PN）硬化的材料。

设计不良造成的爆板主要有三种类型：

1．叠板结构不合适，内层板的铜厚和填胶量计算不正确。实践证明，半固化片的胶含量应足够，特别是低树脂含量的7628PP，使用时更应详加计算。我们的经验是压合后奶油层厚度应大于等于0.25mil；

备注：奶油层厚度=（PP 总厚度-填胶厚度-玻璃布厚度）/2

2.内层板阻流块设计不合适，常见的阻流块设计有三种：铜条结构、“城墙”结构和圆形Pad 设计（如下图），设计时应根据实际情况试验确定；

3.孔设计和编号孔设计不良。板边过多的工具孔设计（工具孔一般为3.2mm）在压合时不能被充分填胶而导致空洞，后工序易藏药水而导致爆板。另外， 编号孔也存在同样的影响。因此，建议在设备购买时应选用一致的对位系统，以减少板边的Tooling 孔数量。