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HDI电路板无铅再流焊爆板的改善

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人气：3710发布日期：2021-02-01 03:56【大中小】

在无铅再流焊接过程中，发生在HDI积层的第二次压合的PP层和次层（L2）铜箔棕化面之间的分离现象，我们称之为爆板。HDI爆板的特征是：

（1）爆板位置均发生在L1与L2层埋孔密集的区域；

（2）切片发现爆板现象非常剧烈，有些线路都被拉裂，因此危害很大。

1、根除爆板发生的必要条件

主要工序温度和湿度控制PCB生产流程的各个环节（原材料储存、PP切片、储存层压、棕化直至包装等）都是重要工序，需要严格控制工序温度和湿度。多层PCB成品和潮湿敏感元器件(MSD)一样，属于潮湿敏感组件，应该按MSD的防湿要求(温度≤30℃；湿度≤60%RH)来管控。

针对关键制程增加烘烤工序根据调查，许多PCB生产企业由于诸多原因，不能及时在工序间周转，导致原材料、半成品甚至成品积压。如果在关键工序增加烘烤工序，就能有效去除材料中的含水率。例如在棕化之后层压之前增加一道烘烤工序，干燥后及时层压，不宜再自由放置。

2、解决PCB存储吸湿

储存期的吸湿试验分析显示，PCB无论是否真空包装，正常储存条件静态放置下随时间推移PCB含水量会逐渐增多。目前，大多数PCB供应商有一个普遍的观点,对于无铅组装，其焊接温度在原来的基础上提高了20℃～40℃，这对PCB的热冲击非常厉害，这要求板材的耐热性需满足无铅装配的要求；因此业界PCB厂家大多使用高Tg（170℃）材料。当然，也有一小部分PCB供应商采用中Tg（150℃）的材料，并取得较好的成效。这一点也正在被广大PCB同行所关注。

实行生产前面的工艺试验表明,PCB正常储存条件下随时间推移PCB含水量会逐渐增多。当达到出厂日期2个月后，会因吸湿而产生爆板的风险。因此，这就要求PCB出厂后，应尽快投入使用。对于怀疑吸水率高的板，可以采用一定条件下的烘烤来除湿。具体要根据板材和表面处理的情况而定。建议烘烤温度≤125℃，烘烤时间4h。

3、抑制爆板发生的充分条件。

增加层间结合力①采用优质的棕化药水以提高PCB层间结合力；②严格控制棕化后至层压的间隔时间以减少材料的吸湿率；③棕化后增加烘板工序，可以有效去除树脂挥发物及潮气；④PCB厂商应加强对原材料进货质量的监控，确保最后成形的基板材料具有低吸水性、良好的层间粘合性和尺寸的稳定性。

4、再流焊接温度曲线的改善

大批量生产验证表明,无铅再流焊接工艺中，在确保达到良好的润湿温度的前提下，再流焊接的峰值温度偏低如235℃（最高不超过245℃），对抑制爆板有明显的效果。温度越高，爆板风险越大。避免大铜箔面设计埋孔上方的大铜面挡住了受热后向外逸出水气的通道，增加发生爆板的几率。因此，在不影响设计性能的前提下，避免大铜箔设计，或者在大铜箔面上开窗，给水汽一个排放的通道，对爆板有明显的改善。

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