在SMT回流焊或高溫老化測(cè)試過(guò)程中,PCB板面起泡是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。不少項(xiàng)目在前期加工、電測(cè)階段一切正常,但一進(jìn)入高溫工序,板面局部鼓包、起泡甚至分層,直接導(dǎo)致整板報(bào)廢。
這類問(wèn)題往往被簡(jiǎn)單歸因于“板材不好”,但在大量案例中,真正的誘因并不在板材本身,而在于存儲(chǔ)和使用條件被嚴(yán)重低估。
你是否遇到過(guò)以下問(wèn)題?
如果問(wèn)題集中在高溫工序之后,就必須重新審視板材在投入生產(chǎn)前的狀態(tài)。
問(wèn)題本質(zhì):起泡是“水汽+高溫”的結(jié)果
PCB高溫起泡的本質(zhì),是板材內(nèi)部水汽在高溫下迅速汽化,形成局部高壓,最終將樹(shù)脂層或銅箔頂起。
而水汽的來(lái)源,絕大多數(shù)并非制造過(guò)程引入,而是存儲(chǔ)與周轉(zhuǎn)過(guò)程中緩慢吸附的結(jié)果。
1. 板材吸濕性被普遍低估
FR-4及多種高性能板材本身都具有一定吸濕性。在高濕環(huán)境中存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),水分會(huì)沿著樹(shù)脂體系和玻纖結(jié)構(gòu)逐漸滲入板材內(nèi)部,即便外觀看起來(lái)完全正常。
2. 拆封后暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
不少PCB在拆封后,并未立即投入生產(chǎn),而是長(zhǎng)時(shí)間暴露在車(chē)間環(huán)境中。即使車(chē)間溫濕度“感覺(jué)不高”,板材仍會(huì)持續(xù)吸濕,為后續(xù)高溫起泡埋下隱患。
3. 烘板工序被簡(jiǎn)化或省略
在交期壓力下,部分項(xiàng)目會(huì)縮短甚至跳過(guò)烘板步驟。這會(huì)導(dǎo)致板材內(nèi)部殘留水分在回流焊高溫下瞬間汽化,直接引發(fā)起泡或分層問(wèn)題。
4. 多層板與厚板風(fēng)險(xiǎn)更高
多層板和厚板結(jié)構(gòu)中,水汽更難在短時(shí)間內(nèi)完全排出。一旦內(nèi)部局部形成高壓,更容易在層間薄弱區(qū)域產(chǎn)生起泡或結(jié)構(gòu)破壞。
解決方案:把板材存儲(chǔ)當(dāng)作工藝的一部分
PCB板材的質(zhì)量,并不只取決于制造完成時(shí)的狀態(tài),也取決于投入使用前的存儲(chǔ)管理。應(yīng)嚴(yán)格控制存儲(chǔ)環(huán)境濕度,規(guī)范拆封后的暴露時(shí)間,并根據(jù)板材類型和厚度制定合理的烘板參數(shù)。在高可靠性或高層數(shù)項(xiàng)目中,烘板工序更應(yīng)作為強(qiáng)制步驟執(zhí)行。在實(shí)際PCBA項(xiàng)目中,一些經(jīng)驗(yàn)豐富的制造團(tuán)隊(duì),會(huì)將板材存儲(chǔ)條件納入整體工藝控制體系。深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司在相關(guān)項(xiàng)目中,通常會(huì)根據(jù)板材結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)景,提前規(guī)劃存儲(chǔ)與烘板策略,避免問(wèn)題在高溫工序集中暴露。
總結(jié)
PCB高溫起泡并非偶發(fā)缺陷,而是板材吸濕在高溫下的必然結(jié)果。只有從存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)到使用全過(guò)程進(jìn)行控制,才能真正避免起泡問(wèn)題,保障PCB在高溫工序中的穩(wěn)定性。