在PCB制造過程中,壓合工序通常被視為一個(gè)“成熟且穩(wěn)定”的環(huán)節(jié)。只要層間對(duì)位合格、板厚達(dá)標(biāo)、切片結(jié)構(gòu)正常,很多項(xiàng)目就會(huì)默認(rèn)認(rèn)為:壓合是沒有問題的。但在實(shí)際應(yīng)用中,尤其是經(jīng)歷多次通斷電、高低溫循環(huán)或長(zhǎng)期運(yùn)行后,一些在出廠階段完全合格的PCB,卻開始暴露出層間失效、內(nèi)層裂紋甚至功能異常的問題。這些問題往往并非突發(fā),而是源于一個(gè)長(zhǎng)期被低估的因素——熱循環(huán)對(duì)壓合結(jié)構(gòu)的持續(xù)累積影響。
你是否遇到過以下問題?
如果你有類似經(jīng)歷,那么壓合結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期熱循環(huán)下的表現(xiàn),很可能就是關(guān)鍵變量。
解決方案:從“一次合格”轉(zhuǎn)向“長(zhǎng)期穩(wěn)定”
PCB壓合并不是一次性的結(jié)構(gòu)確認(rèn),而是決定板子能否長(zhǎng)期承受熱應(yīng)力反復(fù)作用的基礎(chǔ)。
1. 壓合合格,并不等于應(yīng)力分布合理
常規(guī)壓合判定,更多關(guān)注的是層間是否結(jié)合、是否存在明顯分層。但在微觀層面,不同樹脂流動(dòng)狀態(tài)、玻纖分布差異,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力分布并不均勻。這些應(yīng)力在出廠時(shí)并不會(huì)表現(xiàn)為缺陷,卻會(huì)在后續(xù)熱循環(huán)中逐步釋放。
2. 熱膨脹差異是長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)的放大器
多層PCB中,不同材料的熱膨脹系數(shù)并不完全一致。在反復(fù)升溫、降溫的過程中,內(nèi)層銅箔、樹脂和玻纖會(huì)產(chǎn)生微小位移。如果壓合階段沒有形成足夠均衡的結(jié)構(gòu),這些位移就會(huì)在特定層位不斷累積,最終演變?yōu)閮?nèi)層裂紋或?qū)ó惓!?span>
3. 板厚、層數(shù)越高,風(fēng)險(xiǎn)越容易被掩蓋
厚板和高層板在初期往往表現(xiàn)更“穩(wěn)定”,因?yàn)檎w剛性更強(qiáng)。但正是這種剛性,會(huì)讓內(nèi)應(yīng)力更難釋放,只能在內(nèi)部不斷積累。等問題暴露時(shí),往往已經(jīng)跨過了可逆階段,只能通過返修或報(bào)廢處理。
4. 為什么常規(guī)測(cè)試很難提前發(fā)現(xiàn)?
電測(cè)和外觀檢查只能驗(yàn)證當(dāng)前狀態(tài),卻無法模擬長(zhǎng)期熱循環(huán)帶來的結(jié)構(gòu)疲勞。很多失效,只會(huì)在多次冷熱交替后才逐漸顯現(xiàn)。這也是為什么一些產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試合格,卻在實(shí)際使用環(huán)境中提前失效。
5. 壓合參數(shù)“穩(wěn)定”,并不代表適合所有產(chǎn)品
相同的壓合曲線和參數(shù),對(duì)不同層疊結(jié)構(gòu)的適配性差異很大。如果制程長(zhǎng)期沿用統(tǒng)一方案,而未根據(jù)層數(shù)、材料和應(yīng)用環(huán)境做區(qū)分,就容易在高可靠性項(xiàng)目中埋下隱患。
6. 設(shè)計(jì)階段的選擇,會(huì)放大或緩解風(fēng)險(xiǎn)
樹脂體系、板材組合、層間銅分布,都會(huì)影響熱循環(huán)下的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)。如果設(shè)計(jì)階段僅以成本或常規(guī)經(jīng)驗(yàn)選型,而未考慮長(zhǎng)期熱應(yīng)力條件,后端制造再穩(wěn)定,也很難完全彌補(bǔ)。
7. 制造與應(yīng)用場(chǎng)景需要被放在同一視角下評(píng)估
在一些對(duì)可靠性要求較高的項(xiàng)目中,制造端會(huì)結(jié)合產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境,對(duì)壓合結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性評(píng)估,而不是簡(jiǎn)單滿足通用標(biāo)準(zhǔn)。例如在實(shí)際項(xiàng)目中,深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司在涉及多層板或高可靠性需求的PCBA項(xiàng)目時(shí),會(huì)結(jié)合板材、層疊和后續(xù)裝配條件綜合評(píng)估壓合風(fēng)險(xiǎn),避免問題在交付后才被放大。
總結(jié)
PCB壓合“當(dāng)下穩(wěn)定”,并不代表“長(zhǎng)期可靠”。真正決定壽命的,是結(jié)構(gòu)在反復(fù)熱循環(huán)中的應(yīng)力演化過程。當(dāng)問題只在時(shí)間維度上出現(xiàn),當(dāng)失效無法用單一制程解釋,壓合結(jié)構(gòu),往往就是需要重新審視的起點(diǎn)。