PCBA代工：爆板樣品的局部? 失效樣品背面的局部外觀(淺色部分對應的另一面為大器件―電磁繼電器)
PCBA加工 回流焊后爆板樣品在經(jīng)歷無鉛回流焊后發(fā)生爆板現(xiàn)象，失效樣品爆板位置主要分布在器件較少和大銅面位置，經(jīng)過切片分析發(fā)現(xiàn)爆板分層位置在紙層內(nèi)部(圖3)。然后對同一批 次的PCB 空白板進行260 度10秒的熱應力試驗，只發(fā)現(xiàn)部分爆板現(xiàn)象。最后我們分別使用TGA 與DSC 分析技術分析了板材的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度Tg 與分解溫度Td(見圖4)，結(jié)果顯示，板材的Tg 約132 度，而Td 只有246 度。
PCBA代工爆板區(qū)域的切片照片 由于失效樣品爆板位置主要分布在器件較少和大銅面位置，在無鉛回流焊接過程中，該位置由于熱容量較大器件位置小，且大銅面吸熱更多，從而造成樣品失效部 位的溫度較別處偏高，失效部位的顏色較深也證明了上述結(jié)論。對PCBA加工材料的熱分解溫度測試結(jié)果表明，該PCBA加工的熱分解溫度為246.6℃，考慮到無鉛回流焊接工藝下，焊接最高溫度通常為245℃～255℃，顯然，在回流焊接過程中，樣品器件較少位置的大器件對應 的背面位置研磨方向紙層開裂玻纖層溫度和PCBA加工熱分解溫度接近甚至更高，而當焊接溫度超過PCB 熱分解溫度時，PCBA加工將發(fā)生熱分解產(chǎn)生氣體，氣體膨脹產(chǎn)生的應力將導致PCB 爆板分層。由于該失效樣品的熱分解溫度和焊接最高溫度相接近，從而導致一定比例的爆板失效。
PCBA 局部爆板 一批PCBA 樣品其中的某個QFP 器件邊緣氣泡鼓起(見圖5)，PCBA 內(nèi)部分離界面在銅箔與PP層之間。經(jīng)過包括熱應力、玻璃態(tài)溫度分析、分解溫度分析與模擬工藝試驗等一系列的試驗都沒有發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象和參數(shù)不合格的問題。最 后在用TMA 分析材料的Z 軸的膨脹系數(shù)(Z-CTE)時發(fā)現(xiàn)(圖6)，基材的膨脹系數(shù)無論在低于或高于Tg 段的系數(shù)都超過標準范圍。
材料本身的Z-CTE 相對較高，在無鉛回流焊接過程中升溫段樹脂與金屬銅箔的膨脹系數(shù)的不匹配(Z 軸)導致PCBA加工受熱膨脹，在隨后的降溫過程中，
PCBA加工變形逐漸恢復，但是在器件下端，由于首先凝固的SOP焊點的約束作用，導致其下PCBA加工無法恢復，并產(chǎn)生較大的縱向應力，當其縱向應力大于銅箔與樹脂之間的粘合力時，將導致該位置PCB 內(nèi)部分層。而焊接面由于不存在QFP引腳的限制可以自由回縮，因此失效主要發(fā)生在靠近QFP 器件面的芯板樹脂與銅箔界面。另一方面由于該位置處焊盤及通孔的分布和結(jié)構(gòu)特點造成該處應力不容易釋放，導致該位置較其它位置更易發(fā)生爆板失效，因此該處 焊盤設計特征是加劇爆板的一個因素。
