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为什么在SMT中PCB会爆板
发布日期:2024-03-08 07:10     点击次数:133

前段时间有个朋友遇到了一个问题,说公司做了一批产品,爆板了。因为产品有一些保密性,没有给我发图片,所以我给了他一个主意:找PCB供应商帮忙找问题点。毕竟PCB板厂有很多专家在研究这些问题。我觉得爆板的问题无非是板材的问题或者加工的问题。后来有一点时间想进一步了解下爆板的原因,总结出以下情况:

1、吸水引起的爆板;如果是吸水引起的爆板,可以烘烤去除水分, 防止爆板。这就是为什么在SMT之前,在下一个过程中烘烤板。据了解,一般情况下,48小时内可吸收约70%的水分。

2、板材裂化引起的爆板;发生在单层树脂中,应提高板材TG和TD。      3、内埋孔填料不良导致爆板;局部区域胶量明显不足,导致玻璃纤维直接压在铜表面,易爆板。

4、盲孔电镀薄导致爆板,回流焊后容易孔破和爆板。      5、见底材时,减铜不良也容易形成爆板。      6、板边胶量不足,压合后处理也会导致板边爆板。

事实上,对于一个硬件工程师来说,他对这些原因知之甚少。只要知道一些常见的原因。我主要关注以上原因,一个是吸水性,另一个是玻璃转换温度(TG值)。这两个参数都与PCB材料有关,并在材料的datashet中解释,如下图所示:

SMT PCB.png

      如需进一步了解吸水性和玻璃转换温度,请参考IPC TM-650 2.6.2.1和2.4.24.6。

下面就和大家分析一下为什么吸水性和TG值会影响爆板?众所周知,树脂具有一定的吸水性,吸水后会降低TG值;树脂本身也含有水分。当温度较高时, 电子元器件采购网 水仍然是水,但当温度高于100度时,水可能会变成水蒸气,水蒸气成为一种非常好的塑料,加速板Z方向立即肿胀和快速开裂,导致所谓的爆炸板。(具体过程可能比较复杂,我只是简单的描述和介绍)。

下面和大家科普一下玻璃转换温度:

只要工程师知道一点材料,他们就应该知道玻璃转换温度的概念。玻璃转换温度(Glass Transition Temperature,TG)它是环氧树脂材料最重要的特性之一,因此TG值已成为PCB玻璃纤维布的质量指标之一。TG值一般是指塑料微观中聚合物链开始具有大链节运动时的温度,但似乎与热翘曲温度相比并不那么重要。

如果温度低于玻璃转换温度(TG)当分子链节的大部分运动被冻结,呈现出更多的晶格排列,而塑料则呈现出具有刚性和脆性特性的玻璃状态。是的,它类似于玻璃的特性,坚硬但脆性。

如果应用温度高于玻璃转换温度(TG)当分子链节有更多的运动自由时,塑料部件会呈现出柔软可绕的橡胶状态。因此,玻璃转换温度(TG)当玻璃-橡胶相转移时,塑料通常发生在温度下。因此,TG值与塑料产品的设计和应用温度范围密切相关。一般来说,固体塑料件的应用温度范围通常取决于玻璃转换温度(TG)下面,如果需要橡胶等塑料绕组柔软度,则应用温度将选择在玻璃转换温度以上,但在热变形温度以下。

要注意的是"玻璃转换"这个过程基本上是一个温度区域,而不是一个特定的单一温度,相对的热翘曲温度指向固定温度,但我们通常定义它"玻璃转换温度(TG)"它通常在整个玻璃转换温度区域的中点取出。下图是树脂变形的类似曲线。 

电子元器件采购平台.png