1 什么是爆板

爆板就是印制板的分層或起泡的俗稱。

分層是出現(xiàn)在基材內(nèi)的層與層之間、基材與導電銅箔之間，或印制板任何其他層內(nèi)的分離現(xiàn)象。

起泡是表現(xiàn)為層壓基材的任意層之間或者基材與導電銅箔或保護性涂覆層之間的局部膨脹和分離的分層。起泡也是分層的一種表現(xiàn)形式。

2 爆板原因分析

顧客的產(chǎn)品的用在工業(yè)控制的變頻器上，設(shè)計要求的是搞CTI值的PCB，這種4層板PCB在制作和應(yīng)用過程中都有特殊的要求。由于CTI>600的覆銅板材質(zhì)的特殊性，不能直接與內(nèi)層線路壓合，該類型板件必須采用2中不同類型的層間絕緣半固化片材料進行壓合，才能同時滿足CTI及層壓結(jié)合力的工藝要求。

由于采用了2種半固化片絕緣材料壓合，兩種材料存在不同樹脂類型，相對與常規(guī)4層板的單種絕緣材料，2中絕緣材料融合界面的結(jié)合力相對較小。當印制板在自然狀態(tài)下吸潮到一定程度，在波峰焊接或手工進行插件焊接時，PCB由常溫瞬間升至240攝氏度以上，板內(nèi)所吸的潮氣瞬間受熱膨脹汽化，內(nèi)部產(chǎn)生巨大壓力，當壓力大于2中絕緣層結(jié)合力時，就回產(chǎn)生爆板。

一般情況下，爆板是因為材料或工藝上存在先天不足造成的。對于材料而言就是覆銅板或者PCB，工藝上就包括了覆銅板和PCBA板的生產(chǎn)工藝、PCB的生產(chǎn)工藝、PCBA組裝工藝。

（1）PCB制造過程中的吸潮

PCB的組成原材料對水都有很好的親和性，極易吸附潮氣。下面通過水在PCB中的存在形式、水汽擴散的途徑、水蒸氣壓力隨溫度的壓力變化情況，來揭示水汽的存在是導致PCB爆板的首要原因。

PCB中的水分主要存在于樹脂分子中以及PCB內(nèi)部存在的物理結(jié)構(gòu)缺陷處，環(huán)氧樹脂的吸水速率和平衡吸水量，主要有自由體積和極性基團的濃度決定。自由體積越大，初期的吸水速率就越快，而極性基團對水具有親和性，這也是環(huán)氧樹脂具有較高吸濕能力的主要原因，極性基團的含量越大，平衡吸水量就越大。一方面，PCB回流焊接或波峰焊接時，隨著溫度升高，導致自身體積中的水和極限基團形成氫鍵的水，能夠獲得足夠的能量在樹脂內(nèi)做擴散運動。水向外擴散，并在物理機構(gòu)缺陷處聚集，是誰的摩爾體積增加。另一方面，隨著焊接溫度的升高，使水的飽和蒸汽壓也同時升高。

由數(shù)據(jù)顯示，隨著溫度的上升，誰的飽和蒸汽壓也急劇升高，250攝氏度時可達到400P/kPa。當材料層間的粘合度低于水汽產(chǎn)生的飽和蒸汽壓時，材料即發(fā)生分層或起泡的爆板現(xiàn)象。因此，焊接前的吸潮是PCB發(fā)生爆板的主要原因。

（2）PCB存儲過程中的吸潮

CTI>600的PCB應(yīng)該列為潮濕敏感器件，PCB中濕氣的存在對其組裝和性能有著異常重要的影響，在無防潮或防潮不良的情況下存儲高CTI值的PCB，就同意造成吸潮，顯然在靜態(tài)放置條件下，隨著時間的推動，PCB含水量會逐漸增多，真空包裝的吸水率和無真空包裝的吸水率隨著暫存時間的差異如下圖所示。

（3）PCBA生產(chǎn)過程中拉長時間的吸潮

在生產(chǎn)過程中，由于物料或其他因素影響到PCBA在生產(chǎn)過程中某處長期時間裸露存放，也可能造成CTI>600的PCBA吸潮。如果在吸潮后進行焊接，也會存在爆板的風險。

（4）PCBA無鉛化制程生產(chǎn)焊接曲線欠佳

對于PCBA無鉛化制程來講，Sn53/Pb87焊料已被SnAg-Cu無鉛焊料替代，其熔點由183攝氏度聚升到217攝氏度以上，回流焊接、波峰焊接溫度由230~235攝氏度升高到250~255攝氏度，峰值溫度可能會更高。在焊接的過程中，如果焊接時間長，焊接熱量的劇增會使因PCB制作不良的因素更加放大，爆板的可能性將增加。