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      PCB焊前排潮和去應力烘板相關問題

      發布時間 :2020-06-08 14:42 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部
            深圳宏力捷專業提供整體PCBA電子制造服務,包含上游電子元器件采購到PCB生產加工、SMT貼片、DIP插件、PCBA測試、成品組裝等一站式服務。接下來為大家介紹PCB焊前排潮和去應力烘板相關問題。
       
      PCB焊前排潮和去應力烘板相關問題
       
      PCB焊前排潮和去應力烘板相關問題
      提問:PCB裸板經150℃烘板排潮后,能否立即從烘箱中取出呢?
       
            回答:不行!必須采用緩慢降溫,待溫度降至60℃以下后,方可取出!這是因為,PCB經過高溫烘烤,特別是烘烤溫度接近或超過基材的玻璃態轉化溫度(Tg)后,基材中的樹脂處高度柔軟的彈性狀態,此時,如果采用急速冷卻,板面有、無銅箔電路(或板芯內層電路)的環氧玻璃布絕緣基材之間,經歷的降溫速度就會產生較大的差異。這種降溫速度差,會使烘烤過程中已經軟化了的樹脂,在有和無銅箔部位的冷卻硬化速度不一致,從而形成局部應力。取板操作時烘箱溫度與室溫之間的溫差越大,降溫速度差異導致的這種應力也會越大,板面翹曲的后果也越嚴重!
       
            要說實例,曾經有個公司,因生產部門對存放超期的PCB板用150℃的溫度條件作了焊前排潮烘板處理后,部分板子發生翹曲。在分析原因時,與入廠檢驗發生了意見分歧。我建議他們調取庫存同種板型、板厚、相似尺寸及存貯條件和時間的板子,再次用150℃的溫度條件作了焊前排潮烘板處理,然后立即從烘箱中取出放置于室溫約27℃左右的平臺上。待板子完全冷卻后,板子翹曲的故障得以復現。
       
      PCBA加工
       
            前期我們曾撰文簡述過,PCB的排潮需要釆用階梯式緩慢升溫(梯度升溫),而不是急速升溫。這不僅僅是為了順應環氧樹脂對水分子的釋放特性,更重要的是為了避免急速升溫造成PCB翹曲。同樣,經過烘板排潮完畢以后,板子的降溫也必須釆用緩慢降溫(斜度降溫)的方式,以避免“急冷”在PCB基材內部形成局部應力,從而導致板子翹曲。
       
            僅就排除潮氣而言,我們不主張把烘板的溫度提升到基板的玻璃態轉化溫度(Tg)或125℃以上,除非需要在排潮烘板的過程中,同時去除板子內的殘余應力。
       
            通常,去應力烘板必須將溫度提升到基板(例如環氧玻璃布層壓板)的Tg溫度再加20℃以上的范圍內,并嚴格執行梯度升溫(有恒溫平臺)和斜度(℃/min)降溫(不需要設置恒溫平臺)的操作規范。如果板子有輕度翹曲需要在去應力烘板過程中加以校平,還必須對板子作平放加壓,或使用夾持工裝壓緊。顯然,“去應力”烘板,也同時就完成了“排潮”烘板。
       
            通常,我們把Tg≤130℃的印制板基材稱作低Tg板;把Tg=150℃±20℃的印制板基材稱作中Tg板;把Tg≥170℃的印制板基材稱作高Tg板。
       
            無論何種類型Tg值的印制板,在其Tg溫度以下,由于基材環氧樹脂始終保持著堅硬的剛性狀態,因而冷卻時形成局部內生應力的幾率很低,其板子發生翹曲的幾率也就很低。
       
            高Tg板子不僅吸水率低,而且熱膨脹收縮率(CTE)幾率也很低。這也正是為什么手機板等高密度印制板(HDI),和芯片封裝用印制板(COB)要選用高Tg基材,及高Tg板焊接前很少需要烘板排潮的原因之一。當然,由于手機生產周期短,一般情況下PCB從出廠到完成焊裝,大多都在幾十個小時以內,“吸潮”的可能性幾乎可以忽略不計。
       
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