PCB爆板原因分析及其改善方法

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　PCB爆板主因是耐热性不佳(含固化不足)，以致树脂在α2强热中之Z-CTE太大所胀裂。（IPC-4101C规定LF与HF两板材之α2/Z-CTE均应小于300ppm/℃)。
　　PCB爆板另一主因是板材吸水，特征是大面积开裂，约占全部爆板比率的65%以上。不谈吸水只从材料学原理来看，板材开裂是韧度(Toughness)不足的结果。至于其他爆板原因尚有PCB结构之胀缩不均、冷热不均、制程受伤与黑化不良等。
　　至于树脂耐热性内容根据IPC-4101C(2009.08)对LF/HF高阶板材者之规定有：www.pcbgaiban.com
　　1.树脂Tg以中Tg(150-155 ℃)韧度(Toughness)良好者为宜。凡PCB所测之Tg值低于供货商标准规格值5 ℃ 以上者即表确已吸水。
　　2.耐热裂(断键)温度之Td须超过325℃，以失重5%之温度为准(2%做参考)。
　　3.采TMA所测耐热裂时间之T288须5分钟以上，T260另须30分钟以上。
　　4.α2/Z-CTE须低于300ppm/℃；α1者与大板类之工作及耐候(指寒带)有关；而(α1+ α2）总Z胀%值(50℃-260℃)之大小则与回焊过程之耐爆板有关。
　　不均匀的胀厚与缩薄容易引发爆板，HDI内核板PTH密孔区(铜的三向热胀率仅为17ppm/ ℃ )若外层又出现集热的大铜面者，即为常见的外层爆板显例。
　　板子愈厚愈大内外冷热差异剧烈者也愈容易爆板，而且看不到的内部微裂更是无所不在！外层大铜面区瞬间强热中也容易起泡与浮裂。
　　板材之应力应变曲线：
　　从应力应变曲线可知，纯就材料本身而言（暂不考虑水气及CTE差异），只有韧度良好者才能在无铅焊接中减少爆板。下右图即为热固型树脂之曲线。
　　OA为Hook’s Low；θ角大则刚性强； θ角小表示挠性好；IPC 6012只谈抗拉强度σ与延伸率ε ；蓝色面积即为韧度（Toughness）是耐爆板的重要指标。
　　无铅回焊之热量 ( Thermal mass ) 远超过有铅者甚多！一般说法之“无铅焊接温度较高”其实只对了一半。至于无铅波焊则因锡池中溶铜量增多使得熔点(mp)更高不但焊性变差而且对PCB伤害更大。
　　较厚大的板类（如外形在1ft2以上厚度超过40mil者）宜改采成本稍贵的无铅化或无卤化板材， 以减少多次焊接后的爆板！http://www.pcbgaiban.com