爆板之判读与改善
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
① 樹脂Tg以中Tg(150-155 ℃)韌度(Toughness)良好者為宜。凡PCB所測之Tg 值低於供應商標準規格值5 ℃ 以上者即表確已吸水。
② 耐熱裂(斷鍵)溫度之Td須超過325℃,以失重5%之溫度為準(2%做參考)。 ③ 採TMA所測耐熱裂時間之T288須5分鐘以上,T260另須30分鐘以上。 ④ α2/Z-CTE須低於300ppm/℃;α1者與大板類之工作及耐候(指寒帶)有關;
傳統FR-4耐熱性不足者,無鉛噴錫後也常自密孔區外層樹脂處脹裂。
24
IPC-4101C(2009.8)所列LF/HF之板材:
LF以規格單99及126等高階有粉料者較常用,HF則以128者較常用。
Strength)較好的傳統黑棕氧化皮膜,而儘量改用耐爆性較好的替代化有機皮膜 (Alternative organic film ,例如Bondfilm或V-Bond)以減少爆板。下列20層140mil 的反瘤(RTF)厚板經260 ℃/10sec漂錫6次後只裂內層者即為替代化皮膜的案例。
Matt side 做Bondfilm Drum side鍍銅瘤
4
吸水後高溫中會形成水蒸氣,將對板材產生鼓漲撐裂的力量
內層板黑棕氧化 或棕替化後必須 徹底洗淨烤乾, 膠片也不可吸水
此圖說明板材溫度愈高時,其中蒸氣壓(PSI)也愈大的關係圖。 5
吸水爆板與烤板改善(一)
1.樹脂吸水與Tg之關係
1.1 完成壓合與後烘烤的多層板,可取試樣以相同方法相同機台量測兩次Tg值; 凡Tg2-Tg1之△Tg超過2-3℃者(按不同板材而有異),即表壓合製程之固化反應 (Hardening含聚合與交聯)尚不到位,此等未熟化之板類將容易吸水也易爆板。
CZ-8100/8300
19
HDI或ELIC多次壓合的板類雖然很薄很小,但卻在NO.1壓合處最容易爆板 (約占70%) 。考量原因應出自該處板材經過多次強烈脹縮而劣化所致,下例 10L板中Core板處,前後共經4次壓合與兩次焊接的考驗後所出現的爆板。
20
為了耐得住無鉛回焊三次不爆板起見,內層黑棕氧化或替代化前的銅面須先做好微 蝕粗化,以增強其附著力。下列上二圖為I公司在NO.1壓合與最後外層壓合之外的 其它壓合面的V-Bond替代化皮膜,下二圖則為PCB廠一般爆板時黑氧化斷毛與分 裂的畫面,可見到其皮膜平滑與微蝕粗化不足。
V-Bond
V-Bond
黑氧化
黑氧化
21
當HDI多次增層多次壓合的過程中,最內層雙面板往四層板之壓合稱為“一 壓” 。該處大銅面的氧化皮膜(黑色棕色只是外觀稱呼而已)將受到後續多 次壓合,經由強烈熱脹冷縮之折磨而傷及氧化皮膜的強度。甚至可能在下游 數次無鉛焊接中開裂,宜改為非氧化性之替代性有機皮膜才較安全。
3
水份在板材內的狀態與強熱中的行為
•水份成為樹脂之可塑劑:
樹脂吸水較多時其Tg會下降(△Tg應少於5℃)並使得橡膠態會提早到來,將引發Z 方向瞬間腫脹(Swelling)而快速開裂(100℃到Tg之間最容易發生)。通常板材X與Y 之CTE因有玻纖布的協助故較穩定,約在15-16ppm/℃之間。
•板材內隱性的水份成為樹脂之可塑劑:
D-1 D-2
Moisture has no obvious effect on Td after preconditioning as IPC standard. 9
吸水爆板與烤板改善(五)
吸
HF
水
對
失重5%
HF
HF
板
Td
Br
開
裂 之
Br
影
響
不
大
Halogenated materials (Br) degradation from 2% to 5% within a narrow temperature range, which is not the case with materials (HF).
電路板失效判讀及改善之4
爆板之判讀及改善
•爆板主因是耐熱性不佳(含固化不足),以致樹脂在α2強熱中之Z-CTE太大所脹 裂。 (IPC-4101C規定LF與HF兩板材之α2/Z-CTE均應小於300ppm/℃)。
•爆板另一主因是板材吸水,特徵是大面積開裂,約占全部爆板比率的65%以 上。
•不談吸水只從材料學原理來看,板材開裂是韌度(Toughness)不足的結果。至於 其他爆板原因尚有PCB結構之脹縮不均、冷熱不均、製程受傷與黑化不良等。 至於樹脂耐熱性內容根據IPC-4101C(2009.08)對LF/HF高階板材者之規定有:
板材之應力應變曲線
從應力應變曲線可知,純就材料本身而言(暫不考慮水氣及CTE差異),只 有韌度良好者才能在無鉛焊接中減少爆板。下右圖即為熱固型樹脂之曲線
Ultimate Strength
極限抗拉強度
σ
A
Stress ( σ)
ε
Strain (ε)
OA為Hook’s Low;θ角大則剛性強; θ角小表示撓性好;IPC 6012只談抗拉強 度σ與延伸率ε ;藍色面積即為韌度(Toughness)是耐爆板的重要指標。
(1) 樹脂中原有的結構水 (2)樹脂與玻纖介面處的藏水 (3)樹脂與銅箔介面處的藏水 (4)板材中空洞處的藏水
•水的來源:
(1)樹脂分子結構原本具極性( Polarity )處即已吸著的含水 (2)PCB製程所吸入者 (3) 完工板儲存中從環境所逐漸擴滲(Diffusion)進入。
•板材中水的壞處:
2
無鉛回焊之熱量 ( Thermal mass ) 遠超過有鉛者甚多 !一般說法之 “無鉛焊接溫度較高”其實只對了一半。至於無鉛波焊則因錫池中溶 銅量增多使得熔點(mp)更高不但焊性變差而且對PCB傷害更大。
較厚大的板類(如外形在1ft2以上厚度超過40mil者)宜改採成本稍 貴的無鉛化或無鹵化板材, 以減少多次焊接後的爆板!
Bon0/8300
1717
HDI/ELIC等多次增層多次壓合之多層板,為了減少數次無鉛焊接之爆板起 見,Smart Phone業者們已逐漸放棄傳統銅面向外長出的氧化皮膜(黑氧化或 棕氧化),而改為銅面向內咬入的有機皮膜了。事實上全世界大型封裝載板業 者們早已全面採用日商MEC昂貴的CZ8100/CZ8300了。
14
Black Oxide或Brown Oxide等氧化銅皮膜,不管是深黑或是棕黑或是品牌名氣,對多次 壓合與多次無鉛焊接而言,從太多案例看來已不再是安全的製程了。應徹底改革為棕色 替代化皮膜(如Bondfilm或V-Bond等) 才能遠離爆板。注意傳統氧化性皮膜或替化皮膜其 等外觀是否均勻與耐爆能力並不能畫上等號。
2.吸水與Td/T288之關係
吸水對HF板材的Td(指斷鍵開裂)影響不大,但Td對傳統FR-4卻更有意義。至於 吸水對無鹵板材反而無關緊要則可能與粉料(Fillers)較多有關。不良吸水者雖然 也會縮短耐熱裂時間(T288,T260),但爆板與否還須參考板材的其他特性。
3.板材吸水對100℃到Tg間公認可能爆板之危險區對其Z膨脹之貢獻最大,
而(α1+ α2)總Z脹%值(50℃-260℃)之大小則與回焊過程之耐爆板有關。
•不均勻的脹厚與縮薄容易引發爆板,HDI內核板PTH密孔區(銅的三向熱脹率僅 為17ppm/ ℃ )若外層又出現集熱的大銅面者,即為常見的外層爆板顯例。
•板子愈厚愈大內外冷熱差異劇烈者也愈容易爆板,而且看不到的內部微裂更是 1 無所不在!外層大銅面區瞬間強熱中也容易起泡與浮裂。
1.2按TM-650試驗手冊2.4.24.1節TMA法去量測問題板的Tg值,並與供應商之規格 值對比。凡實測值低於規格值5℃者或更多者,即表問題板已存在吸水的病灶。 樹脂中的水份形同可塑劑(Plasticizer),不但會拉低Tg還會讓橡膠態提早到來。
1.3存放超過三個月的多層板,可能會出現應力(來自壓合)集中行為以及吸水之 事實 (會增大Z脹)。須執行焊前烘板(105℃24小時)之防爆措施,或利用矯平機 50片手機板一疊在氮氣中185℃70PSI壓烤2小時。客戶端超過三個月的板類若 先烤再焊者將可減少爆板,烘烤不但增加成本而且對OSP也不利。
7
吸水爆板與烤板改善(三)
利用雙85慢速吸水與事後烘烤再趕水的做法,與控制組比較各板類的Tg變化
2010.4 S16-02
HF
105℃ 2小時
Control
85/85及烘烤
各數據均為三樣之平均值
Br
吸
水
對
85/85及再烘烤 HF
85/85及再烘烤 Br
Tg
的
影
響
105℃ 2小時
85/85及再烘烤
105℃ 2小時
13
黑棕氧化爆板:若爆板是從黑棕氧化面整齊開裂者,則應判讀為黑棕
氧化之附著力不足。通常室溫中所做的機械式的抗撕強度(Peel Strength)結 果並不等同強熱中之耐爆能力,通常較厚氧化層其本身已容易開裂。一般 FR-4其棕替代化平均要比傳統黑棕氧化在LF回焊中耐爆性較好,但也隨板 材的不同而有差異。
(1)增大Z膨脹,促使橡膠態提早到來,以及水蒸氣的瞬間引爆 (2)逐漸形成CAF之 後患 (3)會降低各種介面的附著力(4)據統計吸水爆板者占65%之多。
•水份與高溫兩者對爆板的影響:
100℃以下者水份對爆板影響不大,Tg以上則已轉為劇脹的橡膠態此時水份對爆 板而言已不再是主角。唯獨100℃到Tg間之高溫區則水氣對爆板影響最大。
黑氧化
黑氧化
Bondfilm 黑棕氧化
Bondfilm 黑棕氧化
15
從銅面氧化皮膜之外形與結構強度的原理,以及無鉛焊接耐爆板之經驗,均已証 實棕替化在多次LF回焊中之耐爆能力確實優於黑氧化。一般常溫抗撕強度( Peel Strength )試驗不但無法表達多次LF回焊之結果,且將對其結合強度造成誤導。
而α1+α2之總Z脹值 (指50-260℃之%平均值)卻更與下游回焊爆板直接
有關,故其%應愈小愈好。
6
吸水爆板與烤板改善(二)
板材吸水與兩種Z/CTE(α1/α2)變化的比較
HF
Br
吸
水
對
Z
膨
HF
Br
脹
的
影
響
Data sheet
below Tg
above Tg
本頁與下三頁均取材自2010年IPC論文S16-2
IPC preconditioned
85/85及再烘烤 no preconditioning
8
吸水爆板與烤板改善(四)
吸水對Td(斷鍵開裂)的影響不大,對HF較無意義,對有鹵者差別很小
Moisture Effect on Td
差別極少
沒差別
沒差別
HF-Ⅰ
A-1 A-2
B-1 B-2
HF-Ⅱ
C-1 C-2
10
多層板吸水爆板(1):非HDI無內通孔的一般性多層 板,無鉛焊接後發現外層
大幅度開裂者絕大部份是出自吸水所脹破。存貨超過兩個月者打件焊接前最好先在 105℃中烘烤兩小時,以減少由於吸水而造成的爆板(OSP處理者可視情況烘烤) 。
11
多層板吸水爆板(2):壓合前各內層銅面均應捨棄外觀均勻且抗撕強度(Peel
22
大銅面積熱處爆板:左上為三個爆板的連圖,其餘三個為爆板的單圖,可見 到其鋸齒狀開裂,是出自大銅面與無玻布RCC的樹脂間平面性拉扯的結果。
23
2233
外層大銅面區再遇到內核板有通孔處,LF回焊強熱中在外脹多而內脹少之不 均下將成為起爆點。原因是樹脂之α2/Z-CTE約250ppm/℃,而銅材僅17而 已。
12
多層板吸水爆板(3)
一般而言輕薄短小的多層板,因其在回焊中內外溫差不大彼此脹縮程度接近,是故 爆板機會較少。然而一旦內層板製程發生吸水(內層太薄者經常會降低吹風量,以 減少水平線所產生之飄浮而卡板),且後續壓合又有大銅面阻止水份逸出時,則完 工板在烘烤不易趕光水份之下也會自抗爆能力不強的氧化皮膜處全面大幅開裂。
16
黑棕氧化皮膜與替代皮膜的比較
為了看清楚傳統黑氧化棕氧化皮膜與非氧化而改變為有機替代性皮膜兩類的區別起 見,刻意小心製作高倍顯微畫面進行對比•日商MEC的V-Bond皮膜‚德商ATO的 Bondfilm(BTA皮膜)ƒ日商MEC的Etchbond CZ-8100/8300„為傳統黑氧化皮膜。
V-Bond
18
日商I公司已在第五代Smart Phone十層ELIC主板(2011.6)的第一次壓合,與從8 層板增到10層的第四次壓合,其兩處銅面已完全放棄黑棕氧化皮膜而改為“超粗 化+有機皮膜”(CZ-8100/8300)類似Bondfilm之處理,以減少兩外層的容易爆板。
CZ-8100/8300
CZ-8100/8300
② 耐熱裂(斷鍵)溫度之Td須超過325℃,以失重5%之溫度為準(2%做參考)。 ③ 採TMA所測耐熱裂時間之T288須5分鐘以上,T260另須30分鐘以上。 ④ α2/Z-CTE須低於300ppm/℃;α1者與大板類之工作及耐候(指寒帶)有關;
傳統FR-4耐熱性不足者,無鉛噴錫後也常自密孔區外層樹脂處脹裂。
24
IPC-4101C(2009.8)所列LF/HF之板材:
LF以規格單99及126等高階有粉料者較常用,HF則以128者較常用。
Strength)較好的傳統黑棕氧化皮膜,而儘量改用耐爆性較好的替代化有機皮膜 (Alternative organic film ,例如Bondfilm或V-Bond)以減少爆板。下列20層140mil 的反瘤(RTF)厚板經260 ℃/10sec漂錫6次後只裂內層者即為替代化皮膜的案例。
Matt side 做Bondfilm Drum side鍍銅瘤
4
吸水後高溫中會形成水蒸氣,將對板材產生鼓漲撐裂的力量
內層板黑棕氧化 或棕替化後必須 徹底洗淨烤乾, 膠片也不可吸水
此圖說明板材溫度愈高時,其中蒸氣壓(PSI)也愈大的關係圖。 5
吸水爆板與烤板改善(一)
1.樹脂吸水與Tg之關係
1.1 完成壓合與後烘烤的多層板,可取試樣以相同方法相同機台量測兩次Tg值; 凡Tg2-Tg1之△Tg超過2-3℃者(按不同板材而有異),即表壓合製程之固化反應 (Hardening含聚合與交聯)尚不到位,此等未熟化之板類將容易吸水也易爆板。
CZ-8100/8300
19
HDI或ELIC多次壓合的板類雖然很薄很小,但卻在NO.1壓合處最容易爆板 (約占70%) 。考量原因應出自該處板材經過多次強烈脹縮而劣化所致,下例 10L板中Core板處,前後共經4次壓合與兩次焊接的考驗後所出現的爆板。
20
為了耐得住無鉛回焊三次不爆板起見,內層黑棕氧化或替代化前的銅面須先做好微 蝕粗化,以增強其附著力。下列上二圖為I公司在NO.1壓合與最後外層壓合之外的 其它壓合面的V-Bond替代化皮膜,下二圖則為PCB廠一般爆板時黑氧化斷毛與分 裂的畫面,可見到其皮膜平滑與微蝕粗化不足。
V-Bond
V-Bond
黑氧化
黑氧化
21
當HDI多次增層多次壓合的過程中,最內層雙面板往四層板之壓合稱為“一 壓” 。該處大銅面的氧化皮膜(黑色棕色只是外觀稱呼而已)將受到後續多 次壓合,經由強烈熱脹冷縮之折磨而傷及氧化皮膜的強度。甚至可能在下游 數次無鉛焊接中開裂,宜改為非氧化性之替代性有機皮膜才較安全。
3
水份在板材內的狀態與強熱中的行為
•水份成為樹脂之可塑劑:
樹脂吸水較多時其Tg會下降(△Tg應少於5℃)並使得橡膠態會提早到來,將引發Z 方向瞬間腫脹(Swelling)而快速開裂(100℃到Tg之間最容易發生)。通常板材X與Y 之CTE因有玻纖布的協助故較穩定,約在15-16ppm/℃之間。
•板材內隱性的水份成為樹脂之可塑劑:
D-1 D-2
Moisture has no obvious effect on Td after preconditioning as IPC standard. 9
吸水爆板與烤板改善(五)
吸
HF
水
對
失重5%
HF
HF
板
Td
Br
開
裂 之
Br
影
響
不
大
Halogenated materials (Br) degradation from 2% to 5% within a narrow temperature range, which is not the case with materials (HF).
電路板失效判讀及改善之4
爆板之判讀及改善
•爆板主因是耐熱性不佳(含固化不足),以致樹脂在α2強熱中之Z-CTE太大所脹 裂。 (IPC-4101C規定LF與HF兩板材之α2/Z-CTE均應小於300ppm/℃)。
•爆板另一主因是板材吸水,特徵是大面積開裂,約占全部爆板比率的65%以 上。
•不談吸水只從材料學原理來看,板材開裂是韌度(Toughness)不足的結果。至於 其他爆板原因尚有PCB結構之脹縮不均、冷熱不均、製程受傷與黑化不良等。 至於樹脂耐熱性內容根據IPC-4101C(2009.08)對LF/HF高階板材者之規定有:
板材之應力應變曲線
從應力應變曲線可知,純就材料本身而言(暫不考慮水氣及CTE差異),只 有韌度良好者才能在無鉛焊接中減少爆板。下右圖即為熱固型樹脂之曲線
Ultimate Strength
極限抗拉強度
σ
A
Stress ( σ)
ε
Strain (ε)
OA為Hook’s Low;θ角大則剛性強; θ角小表示撓性好;IPC 6012只談抗拉強 度σ與延伸率ε ;藍色面積即為韌度(Toughness)是耐爆板的重要指標。
(1) 樹脂中原有的結構水 (2)樹脂與玻纖介面處的藏水 (3)樹脂與銅箔介面處的藏水 (4)板材中空洞處的藏水
•水的來源:
(1)樹脂分子結構原本具極性( Polarity )處即已吸著的含水 (2)PCB製程所吸入者 (3) 完工板儲存中從環境所逐漸擴滲(Diffusion)進入。
•板材中水的壞處:
2
無鉛回焊之熱量 ( Thermal mass ) 遠超過有鉛者甚多 !一般說法之 “無鉛焊接溫度較高”其實只對了一半。至於無鉛波焊則因錫池中溶 銅量增多使得熔點(mp)更高不但焊性變差而且對PCB傷害更大。
較厚大的板類(如外形在1ft2以上厚度超過40mil者)宜改採成本稍 貴的無鉛化或無鹵化板材, 以減少多次焊接後的爆板!
Bon0/8300
1717
HDI/ELIC等多次增層多次壓合之多層板,為了減少數次無鉛焊接之爆板起 見,Smart Phone業者們已逐漸放棄傳統銅面向外長出的氧化皮膜(黑氧化或 棕氧化),而改為銅面向內咬入的有機皮膜了。事實上全世界大型封裝載板業 者們早已全面採用日商MEC昂貴的CZ8100/CZ8300了。
14
Black Oxide或Brown Oxide等氧化銅皮膜,不管是深黑或是棕黑或是品牌名氣,對多次 壓合與多次無鉛焊接而言,從太多案例看來已不再是安全的製程了。應徹底改革為棕色 替代化皮膜(如Bondfilm或V-Bond等) 才能遠離爆板。注意傳統氧化性皮膜或替化皮膜其 等外觀是否均勻與耐爆能力並不能畫上等號。
2.吸水與Td/T288之關係
吸水對HF板材的Td(指斷鍵開裂)影響不大,但Td對傳統FR-4卻更有意義。至於 吸水對無鹵板材反而無關緊要則可能與粉料(Fillers)較多有關。不良吸水者雖然 也會縮短耐熱裂時間(T288,T260),但爆板與否還須參考板材的其他特性。
3.板材吸水對100℃到Tg間公認可能爆板之危險區對其Z膨脹之貢獻最大,
而(α1+ α2)總Z脹%值(50℃-260℃)之大小則與回焊過程之耐爆板有關。
•不均勻的脹厚與縮薄容易引發爆板,HDI內核板PTH密孔區(銅的三向熱脹率僅 為17ppm/ ℃ )若外層又出現集熱的大銅面者,即為常見的外層爆板顯例。
•板子愈厚愈大內外冷熱差異劇烈者也愈容易爆板,而且看不到的內部微裂更是 1 無所不在!外層大銅面區瞬間強熱中也容易起泡與浮裂。
1.2按TM-650試驗手冊2.4.24.1節TMA法去量測問題板的Tg值,並與供應商之規格 值對比。凡實測值低於規格值5℃者或更多者,即表問題板已存在吸水的病灶。 樹脂中的水份形同可塑劑(Plasticizer),不但會拉低Tg還會讓橡膠態提早到來。
1.3存放超過三個月的多層板,可能會出現應力(來自壓合)集中行為以及吸水之 事實 (會增大Z脹)。須執行焊前烘板(105℃24小時)之防爆措施,或利用矯平機 50片手機板一疊在氮氣中185℃70PSI壓烤2小時。客戶端超過三個月的板類若 先烤再焊者將可減少爆板,烘烤不但增加成本而且對OSP也不利。
7
吸水爆板與烤板改善(三)
利用雙85慢速吸水與事後烘烤再趕水的做法,與控制組比較各板類的Tg變化
2010.4 S16-02
HF
105℃ 2小時
Control
85/85及烘烤
各數據均為三樣之平均值
Br
吸
水
對
85/85及再烘烤 HF
85/85及再烘烤 Br
Tg
的
影
響
105℃ 2小時
85/85及再烘烤
105℃ 2小時
13
黑棕氧化爆板:若爆板是從黑棕氧化面整齊開裂者,則應判讀為黑棕
氧化之附著力不足。通常室溫中所做的機械式的抗撕強度(Peel Strength)結 果並不等同強熱中之耐爆能力,通常較厚氧化層其本身已容易開裂。一般 FR-4其棕替代化平均要比傳統黑棕氧化在LF回焊中耐爆性較好,但也隨板 材的不同而有差異。
(1)增大Z膨脹,促使橡膠態提早到來,以及水蒸氣的瞬間引爆 (2)逐漸形成CAF之 後患 (3)會降低各種介面的附著力(4)據統計吸水爆板者占65%之多。
•水份與高溫兩者對爆板的影響:
100℃以下者水份對爆板影響不大,Tg以上則已轉為劇脹的橡膠態此時水份對爆 板而言已不再是主角。唯獨100℃到Tg間之高溫區則水氣對爆板影響最大。
黑氧化
黑氧化
Bondfilm 黑棕氧化
Bondfilm 黑棕氧化
15
從銅面氧化皮膜之外形與結構強度的原理,以及無鉛焊接耐爆板之經驗,均已証 實棕替化在多次LF回焊中之耐爆能力確實優於黑氧化。一般常溫抗撕強度( Peel Strength )試驗不但無法表達多次LF回焊之結果,且將對其結合強度造成誤導。
而α1+α2之總Z脹值 (指50-260℃之%平均值)卻更與下游回焊爆板直接
有關,故其%應愈小愈好。
6
吸水爆板與烤板改善(二)
板材吸水與兩種Z/CTE(α1/α2)變化的比較
HF
Br
吸
水
對
Z
膨
HF
Br
脹
的
影
響
Data sheet
below Tg
above Tg
本頁與下三頁均取材自2010年IPC論文S16-2
IPC preconditioned
85/85及再烘烤 no preconditioning
8
吸水爆板與烤板改善(四)
吸水對Td(斷鍵開裂)的影響不大,對HF較無意義,對有鹵者差別很小
Moisture Effect on Td
差別極少
沒差別
沒差別
HF-Ⅰ
A-1 A-2
B-1 B-2
HF-Ⅱ
C-1 C-2
10
多層板吸水爆板(1):非HDI無內通孔的一般性多層 板,無鉛焊接後發現外層
大幅度開裂者絕大部份是出自吸水所脹破。存貨超過兩個月者打件焊接前最好先在 105℃中烘烤兩小時,以減少由於吸水而造成的爆板(OSP處理者可視情況烘烤) 。
11
多層板吸水爆板(2):壓合前各內層銅面均應捨棄外觀均勻且抗撕強度(Peel
22
大銅面積熱處爆板:左上為三個爆板的連圖,其餘三個為爆板的單圖,可見 到其鋸齒狀開裂,是出自大銅面與無玻布RCC的樹脂間平面性拉扯的結果。
23
2233
外層大銅面區再遇到內核板有通孔處,LF回焊強熱中在外脹多而內脹少之不 均下將成為起爆點。原因是樹脂之α2/Z-CTE約250ppm/℃,而銅材僅17而 已。
12
多層板吸水爆板(3)
一般而言輕薄短小的多層板,因其在回焊中內外溫差不大彼此脹縮程度接近,是故 爆板機會較少。然而一旦內層板製程發生吸水(內層太薄者經常會降低吹風量,以 減少水平線所產生之飄浮而卡板),且後續壓合又有大銅面阻止水份逸出時,則完 工板在烘烤不易趕光水份之下也會自抗爆能力不強的氧化皮膜處全面大幅開裂。
16
黑棕氧化皮膜與替代皮膜的比較
為了看清楚傳統黑氧化棕氧化皮膜與非氧化而改變為有機替代性皮膜兩類的區別起 見,刻意小心製作高倍顯微畫面進行對比•日商MEC的V-Bond皮膜‚德商ATO的 Bondfilm(BTA皮膜)ƒ日商MEC的Etchbond CZ-8100/8300„為傳統黑氧化皮膜。
V-Bond
18
日商I公司已在第五代Smart Phone十層ELIC主板(2011.6)的第一次壓合,與從8 層板增到10層的第四次壓合,其兩處銅面已完全放棄黑棕氧化皮膜而改為“超粗 化+有機皮膜”(CZ-8100/8300)類似Bondfilm之處理,以減少兩外層的容易爆板。
CZ-8100/8300
CZ-8100/8300