PCB爆板分析教材(pdf 22页)
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（經二次壓合）﹔ ¾ D界面：PP樹脂與CORE樹脂結合，屬于物理+有机化學性質結合。 ¾ E界面： BS与BS间的树脂结合，此处属于纯有机化学键结合； ¾ F界面：PP与PP是的树脂结合，此处属于纯有机化学键结合。通過
上述的界面分析，可以判斷各界面發生分層的几率性為： B界面＞D界面＞A界面 ≧ C界面＞E界面≧F界面
玻布經緯紗分層：
玻布與樹脂分பைடு நூலகம்：
紗束內分層：
爆板原因分析(9)
防止材料爆板需要保证材料固化完全,需要选择合适的压合程式,以保证材料固化完全, 同时也不出现 “干板”造成结合力不良,NY2150材料对于压合制程要求如下所示:
动粘度图
•
固化要求条件:材料温度达到180度以上保持至少60MIN
•
建议于料温达到100度以前上主压力
棕黑化面本身处理不良，造成结合力不足，如下图所示：
‧ 对于该异常需要加强对板料的清洗,必要时需要以纯水清洗,以保证板面的清洁. ‧ 同时还需要对操作员工进行规范操作培训,以防止对清洗后的板面于操作过程中造成污
染.
爆板原因分析(8)
PP含浸不良或壓合不良，造成玻纖布與樹脂或與玻布經緯紗間分層：
•
升温速率:1.0~3.0度/MIN(80~140度)
爆板原因分析(10)
基板压伤会造成该处树脂受到损伤,进而造成该处结合力不良.另处如果压合时有采用光板压合,光板表面 的粗糙度对于后续的界面结合力非常重要,采用离型膜压合的光板其表面光滑,容易造成该界面分层:
放大
粗糙度
PN 類型 的材料較DICY類型的材料要硬、脆，受到外
\
NY3150
\
NY3170
\
NY6150 \
NY6200
Lead Free \
Yes Yes Yes
Yes Yes Yes
Yes
Layer Count 2~10
2~10 6~20 14~42
2~10 6~20 10~30
10~42
Application
PC, Notebook, PS, etc.
Notebook, Network equipment, back panel, etc.
爆板原因分析(11)
铜箔本身的品质也是造成爆板的原因之一,如铜箔的粗化不良、或有影响到结 合力的異物存在，如下图：
爆板原因分析(1)
PCB压合后butter core厚度不足,示意图如下:
NG
NG
OK
原理分析: 介电层与内层铜结合主要依靠树脂与棕黑化面的粘结力,玻纤布本身与棕黑
化面没有粘结力.所以,需要足够的树脂层厚度测没法保证良好粘结力. 设计时需要保证butter core(奶油层)厚度以大于0.3MIL(单边)为宜. 压合后玻布厚度参考:
PCB爆板分析
2011-2-09
爆板特性要因圖
人
PCB搬运 不当
壓程設定錯誤
機器
温度控制不准
重工次数过多
材料混料
升溫異常 壓機異常
不同材料 混压
壓力異常
Refolw 異常 爐溫分布不均
钻孔参数不匹配 钻孔异常
钻咀不良
黑棕化本身的结合力 內層&壓合
儲存時候過長
光板不良
材料吸濕 塞孔樹脂吸濕 基板不良
PC, PS, Camera, etc.
Similar to IT180 Network
equipment, base station,
Back panel
10
爆板原因分析(7)
棕黑化面的水汽及药水等物质的残留（铜面及树脂处）将会影响到后续PP压 合后与该界面的结合力，该界面受热后会产生分层现象，如下图所示:
膨胀,此时材料的CTE将很大程度上决定材料的耐热性.加入填料的材料其 CTE会有明显的降低,所以加入填料的材料更加适合做厚铜板. • 填料与树脂有一个微小的界面,材料受到强热时,该介面可以有效的吸收或缓 冲热应力所带来的冲击. • 对于厚铜板建议采用NY2150及NY2170材料.
爆板原因分析(5)
对于不同板厚、不同层数的PCB的实际需求选择合适的材料，必要时需要征 询材料供应商的意见.以NY2150的应用范围为例说明:
爆板原因分析(6)
如何選用上海南亚無鉛製程材料？
Base Material Type NY1140
Standard Yes
NY2140
\
NY2150
\
NY2170
\
NY3140
力沖擊時容易發生板邊開裂的現象（如右圖所示）。
DICY
該處經過PCB濕制程時會殘存藥水，進而產生板邊爆板。 Type
1. 如压合中确有需要用到光板压合,建议采用蚀铜的光板,不建议用离型膜压合 光板，而且光板使用前需要做仔細的清洗，防止異物附著于板面而產生爆板。
2. 对于基材需小心搬运,防止损伤.
PN Type
包裝不良 PP過期
異常 壓程不合理
butter core厚度不足 外力損傷 設計不合理 銅箔不良
PP不良
水汽&藥水殘留
選擇材料不合理
PP存放不良 PP含浸不良
沖床取切片
材料耐热性不良
Reflow profile不合理
方法
吸热段升温过快
物料
PCB 爆板
爆板界面分析
E界面
外層Cu（無機物）
A界面
介電層（有機物）
7628:6.8MIL; 1506:5.3MIL; 2116:3.7MIL; 3313:3.0MIL
1080:1.8MIL; 106:1.2MIL
爆板原因分析(2)
配本設計不良異致，如下案例所示:
該板中間層PP厚度設計合理，但是將2116 49%的低膠含量PP做為填膠，會 出現壓合空洞進而產生爆板。
B界面
內層Cu（無機物）
C界面
D界面
CORE （有機物）
C界面
內層Cu（無機物）
B界面
介電層（有機物）
A界面
F界面
外層Cu（無機物）
界面狀況分析
界面狀況分析： ¾ A界面：外層銅牙與樹脂結合，屬于物理性質+化学結合﹔ ¾ B界面：內層銅黑/棕化面與樹脂結合，屬于物理性質結合（粗糙
度小于銅牙）﹔ ¾ C界面：內層銅牙與CORE的樹脂結合，屬于物理性質+化学結合
爆板原因分析(3)
填胶不足导致的压合空洞,经热冲击后出现爆板。示意图如下:
因為壓合時抽過真空不良產生嚴重的壓合空洞，進而產生爆板現象。
爆板原因分析(4)
PCB的制做需要根据性能的要求选择合适的材料类型,如厚铜板则需要选择有 填料的材料,如下比较图:
无填料材料
有填料的板料
原理分析: • 厚铜板受热时吸热较多(特别是封闭铜的散热孔),材料受热后于Z方向产生热
上述的界面分析，可以判斷各界面發生分層的几率性為： B界面＞D界面＞A界面 ≧ C界面＞E界面≧F界面
玻布經緯紗分層：
玻布與樹脂分பைடு நூலகம்：
紗束內分層：
爆板原因分析(9)
防止材料爆板需要保证材料固化完全,需要选择合适的压合程式,以保证材料固化完全, 同时也不出现 “干板”造成结合力不良,NY2150材料对于压合制程要求如下所示:
动粘度图
•
固化要求条件:材料温度达到180度以上保持至少60MIN
•
建议于料温达到100度以前上主压力
棕黑化面本身处理不良，造成结合力不足，如下图所示：
‧ 对于该异常需要加强对板料的清洗,必要时需要以纯水清洗,以保证板面的清洁. ‧ 同时还需要对操作员工进行规范操作培训,以防止对清洗后的板面于操作过程中造成污
染.
爆板原因分析(8)
PP含浸不良或壓合不良，造成玻纖布與樹脂或與玻布經緯紗間分層：
•
升温速率:1.0~3.0度/MIN(80~140度)
爆板原因分析(10)
基板压伤会造成该处树脂受到损伤,进而造成该处结合力不良.另处如果压合时有采用光板压合,光板表面 的粗糙度对于后续的界面结合力非常重要,采用离型膜压合的光板其表面光滑,容易造成该界面分层:
放大
粗糙度
PN 類型 的材料較DICY類型的材料要硬、脆，受到外
\
NY3150
\
NY3170
\
NY6150 \
NY6200
Lead Free \
Yes Yes Yes
Yes Yes Yes
Yes
Layer Count 2~10
2~10 6~20 14~42
2~10 6~20 10~30
10~42
Application
PC, Notebook, PS, etc.
Notebook, Network equipment, back panel, etc.
爆板原因分析(11)
铜箔本身的品质也是造成爆板的原因之一,如铜箔的粗化不良、或有影响到结 合力的異物存在，如下图：
爆板原因分析(1)
PCB压合后butter core厚度不足,示意图如下:
NG
NG
OK
原理分析: 介电层与内层铜结合主要依靠树脂与棕黑化面的粘结力,玻纤布本身与棕黑
化面没有粘结力.所以,需要足够的树脂层厚度测没法保证良好粘结力. 设计时需要保证butter core(奶油层)厚度以大于0.3MIL(单边)为宜. 压合后玻布厚度参考:
PCB爆板分析
2011-2-09
爆板特性要因圖
人
PCB搬运 不当
壓程設定錯誤
機器
温度控制不准
重工次数过多
材料混料
升溫異常 壓機異常
不同材料 混压
壓力異常
Refolw 異常 爐溫分布不均
钻孔参数不匹配 钻孔异常
钻咀不良
黑棕化本身的结合力 內層&壓合
儲存時候過長
光板不良
材料吸濕 塞孔樹脂吸濕 基板不良
PC, PS, Camera, etc.
Similar to IT180 Network
equipment, base station,
Back panel
10
爆板原因分析(7)
棕黑化面的水汽及药水等物质的残留（铜面及树脂处）将会影响到后续PP压 合后与该界面的结合力，该界面受热后会产生分层现象，如下图所示:
膨胀,此时材料的CTE将很大程度上决定材料的耐热性.加入填料的材料其 CTE会有明显的降低,所以加入填料的材料更加适合做厚铜板. • 填料与树脂有一个微小的界面,材料受到强热时,该介面可以有效的吸收或缓 冲热应力所带来的冲击. • 对于厚铜板建议采用NY2150及NY2170材料.
爆板原因分析(5)
对于不同板厚、不同层数的PCB的实际需求选择合适的材料，必要时需要征 询材料供应商的意见.以NY2150的应用范围为例说明:
爆板原因分析(6)
如何選用上海南亚無鉛製程材料？
Base Material Type NY1140
Standard Yes
NY2140
\
NY2150
\
NY2170
\
NY3140
力沖擊時容易發生板邊開裂的現象（如右圖所示）。
DICY
該處經過PCB濕制程時會殘存藥水，進而產生板邊爆板。 Type
1. 如压合中确有需要用到光板压合,建议采用蚀铜的光板,不建议用离型膜压合 光板，而且光板使用前需要做仔細的清洗，防止異物附著于板面而產生爆板。
2. 对于基材需小心搬运,防止损伤.
PN Type
包裝不良 PP過期
異常 壓程不合理
butter core厚度不足 外力損傷 設計不合理 銅箔不良
PP不良
水汽&藥水殘留
選擇材料不合理
PP存放不良 PP含浸不良
沖床取切片
材料耐热性不良
Reflow profile不合理
方法
吸热段升温过快
物料
PCB 爆板
爆板界面分析
E界面
外層Cu（無機物）
A界面
介電層（有機物）
7628:6.8MIL; 1506:5.3MIL; 2116:3.7MIL; 3313:3.0MIL
1080:1.8MIL; 106:1.2MIL
爆板原因分析(2)
配本設計不良異致，如下案例所示:
該板中間層PP厚度設計合理，但是將2116 49%的低膠含量PP做為填膠，會 出現壓合空洞進而產生爆板。
B界面
內層Cu（無機物）
C界面
D界面
CORE （有機物）
C界面
內層Cu（無機物）
B界面
介電層（有機物）
A界面
F界面
外層Cu（無機物）
界面狀況分析
界面狀況分析： ¾ A界面：外層銅牙與樹脂結合，屬于物理性質+化学結合﹔ ¾ B界面：內層銅黑/棕化面與樹脂結合，屬于物理性質結合（粗糙
度小于銅牙）﹔ ¾ C界面：內層銅牙與CORE的樹脂結合，屬于物理性質+化学結合
爆板原因分析(3)
填胶不足导致的压合空洞,经热冲击后出现爆板。示意图如下:
因為壓合時抽過真空不良產生嚴重的壓合空洞，進而產生爆板現象。
爆板原因分析(4)
PCB的制做需要根据性能的要求选择合适的材料类型,如厚铜板则需要选择有 填料的材料,如下比较图:
无填料材料
有填料的板料
原理分析: • 厚铜板受热时吸热较多(特别是封闭铜的散热孔),材料受热后于Z方向产生热