PCB爆板的原因
前段时间有一个朋友遇到了一个问题，说是公司做了一批产品出现了爆板的现象。由于产品的有一些保密性，没有发图片给我看，所以我就给他出了一个主意：找pcb供应商帮忙找找问题点，毕竟pcb板厂有一堆的专家在研究这些问题。我认为对于爆板的问题无非就是板材的问题或者加工的问题。后来有点时间就想进一步的了解下爆板的原因，归纳起来有以下一些情况：
1、吸水导致的爆板；如果是吸水导致的爆板，可用烘烤方式去除水份, 防止爆板。这也是为什么在smt之前，都会先烘烤板子然后再到下一道工序中。据了解在一般条件下，48小时就可吸收约70%水分。
2、板材裂化导致的爆板；发生于单一层树脂内，宜提高板材tg及td。
3、内层埋孔填胶不良导致爆板；胶量在局部区域明显不足，造成玻纤直接压在铜面上，容易爆板。
4、盲孔电镀薄导致爆板，回流焊后容易孔破及爆板。
5、减铜不良造成见底材时也容易形成爆板。
6、板边胶量不足，压合后处理时也会造成板边爆板。
其实对于一个硬件工程师而言，对于这些原因知道的并不多。只是了解一些常见的原因。对于以上的这些原因我主要关注到了两个点，一个是吸水性，一个是玻璃转换温度（tg值）。这两个参数都与pcb材料有关系，在材料的datasheet中也都会有说明，如下两张图高亮处所示：
如果需要进一步的了解吸水性和玻璃转换温度，可以参考ipc tm-650 2.6.2.1和2.4.24.6。
这里和大家在分析下为什么吸水性和tg值会影响到爆板？众所周知，树脂是有定的吸水性的，吸水之后，就会导致tg值降低；本身树脂也会含有水分。当温度较高时，水还是水，但是当温度高于100度时，水就可能会变成水蒸气，水蒸气又变成了非常好的可塑剂，加速了板材z方向瞬间肿胀而快速开裂，这就导致了所谓的爆板。（具体过程可能会比较复杂，我这只是简单的描述和介绍）。
下面和大家科普下玻璃转换温度：
对于工程师只要了解一点材料的应该都知道玻璃转换温度这个概念。玻璃转换温度（glass transition temperature，tg）是环氧树脂材料最重要的特性之一，所以tg值也就成为了pcb的玻璃纤维布的品质指标之一。tg值一般泛指在塑料微观中高分子链开始具有大链节运动时的温度，不过相较于热翘曲温度似乎就感觉没有那么重要了。
若应用温度低于玻璃转换温度(tg)时，分子链节的运动大部分会被冻结，呈现出较多的晶格状排列，塑料则会呈现出刚性具硬脆特性之玻璃态。没错就类似玻璃的特性，坚硬但容易脆裂。
若应用温度高于玻璃转换温度(tg)时，分子链节则会有更多的自由度可以运动，塑胶件则会呈现出柔软可绕曲的橡胶态。因此玻璃转换温度(tg)一般为塑料发生在玻璃态-橡胶态相转移时之温度。所以tg值与塑胶产品的设计及运用之温度范围有非常大的关系。一般而言固体塑胶件的应用温度范围通常会取在玻璃转换温度(tg)以下，若对塑料绕曲柔软性有需求者，如橡胶，则应用温度会选取在玻璃转化温度以上，但在热变形温度以下。
要注意的是玻璃转换过程基本上是一段温度区域而非特定的单一温度，相对的热翘曲温度则会指向固定温度，不过一般我们在定义玻璃转换温度（tg）时通常会取其在整个玻璃转换温度区域的中点。
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2、板材裂化导致的爆板；发生于单一层树脂内，宜提高板材tg及td。
3、内层埋孔填胶不良导致爆板；胶量在局部区域明显不足，造成玻纤直接压在铜面上，容易爆板。
4、盲孔电镀薄导致爆板，回流焊后容易孔破及爆板。
5、减铜不良造成见底材时也容易形成爆板。
6、板边胶量不足，压合后处理时也会造成板边爆板。
其实对于一个硬件工程师而言，对于这些原因知道的并不多。只是了解一些常见的原因。对于以上的这些原因我主要关注到了两个点，一个是吸水性，一个是玻璃转换温度（tg值）。这两个参数都与pcb材料有关系，在材料的datasheet中也都会有说明，如下两张图高亮处所示：
如果需要进一步的了解吸水性和玻璃转换温度，可以参考ipc tm-650 2.6.2.1和2.4.24.6。
这里和大家在分析下为什么吸水性和tg值会影响到爆板？众所周知，树脂是有定的吸水性的，吸水之后，就会导致tg值降低；本身树脂也会含有水分。当温度较高时，水还是水，但是当温度高于100度时，水就可能会变成水蒸气，水蒸气又变成了非常好的可塑剂，加速了板材z方向瞬间肿胀而快速开裂，这就导致了所谓的爆板。（具体过程可能会比较复杂，我这只是简单的描述和介绍）。
下面和大家科普下玻璃转换温度：
对于工程师只要了解一点材料的应该都知道玻璃转换温度这个概念。玻璃转换温度（glass transition temperature，tg）是环氧树脂材料最重要的特性之一，所以tg值也就成为了pcb的玻璃纤维布的品质指标之一。tg值一般泛指在塑料微观中高分子链开始具有大链节运动时的温度，不过相较于热翘曲温度似乎就感觉没有那么重要了。
若应用温度低于玻璃转换温度(tg)时，分子链节的运动大部分会被冻结，呈现出较多的晶格状排列，塑料则会呈现出刚性具硬脆特性之玻璃态。没错就类似玻璃的特性，坚硬但容易脆裂。
若应用温度高于玻璃转换温度(tg)时，分子链节则会有更多的自由度可以运动，塑胶件则会呈现出柔软可绕曲的橡胶态。因此玻璃转换温度(tg)一般为塑料发生在玻璃态-橡胶态相转移时之温度。所以tg值与塑胶产品的设计及运用之温度范围有非常大的关系。一般而言固体塑胶件的应用温度范围通常会取在玻璃转换温度(tg)以下，若对塑料绕曲柔软性有需求者，如橡胶，则应用温度会选取在玻璃转化温度以上，但在热变形温度以下。
要注意的是玻璃转换过程基本上是一段温度区域而非特定的单一温度，相对的热翘曲温度则会指向固定温度，不过一般我们在定义玻璃转换温度（tg）时通常会取其在整个玻璃转换温度区域的中点。
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