PCB科技 - PCBA組件爆炸原因分析及預防——爆炸原因分析

煤礦井下爆炸原因分析及預防 PCBA Assembly--Analysis of Causes of Explosion

1 What is a burst 板
Burst is the common name for delamination or blistering of printed boards.

分層是發生在基板層之間、基板和導電銅箔之間或印製板中任何其他層之間的分離現象。

起泡是一種分層，表現為層壓基板任何層之間或基板與導電銅箔或保護塗層之間的局部膨脹和分離。 起泡也是分層的一種形式。

2 Analysis of the cause of the board burst
Customers' products are used in industrial control inverters, 設計要求如下： 印刷電路板具有CTI值的s. 這 （4）層印刷電路板 在生產和應用過程中有特殊要求. Due to the particularity of the CTI>600 copper clad laminate 材料, 它不能直接與內層電路疊層. 這種板必須用兩種不同類型的層間絕緣預浸料層壓，以同時滿足CTI和層壓粘合强度. 工藝要求.

由於使用了兩種預浸料絕緣材料進行壓制，這兩種資料的樹脂類型不同。 與傳統4層板的單一絕緣材料相比，2中絕緣材料熔合介面的結合力相對較小。 當印製板在其自然狀態下吸收一定程度的水分時，在波峰焊或手動插入式焊接過程中，印刷電路板會立即從室溫上升到240攝氏度以上。 板中吸收的水分立即加熱、膨脹和蒸發，在板內產生巨大壓力。 當壓力大於2中絕緣層的結合力時，板材將爆裂。

在正常情况下，電路板的故障是由資料或工藝的先天缺陷引起的。 資料為覆銅板或印刷電路板，工藝包括覆銅板和PCBA板的生產工藝、印刷電路板的生產工藝和PCBA組裝工藝。

（1）印刷電路板製造過程中的吸濕性

印刷電路板的原材料對水有良好的親和力，並且容易吸收水分。 下麵顯示了印刷電路板中是否存在水、水蒸氣擴散的管道以及水蒸氣壓力隨溫度的壓力變化，以揭示水蒸氣的存在是印刷電路板爆炸的主要原因。

空氣中的水分 印刷電路板 mainly exists in the resin molecules 和 physical structure defects inside the 印刷電路板. 環氧樹脂的吸水率和平衡吸水率主要由自由體積和極性基團的濃度决定. 自由體積越大, 初始吸水率越快, 極性基團對水有親和力, 這是環氧樹脂具有較高吸濕能力的主要原因. 極性基團的含量越大, 平衡吸水量越大. 一方面, 在期間 印刷電路板 回流焊或波峰焊, 隨著溫度的升高, 其體積中的水和具有形成氫鍵的限制基團的水可以獲得足够的能量在樹脂中擴散. 水向外擴散並在物理機制的缺陷處積聚, 摩爾體積新增. 另一方面, 隨著焊接溫度的升高, 水的飽和蒸汽壓也會新增.

根據數據，隨著溫度的升高，某人的飽和蒸汽壓也急劇上升，在250攝氏度時達到400P/kPa。 當資料層之間的粘附程度低於水蒸汽產生的飽和蒸汽壓時，資料將爆裂成分層或起泡。 囙此，焊接前的吸濕是印刷電路板爆炸的主要原因。

（2）印刷電路板儲存期間的吸濕性

CTI>600的印刷電路板應歸類為濕敏器件。 印刷電路板中的水分對其組裝和效能有著極其重要的影響。 如果在沒有濕氣或防潮性差的情况下存儲具有高CTI值的印刷電路板，則會導致吸濕。 顯然，在靜態條件下，隨著時間的推移，印刷電路板的含水量會逐漸新增。 真空包裝的吸水率和非真空包裝的吸水率隨臨時儲存時間的差异如下圖所示。

(3) Long-term moisture absorption during PCBA 生產

在生產過程中，由於資料或其他因素在生產過程中長期接觸會影響PCBA，也可能導致CTI>600的PCBA吸收水分。 如果在吸收水分後進行焊接，也會有鋼板爆裂的風險。

（4）PCBA無鉛工藝生產焊接曲線不好

For the PCBA 無鉛工藝, Sn53號/Pb87焊料已被SnAg-Cu無鉛焊料取代, 它的熔點從183攝氏度上升到217攝氏度以上, 回流焊和波峰焊的溫度從230攝氏度上升到235攝氏度，再上升到250攝氏度. 約255攝氏度, 峰值溫度可能更高. 焊接過程中, 如果焊接時間長, 焊接熱的急劇增加將放大因焊接不良引起的因素 印刷電路板生產, and the possibility of board 爆炸 will increase.