想不到,柔性線路板爆板的真實原因竟然是…
柔性線路板爆板的大部分原因就是因為水。
「水」在100°C以下的時候對爆板的影響不大。
當溫度超過100°C后,「水」就會成為樹脂的可塑劑。
樹脂吸水較多時Tg會下降(△Tg應該小于5°C)且橡膠態會提早到來,將引發板材Z方向瞬間腫脹(Swelling)而快速開裂(100°C~Tg之間最容易發生),參考文章最前面的圖表,水蒸氣超過100°C后的氣壓(psi)將成等比級數增加。
通常板材的X與Y之CTE(膨脹系數)較穩定,約在15~16ppm/°C之間。另外,板材內的隱性水份也會變成樹脂的可塑劑,與外部的水份一起助紂為虐。
當樹脂溫度超過Tg點之后,就會轉變為橡膠態,這時候「水」份對爆板已經轉變成為配角,而且這時候的水份也大多已經該變成水蒸氣蒸發掉了,再說橡膠態是軟的,也不容易有爆板才對。
既然「水」對爆板這么重要,那我們得好好研究一下水從哪里來,就我們普遍的了解與認知,大部分的「水」可能都來自于外界,可能是在柔性線路板制程時吸入附著,或是PCB存放時從環境中逐漸擴散(Diffusion)進入;但板材內部結構容易藏水也是可能的原因之一;另外一個你可能想不到的,柔性線路板樹脂的分子式里也藏著水分子,加熱之后會自行產生水分。所以總結板材吸「水」及藏水處有:
樹脂分子本身具有的結構水(樹脂分子結構遠本具極性(polarity)處已經隱含水分子,只要化學式中含有OH就有機會形成水)。
樹脂與玻璃纖維介面處容易藏水(板材使用一條樹脂與一條玻璃纖維用經緯編織而成,如果編織不夠密實,就會有縫隙,一般建議選用低透氣率的扁纖布比較不易藏水)。
樹脂與銅箔介面處也容易藏水。板材的空洞處會藏水。深聯電路板廠告訴大家解決這個問題最重要的就是烤板了。烤板烘焙是PCB制程中最重要的一環。
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