SMT貼片加工BGA焊盤(pán)下PCB次表層樹(shù)脂開(kāi)裂的原因

隨著產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到無(wú)鉛工藝之后，單板在實(shí)行設(shè)備機(jī)械應(yīng)力測(cè)試（如沖擊、振動(dòng)）時(shí)，焊盤(pán)下基材開(kāi)裂形勢(shì)明顯增加，直接導(dǎo)致兩類(lèi)失效：smt貼片BGA焊盤(pán)與導(dǎo)線斷裂和單板內(nèi)兩個(gè)存在電位差的導(dǎo)線“建立”起金屬遷移通道，分別如圖9-19和圖9-20所示。

（1）無(wú)鉛焊料硬度變高，在既定的應(yīng)變水平下，傳遞到PCB焊盤(pán)界面的應(yīng)力更大。

（2）PCB從熔融焊料固化到室溫的溫差ΔT變大，導(dǎo)致PCB和元器件之間的X/Y平面的CTE更加不匹配，用途在焊點(diǎn)上的應(yīng)力更大。

（3）高Tg板材(Tg＞150℃)的脆性更大。

這三個(gè)“更大”，導(dǎo)致基材開(kāi)裂現(xiàn)象增加。

某手機(jī)板發(fā)生PCB次表層樹(shù)脂開(kāi)裂，如圖所示。

在其他因素固定的情況下，高TgFR4樹(shù)脂比標(biāo)準(zhǔn)TgFR4樹(shù)脂材料更容易發(fā)生焊盤(pán)剝離失效。因此，在無(wú)鉛工藝中如果能夠使用中TgFR4板材更好。

產(chǎn)品切換到無(wú)鉛后，因?yàn)闊o(wú)鉛焊點(diǎn)本身更剛性以及組裝溫度更高的原因，使得BGA焊點(diǎn)機(jī)械沖擊測(cè)試主要的失效模式由有鉛焊點(diǎn)的焊料開(kāi)裂變?yōu)闊o(wú)鉛焊點(diǎn)的BGA焊盤(pán)下PCB次表層樹(shù)脂的開(kāi)裂，有鉛焊點(diǎn)與無(wú)鉛焊點(diǎn)的耐應(yīng)變情況如圖9-22所示。

高Tg與標(biāo)準(zhǔn)Tg板材焊盤(pán)剝離峰值拉力對(duì)比如圖9-23所示。

某公司無(wú)鉛切換后，發(fā)生幾起PCB次表層樹(shù)脂開(kāi)裂事件，說(shuō)明無(wú)鉛切換在使用大尺寸BGA方面有風(fēng)險(xiǎn)。

為避免PCB在無(wú)鉛焊接時(shí)分層，要求提高Td提高Td,一般采用將普通FR-4用的極性很強(qiáng)、容易吸水的Dicy固化劑換為不容易吸水的PN（酚醛樹(shù)脂）固化劑并將含量由Dicy的5%增加到25%Wt的辦法，但同時(shí)使得Z向的CTE變大增加。為了降低Z向的CTE，加入了20%的SiO2。其結(jié)果是在提高T的同時(shí)使得PCB剛性增加、韌性降低，或者說(shuō)使得PCB變脆。

PCB線路板鍍金與沉金的區(qū)別是什么?

在PCBA貼片加工中，PCB線路板制作是很十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于PCB線路板的工藝要求也很多，例如客戶常要求做鍍金和沉金工藝，這兩種都是PBC板常用到的工藝，聽(tīng)名字感覺(jué)都是差不多，但其實(shí)有很大的差別，很多客戶通常會(huì)分不清這兩種工藝的區(qū)別，下面靖邦科技就為大家整理介紹PCB線路板鍍金與沉金的區(qū)別是什么?

鍍金和沉金的簡(jiǎn)介：

鍍金：主要是通過(guò)電鍍的方式，將金粒子附著到pcb板上，因?yàn)殄兘鸶街?qiáng)，又稱(chēng)為硬金，內(nèi)存條的金手指為硬金，硬度高，耐磨。

沉金：是通過(guò)化學(xué)氧化還原反應(yīng)的方法生成一層鍍層，金粒子結(jié)晶，附著到pcb的焊盤(pán)上，因?yàn)楦街θ?，又稱(chēng)為軟金。

鍍金和沉金的區(qū)別：

1、鍍金工藝是在做阻焊之前做，有可能會(huì)出現(xiàn)綠油清洗不干凈，不容易上錫;而沉金工藝是在做阻焊之后做，貼片容易上錫。

2、在做鍍金工藝之前通常需要先鍍一層鎳，然后再鍍一層金，金屬層為銅鎳金，因?yàn)殒囉写判?，?duì)屏蔽電磁有作用。而沉金工藝則直接在銅皮上面沉金，金屬層為銅金，沒(méi)有鎳，無(wú)磁性屏蔽。

3、鍍金與沉金工藝不同，所形成的晶體結(jié)構(gòu)也不一樣，沉金較鍍金來(lái)說(shuō)更容易焊接，不會(huì)造成焊接不良。且沉金較鍍金來(lái)說(shuō)晶體結(jié)構(gòu)更致密，不易產(chǎn)成氧化。

4、鍍金后的線路板的平整度沒(méi)有沉金好，對(duì)于要求較高的板子，平整度要好，一般就采用沉金，沉金一般不會(huì)出現(xiàn)組裝后的黑墊現(xiàn)象。

關(guān)于PCB線路板鍍金與沉金的區(qū)別是什么，今天就介紹到這里。PCB線路板的鍍金與沉金工藝，在應(yīng)用中各有優(yōu)勢(shì)，客戶可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

PCB線路板工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意什么問(wèn)題?

PCB線路板具有多種工藝要求，其制作過(guò)程繁瑣而復(fù)雜，如果沒(méi)有合理的設(shè)計(jì)，很容易出現(xiàn)各種不良問(wèn)題，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量差。那么PCB線路板工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意什么問(wèn)題呢?下面靖邦技術(shù)員為大家整理介紹：

1、尺寸范圍

PCB線路板的尺寸盡量不要過(guò)大，大板易彎曲，貼裝不準(zhǔn)確。從生產(chǎn)角度考慮，理想的尺寸范圍是 “寬( 200mm～250mm) ×長(zhǎng)(250mm~350mm)”。對(duì)于過(guò)小的PCB線路板，可采用拼板的方式，使之轉(zhuǎn)換為符合生產(chǎn)要求的理想尺寸，以便焊接。

2 、外形

PCB 線路板外觀應(yīng)光滑平整，不可有翹曲或高低不平。PCB 線路板的外形通常為矩形，而直角的 PCB 板在傳送時(shí)容易產(chǎn)生卡，因此在設(shè)計(jì) PCB 板時(shí)，要對(duì)板框做圓弧角處理。

3、定位孔

每一塊PCB線路板應(yīng)在其角部位置設(shè)計(jì)至少三個(gè)定位孔，定位孔尺寸為Φ3+0.1mm，孔內(nèi)壁不要電鍍，以免尺寸不準(zhǔn)確。 依靠這兩個(gè)定位孔并在印制板底部均勻安置數(shù)個(gè)底部帶磁鐵的頂針，即可充分保證印制板定位的牢固、平整。

4、元器件布局規(guī)則

在條件允許的情況下，PCB 線路板元器件的布局盡可能做到同類(lèi)元器件按相同的方向排列，相同功能的模塊集中在一起布置;有正負(fù)極型的元件方向統(tǒng)一，以便元件貼裝、 焊接和檢測(cè)。

5、元器件的安全距離

考慮到機(jī)器貼裝時(shí)存在一定的誤差，并考慮到便于維修和目視外觀檢驗(yàn)，相鄰兩元器件體不能太近，要留有一定的安全距離，好在封裝上直接體現(xiàn)。

6、元器件焊盤(pán)寬度

元器件焊盤(pán)兩邊的引線寬度要一致，如果時(shí)間焊盤(pán)和電極大小有差距，要注意是否會(huì)出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，最后要注意保留未使用引腳的焊盤(pán)，并且正確接地或者接電源。

關(guān)于PCB線路板工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意什么問(wèn)題，今天就介紹到這里了。PCB線路板工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照PCB線路板的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)制作，并了解相關(guān)注意事項(xiàng)，避免出現(xiàn)問(wèn)題。