PCB電路板會發(fā)生爆板(popcorn)的主要原因不外乎①板材吸水②α2/z-CTE太大兩大類，而板材吸水所造成的爆板更占了70%的不良，其他原因如PCB結(jié)構(gòu)之漲縮不均，冷熱不均、制程受傷與黑化不良…等雖然也不能排除其可能性，但其比率都不高就是了。

　　為什么「水」是造成PCB爆板的主要原因?

　　「水」在100°C以下的時候?qū)Ρ宓挠绊懖淮蟆?br />
　　當(dāng)溫度超過100°C後，「水」就會成為樹脂的可塑劑。

　　樹脂吸水較多時Tg會下降(△Tg應(yīng)該小於5°C)且橡膠態(tài)會提早到來，將引發(fā)板材Z方向瞬間腫脹(Swelling)而快速開裂(100°C～Tg之間最容易發(fā)生)，參考文章最前面的圖表，水蒸氣超過100°C後的氣壓(psi)將成等比級數(shù)增加。

　　通常板材的X與Y之CTE(膨脹系數(shù))較穩(wěn)定，約在15～16ppm/°C之間。另外，板材內(nèi)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孽。

　　當(dāng)樹脂溫度超過Tg點之後，就會轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)，這時候「水」份對爆板已經(jīng)轉(zhuǎn)變成為配角，而且這時候的水份也大多已經(jīng)該變成水蒸氣蒸發(fā)掉了，再說橡膠態(tài)是軟的，也不容易有爆板才對。

　　PCB的「水」從哪里來?

　　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」可能都來自於外界，可能是在PCB制程時吸入附著，或是PCB存放時從環(huán)境中逐漸擴散(Diffusion)進入;但板材內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易藏水也是可能的原因之一;另外一個你可能想不到的，PCB樹脂的分子式里也藏著水分子，加熱之後會自行產(chǎn)生水分。所以總結(jié)板材吸「水」及藏水處有：

　　樹脂分子本身具有的結(jié)構(gòu)水(樹脂分子結(jié)構(gòu)遠本具極性(polarity)處已經(jīng)隱含水分子，只要化學(xué)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(jīng)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。

　　PCB吸水爆板的改善方案-烘烤

　　既然「水」是造成爆板的主要原因，所以只要把PCB的水分去除應(yīng)該就可以解決大部分的爆板問題了，而【烘烤】則是去除PCB外部水份的最佳方法。既然烘烤的目的是在去除水份，所以烘烤的條件最好要符合下面的要求：

　　烘烤的溫度加熱到100°C以上一點點的地方(建議105°C，因為烤箱的溫度有誤差)，讓水份可以變成水蒸氣散發(fā)掉。

　　烘烤時最好把每片板子分開來擺放，這樣水分才比較容易揮發(fā)掉。如果PCB重疊在一起，水份將無法有效逸出。

　　烤箱一定要有排氣裝置，否則烘烤時烤箱內(nèi)全是水蒸氣也沒有用。

　　從PCB板材的選擇及制程就開始管控吸水的條件

　　雖然烘烤是改善爆板的最佳方法，但是烘烤不但浪費時間，也浪費設(shè)備與人力，而且PCB烘烤之後Tg值會下降也是問題，比較好的方法是從PCB板材的選擇及制程就開始管控吸水的條件。

　　板材本身如果有極性，就容易吸水。盡量選用不會吸水的樹脂來防止板材吸水。

　　可以選用開(扁)纖布。減少樹脂與玻璃纖維介面的空隙，以降低容易藏水的可能性。(下面的圖片只是示意圖，并不是真正的玻纖布，基本上由經(jīng)緯兩股材料交錯編織而成，經(jīng)緯的交錯間如果有空隙，就容易藏水分，所以一般會以透氣性來檢查其密合度，密合度越好，透氣度越小，越不容易藏水，對高頻的電路板也比較沒有耗損及訊號不等一的問題。)

　　圖片只是示意圖，并不是真正的玻纖布，基本上由經(jīng)緯兩股材料交錯編織而成，經(jīng)緯的交錯間如果有空隙，就容易藏水分，所以一般會以透氣性來檢查其密合度。

　　PCB壓合過程管控。PCB完成壓合與後烘烤的多層板，可以取試樣以相同方法、相同機臺量測兩次Tg值;凡Tg2-Tg1之△Tg超過2～3°C者(按不同板材而有異)，即表示壓合制程之固化反應(yīng)(Hardening含聚合與交聯(lián))還不到位，此等未熟化之板類將容易吸水，也容易發(fā)生爆板。

　　按TM-650試驗手冊2.4.24.1節(jié)TMA法去量測問題板之Tg值，并與供應(yīng)商之規(guī)格值對比。凡實測值低於規(guī)格值5°C以上者，即表示問題板已存在吸水的病灶。樹脂中的水分形同可塑劑，不但會拉低Tg，還會讓橡膠態(tài)提早到來。

　　存放超過三個月的多層PCB，可能會出現(xiàn)應(yīng)力(來自壓合)集中行為以及吸水之事實(會增大Z脹)。需執(zhí)行焊前烘烤(105°C+24小時)之防爆措施，或利用矯平機50片手機板一疊在氮氣中185°C+70PSI壓烤2小時?？蛻舳顺^三個月的板類先烘烤再焊者將可減少爆板，烘烤不但增加成本且對OSP也不利。烘烤時需單片分開烘烤，以利水分充分排出。