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在開(kāi)關(guān)電源之SMT貼片加工中導(dǎo)致基材開(kāi)裂的主因

來(lái)源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2020-04-18 點(diǎn)擊量：970

隨著開(kāi)關(guān)電源產(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)，焊盤下基材開(kāi)裂形勢(shì)明顯增加，直接導(dǎo)致兩類失效：smt貼片BGA焊盤與導(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。

（1）無(wú)鉛焊料硬度變高，在既定的應(yīng)變水平下，傳遞到開(kāi)關(guān)電源之PCB焊盤界面的應(yīng)力更大。
（2）開(kāi)關(guān)電源之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。

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。

開(kāi)關(guān)電源等產(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焊盤下PCB次表層樹(shù)脂的開(kāi)裂。

為避免開(kāi)關(guān)電源之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（雙氰胺）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)使得開(kāi)關(guān)電源之PCB變脆。

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