柔性线路板爆板的大部分原因就是因为水。
「水」在100°C以下的时候对爆板的影响不大。
当温度超过100°C后,「水」就会成为树脂的可塑剂。
树脂吸水较多时Tg会下降(△Tg应该小于5°C)且橡胶态会提早到来,将引发板材Z方向瞬间肿胀(Swelling)而快速开裂(100°C~Tg之间最容易发生),参考文章最前面的图表,水蒸气超过100°C后的气压(psi)将成等比级数增加。
通常板材的X与Y之CTE(膨胀系数)较稳定,约在15~16ppm/°C之间。另外,板材内的隐性水份也会变成树脂的可塑剂,与外部的水份一起助纣为虐。
当树脂温度超过Tg点之后,就会转变为橡胶态,这时候「水」份对爆板已经转变成为配角,而且这时候的水份也大多已经该变成水蒸气蒸发掉了,再说橡胶态是软的,也不容易有爆板才对。
既然「水」对爆板这么重要,那我们得好好研究一下水从哪里来,就我们普遍的了解与认知,大部分的「水」可能都来自于外界,可能是在柔性线路板制程时吸入附著,或是PCB存放时从环境中逐渐扩散(Diffusion)进入;但板材内部结构容易藏水也是可能的原因之一;另外一个你可能想不到的,柔性线路板树脂的分子式里也藏著水分子,加热之后会自行产生水分。所以总结板材吸「水」及藏水处有:
树脂分子本身具有的结构水(树脂分子结构远本具极性(polarity)处已经隐含水分子,只要化学式中含有OH就有机会形成水)。
树脂与玻璃纤维介面处容易藏水(板材使用一条树脂与一条玻璃纤维用经纬编织而成,如果编织不够密实,就会有缝隙,一般建议选用低透气率的扁纤布比较不易藏水)。
树脂与铜箔介面处也容易藏水。板材的空洞处会藏水。深联电路板厂告诉大家解决这个问题最重要的就是烤板了。烤板烘焙是PCB制程中最重要的一环。