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PCB烘干除潮的方法

PCB裸板經(jīng)150℃烘板排潮后，能否立即從烘箱中取出呢?不行!必須采用緩慢降溫，待溫度降至60℃以下后，方可取出!這是因?yàn)?，PCB經(jīng)過(guò)高溫烘烤，特別是烘烤溫度接近或超過(guò)基材的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)后，基材中的樹(shù)脂處高度柔軟的彈性狀態(tài)，此時(shí)，如果采用急速冷卻，板面有、無(wú)銅箔電路(或板芯內(nèi)層電路)的環(huán)氧玻璃布絕緣基材之間，經(jīng)歷的降溫速度就會(huì)產(chǎn)生較大的差異。這種降溫速度差，會(huì)使烘烤過(guò)程中已經(jīng)軟化了的樹(shù)脂，在有和無(wú)銅箔部位的冷卻硬化速度不一致，從而形成局部應(yīng)力。取板操作時(shí)烘箱溫度與室溫之間的溫差越大，降溫速度差異導(dǎo)致的這種應(yīng)力也會(huì)越大，板面翹曲的后果也越嚴(yán)重!

曾經(jīng)有個(gè)公司，因生產(chǎn)部門對(duì)存放超期的PCB板用150℃的溫度條件作了焊前排潮烘板處理后，部分板子發(fā)生翹曲。在分析原因時(shí)，與入廠檢驗(yàn)發(fā)生了意見(jiàn)分歧。我建議他們調(diào)取庫(kù)存同種板型、板厚、相似尺寸及存貯條件和時(shí)間的板子，再次用150℃的溫度條件作了焊前排潮烘板處理，然后立即從烘箱中取出放置于室溫約27℃左右的平臺(tái)上。待板子完全冷卻后，板子翹曲的故障得以復(fù)現(xiàn)。

PCB的排潮需要釆用階梯式緩慢升溫(梯度升溫)，而不是急速升溫。這不僅僅是為了順應(yīng)環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)水分子的釋放特性，更重要的是為了避免急速升溫造成PCB翹曲。同樣，經(jīng)過(guò)烘板排潮完畢以后，板子的降溫也必須釆用緩慢降溫(斜度降溫)的方式，以避免“急冷”在PCB基材內(nèi)部形成局部應(yīng)力，從而導(dǎo)致板子翹曲。

僅就排除潮氣而言，我們不主張把烘板的溫度提升到基板的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)或125℃以上，除非需要在排潮烘板的過(guò)程中，同時(shí)去除板子內(nèi)的殘余應(yīng)力。

通常，去應(yīng)力烘板必須將溫度提升到基板(例如環(huán)氧玻璃布層壓板)的Tg溫度再加20℃以上的范圍內(nèi)，并嚴(yán)格執(zhí)行梯度升溫(有恒溫平臺(tái))和斜度(℃/min)降溫(不需要設(shè)置恒溫平臺(tái))的操作規(guī)范。如果板子有輕度翹曲需要在去應(yīng)力烘板過(guò)程中加以校平，還必須對(duì)板子作平放加壓，或使用夾持工裝壓緊。顯然，“去應(yīng)力”烘板，也同時(shí)就完成了“排潮”烘板。

通常，我們把Tg≤130℃的印制板基材稱作低Tg板;把Tg=150℃±20℃的印制板基材稱作中Tg板;把Tg≥170℃的印制板基材稱作高Tg板。

無(wú)論何種類型Tg值的印制板，在其Tg溫度以下，由于基材環(huán)氧樹(shù)脂始終保持著堅(jiān)硬的剛性狀態(tài)，因而冷卻時(shí)形成局部?jī)?nèi)生應(yīng)力的幾率很低，其板子發(fā)生翹曲的幾率也就很低。

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審核編輯黃昊宇