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PCB產業

印刷電路板 (PCB or PWB) 為電子產品之母,近年來,在輕薄短小的趨勢下加上無鉛製程生產 (Lead Free Process)後,不論迴焊(Reflow Soldering)與波焊(Wave Soldering)溫度提高,其所增加的熱應力對傳統PCB潛在的影響更為嚴重,PCB所導致的產品失效的案例,較轉換無鉛製程前更為嚴重。雖然許多材料供應商為克服熱應力(Thermal Stress)問題而開發出high Tg基材或改善硬化劑種類,卻因而衍生出許多其他過往較少發生之問題。

然在PCBA無鉛應用上的問題尚無法完全克服時,為因應環保需求,各國際組織又積極推動無鹵素(Halogen Free) PCB開發應用,對此產業來說,更是雪上加霜。PCB屬性可以在上一波的RoHS轉換中避過鹵素總量管制的問題,此次無鹵素化對於該產業已形成一個更為明顯的衝擊。

無鹵素主要針對材料中所添加之耐燃劑(Flame Retardants)的鹵素含量降低,或予以替代。根據國際組織的建議為氯(Cl)或溴(Br)各為小於900ppm或者兩者共同存在時總量不超過1500ppm。但無鉛轉換是針對焊錫材料進行變更,其高溫組裝已是基本程序,在必須符合無鉛製程的耐溫能力,且達到無鹵素含量要求下,主要的替代方案除使用替代性耐燃劑外,最常使用的則為增加樹脂中filler的比例,以協助提高耐溫能力。

因基本材料特性的改變,無鹵素PCB的最大問題包括了材質變硬變脆、銅箔結合力降低導致焊墊強度 (Pad Bond Strength) 降低、材質變硬導致鑽孔品質不佳、燈芯效應增強,以致陽極性玻纖樹漏電(Conductive Anode Filament,簡稱CAF)發生時間減短、高頻特性不穩定、彈坑效應(Pad Cratering)...等狀況,因此PCBA的可靠度(reliability) 問題,受到眾人的關注。國際主要系統大廠對於無鹵素的導入多以2010年為起始時間點,或許在組裝應用過程與無鉛製程無異,但對於產品壽命的實際潛在風險則明顯提高。目前本公司已開發出一套針對無鹵素材料特性之驗證方法,可協助客戶產品進行先期可靠度承認或產品固定抽樣分析,協助客戶能夠順利導入產品量產。


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