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PCB产业

印刷电路板 (PCB or PWB) 为电子产品之母,近年来,在轻薄短小的趋势下加上无铅制程生产 (Lead Free Process)后,不论回焊(Reflow Soldering)与波焊(Wave Soldering)温度提高,其所增加的热应力对传统PCB潜在的影响更为严重,PCB所导致的产品失效的案例,较转换无铅制程前更为严重。虽然许多材料供应商为克服热应力(Thermal Stress)问题而开发出high Tg基材或改善硬化剂种类,却因而衍生出许多其他过往较少发生之问题。

然在PCBA无铅应用上的问题尚无法完全克服时,为因应环保需求,各国际组织又积极推动无卤素(Halogen Free) PCB开发应用,对此产业来说,更是雪上加霜。PCB属性可以在上一波的RoHS转换中避过卤素总量管制的问题,此次无卤素化对于该产业已形成一个更为明显的冲击。

无卤素主要针对材料中所添加之耐燃剂(Flame Retardants)的卤素含量降低,或予以替代。根据国际组织的建议为氯(Cl)或溴(Br)各为小于900ppm或者两者共同存在时总量不超过1500ppm。但无铅转换是针对焊锡材料进行变更,其高温组装已是基本程序,在必须符合无铅制程的耐温能力,且达到无卤素含量要求下,主要的替代方案除使用替代性耐燃剂外,最常使用的则为增加树脂中filler的比例,以协助提高耐温能力。

因基本材料特性的改变,无卤素PCB的最大问题包括了材质变硬变脆、铜箔结合力降低导致焊垫强度 (Pad Bond Strength) 降低、材质变硬导致钻孔品质不佳、灯芯效应增强,以致阳极性玻纤树漏电(Conductive Anode Filament,简称CAF)发生时间减短、高频特性不稳定、弹坑效应(Pad Cratering)...等状况,因此PCBA的可靠度(reliability) 问题,受到众人的关注。国际主要系统大厂对于无卤素的导入多以2010年为起始时间点,或许在组装应用过程与无铅制程无异,但对于产品寿命的实际潜在风险则明显提高。目前本公司已开发出一套针对无卤素材料特性之验证方法,可协助客户产品进行先期可靠度承认或产品固定抽样分析,协助客户能够顺利导入产品量产。


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