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引言
随着无铅化时代的推进，无铅电装工艺带来的高热容、狭窄的工艺窗口、低性等挑战对PCB构成了严峻的考验。特别是在无铅焊接温度提升的背景下，PCB需承受更高的热冲击，这增加了其分层起泡缺陷的风险。
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分层起泡定义
IPC-A-610标准对分层起泡给出了明确的定义。从图片解释来看，分层与起泡在现象上相似或无本质区别，都是由于内部产生的膨胀应力大于层间结合力所导致的剥离分层现象。其中，分层常表现为板面出现“泛白”，而起泡则表现为“”。
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案例分析
某工业电子产品在T回流后出现了一定比例的PCB分层起泡问题，失效位置集中在板边缘部。经过对外观、金相切片、剥板及热分析等步骤的详细检测与分析，我们发现该问题与PCB来料的吸潮情况密切相关。
3.1 外观检查分析
通过电子光学显微镜观察，发现在板片边缘部出现了明显的分层现象。
3.2 金相切片及剥板分析
进一步对分层区域进行切片和剥板分析，未发现异物残留，且分层出现在PP层与芯板基材区，可以排除与异物或棕化有关的可能性。
3.3 热分析及实验验证
DSC测试显示该款PCB板材的△Tg值较高，且烘烤后Tg值超过板材要求，表明PCB压合良好，满足固化要求。通过热应力对比实验，验证了吸潮是导致分层起泡的主要原因。
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分层起泡原因及结构分析
4.1 PCB叠层结构理解
为了明确原因，需先了解PCB的叠层结构及各层间的结合状况。
4.2 特性要因图分析
通过特性要因图分析，可以更清晰地看到各因素对分层起泡的影响。
4.3 失效分布及分析流程
了解失效分布情况对于制定有效的分析流程至关重要。
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改善建议
设计方面建议
1. 合理设计PCB的叠层及图形分布，考虑热分布的均匀性，避免局部受热过度。
2. 选择满足无铅工艺的板料，特别关注材料的Tg、Td、Z-CTE等热性能及吸水率。
制程及来料检验方面建议
1. 严格管控PP及芯板的存储度，确保材料品质。
2. 监控棕化工序及层压工序，确保材料完全固化。
3. 使用热应力+切片的方法进行来料检验，预防问题发生。
板件存储及使用方面建议
1. 使用真空包装并选择符合标准的包装材料。
2. 控制仓库及生产环境的度。
3. 遵循装联过程的温度曲线设置，减少板材受热。
特别强调
除非确定PCB受潮，否则不建议进行不必要的烘烤动作。烘烤需谨慎设置温度和时间，避免加速分层起泡风险。
结束语
许琳先生作为高级工程师和行业专家，在PCBA电子装联领域拥有丰富经验。他在失效分析、过程质量管理及工艺优化等方面有着深入的研究和贡献。