在电子制造的SMT回流焊或波峰焊过程中，最令人头疼的景象莫过于听到“啪”的一声——PCB爆板了。这种分层起泡（Delamination）现象不仅会导致线路断路，还会直接报废昂贵的PCBA成品。很多工程师将其归咎于板材质量差，但通过大量的失效分析案例来看，绝大多数的爆板根源都指向了一个隐形杀手：潮气。
为什么PCB会“爆”？吸湿后的物理反应
PCB（印制电路板）主要由树脂、玻璃纤维和铜箔组成。虽然树脂看起来致密，但它具有吸湿性。当PCB暴露在空气中存放时间过长，水分子会缓慢渗透进入高分子链的空隙中。
当这些“喝饱了水”的PCB进入250℃左右的高温回流炉时，内部的水分会瞬间气化。我们知道，液态水变成水蒸气，体积会膨胀约1600倍。如果这些高压水蒸气无法及时逸出，产生的巨大蒸汽压（Vapor Pressure）就会像吹气球一样，将层间的结合力撕裂，从而导致分层或起泡。
核心机理：Z轴CTE与Tg点的博弈
除了水蒸气压力，材料的热膨胀系数（CTE）也是关键因素。失效分析中，我们重点关注以下两个参数：
- Tg（玻璃化转变温度）： 当温度超过Tg点，树脂会从坚硬的玻璃态转变为柔软的橡胶态，且膨胀速度急剧加快。
- Z轴CTE（热膨胀系数）： 在Tg点以上，Z轴（厚度方向）的膨胀系数可能是Tg点以下的数倍。
当PCB受热时，树脂的膨胀速度远大于玻璃纤维和铜箔。如果板材吸湿严重，水蒸气压力叠加Z轴的剧烈膨胀应力，一旦超过了树脂与铜箔或树脂层间的结合强度（Bonding Strength），爆板就不可避免。
失效排查与预防策略
为了防止此类失效，我们需要从存储、工艺和材料三个维度入手：
| 维度 | 关键措施 | 技术细节 |
|---|---|---|
| 管控存储 | 严格执行MSD管控 | 使用真空包装，内放湿度卡。一旦湿度卡变色，必须上线前进行烘烤。 |
| 烘烤去湿 | 科学设定烘烤曲线 | 通常在120℃下烘烤4~8小时（视板厚而定），将内部水分含量降至安全线以下。 |
| 材料选型 | 选用高Tg、低CTE板材 | 对于无铅制程，建议选用Tg > 150℃，且耐热分解温度（Td）较高的基材。 |
总结
PCB爆板分层是吸湿、热应力与材料结合力三者博弈失败的结果。通过切片分析（Cross-section）观察分层位置，结合热机械分析（TMA）测试板材的CTE和Tg性能，可以精准定位失效根源。对于高可靠性电子产品而言，做好防潮管控比事后补救更为关键。
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