電路板多層板之回焊與多層板TCT試驗(yàn)，兩者對(duì)于通孔可靠度都會(huì)呈現(xiàn)劣化的效應(yīng)，其主要原因當(dāng)然是板材Z軸CTE遠(yuǎn)超過銅壁CTE之所致，是故降低板材橡膠態(tài)2Z軸之CTE，已成為刻不容緩的首要任務(wù)。但單純提高塡充劑Silica的比率（例如占樹脂重量比的20%），也必定還會(huì)出現(xiàn)其他不良的后遺癥，是故全面推廣Filler之量產(chǎn)板材，還有待進(jìn)一步觀察。

表1、四種基材板之性能參數(shù)

一、討論

●下圖1三種PN硬化的板材，先經(jīng)有鉛與無鉛各兩次回焊折磨后再進(jìn)行TCT試驗(yàn)，以觀察板材與通孔可靠度兩者間的關(guān)系。其中以有塡充劑的MNF2板材之最終成績(jī)最好，但MNF2在兩種強(qiáng)熱中所呈現(xiàn)Tg以上的CTE/Z卻不是最低者。而MNF1雖為三種板材中通孔可靠度表現(xiàn)最差的板材，但其α2的卻也不是最大者?？磥硭坪醢宀摩?-CTE與通孔可靠度兩者間似乎并無直接的關(guān)系。其中是否又因鍍銅層延伸率的參與則不得而知。

●下圖2仍為三種PN硬化的電路板，但卻先經(jīng)有鉛與無鉛全數(shù)〈6次）回焊的折磨，然后再進(jìn)行通孔可靠度的TC試驗(yàn)。但仍以題MNF2電路板在通孔可靠度方面的成績(jī)最好，其次才輪到高Tg與總體性CTE/Z最低的HN板。而成績(jī)最差的仍然是MNF1電路板，其總體表現(xiàn)與前者相同。

●下圖3除了上述三種型板材外，也加入了Dicy硬化的FR-4進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果當(dāng)然最差者就是標(biāo)淮型FR-4的板材。不過目前多家CCL業(yè)者正在開發(fā)一種中度Tg ，PN硬化，與重量比10%以上Silica塡充劑（可明顯降低α2-CTE）的FR-4板材，希望能適應(yīng)各種無鉛回焊而不再爆板。

圖1、此為三種板材所做之通孔電路板，先經(jīng)各兩次有鉛與無鉛回焊之預(yù)先考驗(yàn)，再進(jìn)行通孔可靠度之TCT試驗(yàn)，所得三種電路板失效之循環(huán)次數(shù)與失效比率之對(duì)照情形。

圖2、此為三種板材的通孔電路板，先經(jīng)有鉛與無鉛各一次回焊之考驗(yàn)，

再進(jìn)行通孔可靠度之TCT試驗(yàn)，所得三種電路板失效循環(huán)次數(shù)與失效比率之對(duì)照情形。

圖3、此為四種板材所製做的通孔電路板，先經(jīng)有鉛與無鉛回焊之折磨各5次，然后再進(jìn)行TCT通孔可靠度試驗(yàn)，圖中為四種電路板各自失效之循環(huán)次數(shù)與失效比率之對(duì)照情形。

圖4、左圖為"菊鏈"的外觀，右圖為厚雙面菊鏈佈局的電路板，經(jīng)由X光透視所見到眾多通孔與孔環(huán)互連的畫面。至于多層板的逐孔與逐層孔環(huán)的互連情形，當(dāng)然就更為復(fù)雜。

圖5、左圖為MNF2電路板，先經(jīng)6次無鉛回焊的折磨，再進(jìn)行air to air的TC試驗(yàn)，直到做完1096的循環(huán)次數(shù)時(shí)，才首度出現(xiàn)失效的徵兆（電阻值超過10%）而已。從其切片中可發(fā)現(xiàn)，立部份銅壁之?dāng)嗔讯喟爰性诓？検浇?/span>右圖為厚銅板經(jīng)無鉛焊接后，系筆者以FA級(jí)的微切片法，在放大400倍暗視野中所見Thin core到與PP之間的微裂情形。 

二、總結(jié)

電路板廠家中的電路板欲通過無鉛焊接的考驗(yàn)，確實(shí)是工程浩大前所未見，目前下游客戶傾向要求出貨的多層板，其耐強(qiáng)熱品質(zhì)須首先通過峰溫為260℃的回焊5-9次之多。其次還要求通孔的可靠度，至少不得劣于先前的錫鉛焊接。

從上述眾多試驗(yàn)可知，Dicy硬化的FR-4已確實(shí)無法通過無鉛焊接強(qiáng)大熱應(yīng)力的考驗(yàn)，而Dicy硬化型的FR-4則有機(jī)會(huì)塡補(bǔ)此段空缺。但PCB本身製程的改善，PCB迭構(gòu)的設(shè)計(jì)，組裝者回焊機(jī)組與回焊曲線兩者之最佳化，也都扮演了極重要的角色。

經(jīng)由air to air長(zhǎng)時(shí)間TCT試驗(yàn)的結(jié)果可知，通孔長(zhǎng)期可靠度確與其回焊峰溫以及回焊次數(shù)，存在著密切的因果關(guān)系?；睾阜鍦靥叽螖?shù)過多的確會(huì)傷及板材與通孔，不過板材的CTE/Z與TCT失效兩者之關(guān)系尚不明確，有待進(jìn)一步澄清。