I、 PCB板变形的危害
在自动表面安装线上,如果电路板不光滑,会导致定位不准确,元件无法插入或安装到电路板的孔和表面安装焊盘上,甚至损坏自动插入机。装有元件的电路板在焊接后弯曲,元件脚难以整齐切割。板材不能安装在箱体或机器的插座上,所以装配厂遇到板材翘曲也很麻烦。目前,表面安装技术正朝着高精度、高速和智能化的方向发展,这对作为各种元件之家的PCB板提出了更高的平整度要求。
IPC标准明确规定,带有表面贴装器件的PCB板的最大允许变形为0.75%,没有表面贴装元件的PCB板最大允许变形量为1.5%。事实上,为了满足高精度和高速安装的需求,一些电子组装制造商对变形有更严格的要求,例如我公司有一些客户允许最大变形0.5%,甚至有些客户要求0.3%。
PCB板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,所有这些材料都有不同的物理和化学性质。压在一起后,不可避免地会出现热应力残留,导致变形。同时在PCB加工过程中,通过高温、机械切割、湿法等工艺,会对板材变形产生重大影响,总之会导致PCB变形复杂,如何减少或消除不同材料性能和加工造成的变形,是PCB制造商最复杂的问题之一。
II、 PCB板变形原因分析
PCB板的变形需要从材料、结构、图形分布、加工工艺等方面进行研究。本文将分析和阐述变形的可能原因和改进方法。
电路板上铜表面的不平坦区域会加剧电路板的弯曲和翘曲。
在一般的电路板设计上都有大面积的铜箔用于接地,有时Vcc层也设计了大面积的铝箔,当这些大面积的箔不能均匀分布在同一电路板上时,会导致冷热速度不均,电路板当然也会热胀冷缩,如果膨胀和收缩不能同时引起不同的应力和变形,此时如果板的温度已经达到Tg值的上限,板就会开始软化,导致永久变形。
板上各层的连接点(ViAs)限制了板的膨胀和收缩。
如今,电路板大多是多层板,层与层之间会有铆钉状的连接点(VIAS),连接点分为通孔、盲孔和埋孔,有连接点的地方会限制板材伸缩的效果,也会间接导致板材弯曲和翘曲。
1.电路板本身的重量会导致电路板下垂和变形
2.V形切口的深度和连接条会影响面板的变形
3.压制材料、结构、图形会导致板材变形
4.PCB板加工引起的变形
III、 防止PCB板翘曲变形
电路板翘曲对印刷电路板的生产有很大的影响。翘曲也是电路板制造过程中的重要问题之一。装有元件的电路板在焊接后弯曲,元件脚难以整齐。电路板不能安装在机箱或机器插座中,因此电路板翘曲会影响整个过程的正常运行。目前,印刷电路板已经进入表面安装和芯片安装的时代。这就是为什么我们需要找出中途帮为什么会扭曲。
1.工程设计:PCB设计注意事项:a.层间半固化板的排列应对称。B.多层芯和半固化板应来自同一供应商。C。外平面A和B的线条图形区域应尽可能靠近。
2.下料前烘干板:铜板下料前干燥板(150摄氏度,时间8±2小时)的目的是去除板中的水分,同时使板中的树脂完全固化,进一步消除板中的残余应力,这有助于防止板翘曲。
3.半固化薄膜的经纬方向:半固化薄膜层压后的经纬收缩率不同,进料和层压时必须将经纬方向分开。否则,在层压后,很容易导致成品板翘曲,即使干燥板处于压力下也很难纠正。
4.层压除应力:多层热压和冷压完成后,切割或铣削掉毛刺,然后在150摄氏度的烤箱中烘烤4小时,以使板材的应力逐渐释放并使树脂完全固化,这一步骤不能省略。
5.薄板电镀需要矫直:0.4~0.6mm的超薄多层板用于板面电镀和图形电镀时,应制作专用夹紧辊,在自动电镀线上将薄板夹紧在飞杆上后,用圆棒将整个飞杆夹紧辊串,使辊上的所有板都矫直,使电镀板不会变形。如果没有这种措施,薄板在镀上20至30微米的铜层后会弯曲并难以修复。
6.热风整平后的电路板冷却:印刷电路板热风整平受到焊料槽的高温冲击(约250摄氏度),取出后,应放置在平板大理石或钢板上自然冷却,然后送至后处理器进行清洗。这有利于防止电路板翘曲。
7.翘曲处理:在管理良好的工厂中,在最终检查期间检查印刷电路板的100%平整度。所有不合格的板材将被挑出并放入烤箱中,在150度和高压下烘烤3~6/h,在高压下自然冷却,然后通过压力系统取出板材。因此,它可以节省部分板材,有些板材需要两到三倍的干燥压力才能平整。

2021年11月17日