翹曲電路板的影響及需要注意的三大事項
- 發布時間:2023-05-25 13:56:35
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一、為什么線路板需要保持極度平整?
如果印刷電路板表面不平整,自動插入線會導致插入不準確,部件不能準確插入板上的孔和表面焊盤。安裝了元器件的電路板在焊接后會發生彎曲,這就使得元件的引腳難以被剪平整齊。電路板廠常常面臨著板翹問題,而這種問題往往會導致板子無法安裝到機箱或機內的插座上,給生產帶來極大的麻煩。當前,印刷電路板已經進入表面安裝和芯片安裝的時代,因此電路板工廠對板翹的要求必將越來越嚴格。目前,印刷電路板已進入表面安裝和芯片安裝時代,電路板廠對板翹曲的要求必須越來越嚴格。
二、翹曲度的標準和測試方法
根據美國IPC-6012(1996版)剛性印刷電路板的識別和性能規范,印刷電路板表面安裝的最大允許翹曲和扭曲為0.75%,而其它類型的板材則允許最大1.5。%。對于表面安裝印制線路板的要求,這比IPC-RB-276(1992版)有所提升。目前,各電子裝配廠準許的翹曲度,無論是雙面電路板還是1.6mm厚度的板子,通常為0.70~0.75%。而在一些SMT、BGA的板子生產中,要求的翹曲度則為0.5%。根據GB4677.5-84或IPCC,一些電子工廠正在鼓勵將翹曲度標準提高到0.3%-TM-650.2.4.22B方法。將印刷電路板放置于已經通過檢驗的平臺上,再將測試針插入翹曲度最大的位置。通過測試針的直徑與印刷電路板曲邊長度的比值,即可得出翹曲度的計算結果。
三、在制造過程中要防止板材翹曲
1.工程設計:印制線路板設計時應注意事項:
A.建議同一供應商提供多層線路板的芯板和半固化片。
B.為保證層壓后不易翹曲,六層板等多層板中,應對稱地排列半固化片。具體而言,1至2層和5至6層之間的厚度和半固化片的張數應相等。
C.線路圖形面積的外層A面和B面應盡可能相等。如果A面是大銅面,而B面只有幾根線路,這樣的印刷板在蝕刻后很容易產生翹曲。如果兩側的線路面積差異較大,可以在面積較小的那側增加一些獨立的網格來實現平衡。
2.下料前烘板:
為了防止覆銅板下料前的板材翹曲,我們需要在下料之前進行板材烘干處理。這一步驟的目的是通過將板材置于150攝氏度的環境中,在8±2小時的時間內,去除板材內部的水分,并確保樹脂完全固化。然而,也有一些板材廠不同于其他的情況??梢赃x擇把材料剪成拼板后再進行烘烤,或者是直接將整塊大料烘烤后再進行下料。這兩種方式都是可行的,但我們建議選擇先剪料后烘板的方法。因此,我們建議根據生產的印制板的檔次以及客戶對于翹曲度的要求進行決定。當前,很多雙面電路板和多層線路板仍然堅持在下料之前或之后進行烘板的步驟。但也有一些板材廠例外,目前各PCB廠的烘焙時間規定也不一致,從4開始-每10小時都有,建議根據印刷板的檔次和客戶對翹曲程度的要求來決定。切割成拼板后烘干或整塊大料烘干后下料,兩種方法都可行,建議切割后烘干板。內層板亦應烘板。
3.半固化片的經、緯向特性:
在半固化后進行片層壓成型后,經向和緯向的收縮率不同。如果不這樣做,層壓后可能會導致成品板變形,即使施加壓力并烘干也很難修正。造成多層板翹曲的原因有很多,其中一個常見的是在層壓時半固化片的經緯向沒有被清晰區分,導致隨意疊壓而引起的。多層板翹曲的原因,很多就是層壓時半固化片的經緯向沒分清,亂迭放而造成的。
怎樣分辨經向和緯向?將半固化片卷成卷時,卷起的方向為經向,寬度方向為緯向;對于銅箔板,長邊是緯向,短邊是經向,如無法確定應詢問PCB生產商或供應商。
4.層壓后除應力:
熱壓冷壓完成后,需要取出多層電路板,切割或銑削毛刺,然后平放在烤箱中,烘烤150攝氏度,持續4小時,確保板內應力逐漸釋放,使樹脂完全固化。這個步驟不可省略。
5.在進行薄板電鍍時,需要進行拉直處理:
需要進行板面電鍍和圖形電鍍的6~8mm薄板多層電路板,在自動電鍍線上,需要制作特殊的夾輥進行鍍電。如果不采取這項措施,在經過電鍍二三十微米的銅層后,薄板會發生彎曲,而且難以挽回。如果沒有這樣的措施,經過電鍍20或30微米的銅層后,薄板會彎曲,而且很難修復。
6.在熱風整平過程結束后,需要對板子進行冷卻處理:
印刷板的熱風通常受到焊槽(約250攝氏度)的高溫沖擊。取出后,需將其放置在平坦的大理石或鋼板之上,自然冷卻后再送到后處理機進行清洗。這對于防止板材翹曲非常有益。為了增強鉛錫表面的亮度,一些PCB工廠將板材的熱空氣平整后立即放入冷水中,幾秒鐘后取出進行后處理。這種一熱一冷的沖擊很可能會導致一些類型的板材翹曲、分層或起泡。另外設備上可加裝氣浮床來進行冷卻。
7.如何處理彎曲的木板:
在一個管理有序的PCB工廠中,印制線路板在最終檢驗階段會接受100%的平整度測試。所有不合格的板子都會被篩選出來,然后放入烘箱內,在150攝氏度的高溫和壓力下,烤3~6小時,最終在重壓下自然冷卻。接著,先卸掉壓力,取出電路板,在進行平整度檢查。深亞電子在修正線路板翹曲方面取得了良好的效果。深亞電子在使用在補救線路板翹曲方面有十分好的效果。如果不實施上述所涉及的防止扭曲的工藝措施,有些電路板在烘干過程中也無法使用,只能廢棄。
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