PCB線路板翹曲電路板翹曲產(chǎn)生的原因及處理辦法
一:PCB線路板翹曲/電路板翹曲對電路板加工的危害(H2)
PCB線路板翹曲/電路板翹曲簡單的說就是電路板變形、或者說電路板表面不平整。PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超過一定程度后,在后工序電路板加工、焊接、裝配等一系列工序中會造成很大的麻煩,嚴(yán)重的會造成電子產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)隱患。所以PCB線路板翹曲/電路板翹曲要引起電路板生產(chǎn)廠家的足夠重視。
線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)
A:(H3)PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)刷錫膏時(shí)出現(xiàn)錫膏偏移,隨著電路板密集程度的不斷提高,電路板上的焊點(diǎn)越來越小,細(xì)微的偏移會造成錫膏和焊點(diǎn)的錯(cuò)位,一個(gè)沒有錫膏的焊點(diǎn)一定會導(dǎo)致虛焊假焊。
線路板翹曲/電路板翹曲導(dǎo)致錫膏印偏移
B:(H3)PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)在貼片時(shí)容易造成器件拋料。貼片機(jī)在貼片時(shí),設(shè)定元器件與PCB電路板的距離是一定的,當(dāng)電路板翹曲后,有的電路板區(qū)域距離貼片機(jī)的吸嘴遠(yuǎn),有的近。當(dāng)距離變化的幅度超過貼片機(jī)容許的公差范圍,就會出現(xiàn)貼片時(shí)拋料,就是器件沒有準(zhǔn)確的貼到電路板上。這種情況直接導(dǎo)致貼片焊接后成品率低,產(chǎn)品品質(zhì)隱患大。
線路板翹曲/電路板翹曲導(dǎo)致SMT貼片拋料
C:(H3)PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)使得電路板上元器件的焊腳相對位置發(fā)生偏差,當(dāng)元器件的腿腳非常精密時(shí),直接的后果就是電路板上的焊點(diǎn)與元器件的焊腳錯(cuò)位。出現(xiàn)有的焊腳出現(xiàn)虛焊假焊。
線路板翹曲/電路板翹曲造成元器件偏移
D:(H3)PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)會導(dǎo)致電路板無法裝配。隨著電子產(chǎn)品越來越精密,裝配電路板的外殼也越來越精細(xì),如果電路板翹曲超標(biāo),裝配孔位出現(xiàn)偏移,如果轉(zhuǎn)配是強(qiáng)行扭正,物理的外力勢必會對焊接在電路板上的元器件產(chǎn)生拉伸,這樣的后果就是電子產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量隱患。
線路板翹曲/電路板翹曲造成裝配隱患
二:PCB線路板翹曲/電路板翹曲驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(H2)
通常電路板生產(chǎn)廠家都采用IPC-6012電路板翹曲驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),SMT的線路板最大翹曲度或扭曲度0.75%,其它板子翹曲度一般不超過1.5%。(翹曲度計(jì)算方法=翹曲高度/曲邊長度)實(shí)際上,隨著集成電路的密集程度的提升,BGA、SMB的封裝大量的使用,電路板生產(chǎn)廠家的對于電路板翹曲標(biāo)準(zhǔn)也在提升,有的廠翹曲度甚至小于0.3%。那么對于電路板生產(chǎn)廠家來說,生產(chǎn)的管控要求越來越嚴(yán)苛。
線路板翹曲/電路板翹曲驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
三:PCB線路板翹曲/電路板翹曲產(chǎn)生的原因(H2)
A:(H3)電路板板材是造成PCB線路板翹曲/電路板翹曲的主要原因。電路板基礎(chǔ)一般采用FR-4的環(huán)氧玻璃纖維布用樹脂膠縱橫壓合而成。為了降低成本,有的覆銅板廠在玻璃纖維布里面添加填料或者采用不合乎標(biāo)準(zhǔn)的玻璃纖維布材料,或者壓合設(shè)備工藝管控有問題,這些都是電路板板材產(chǎn)生翹曲的原因。為了減低線路板翹曲/電路板翹曲,電路板生產(chǎn)廠家在采購覆銅板時(shí),一定要采購正品A級材料的覆銅板,這樣的電路板生產(chǎn)廠家出品的電路板翹曲度會始終控制在一個(gè)合理的范圍。
正品覆銅板板料可減少線路板翹曲/電路板翹曲
B:(H3)電路板壓合工藝是造成PCB線路板翹曲/電路板翹曲超標(biāo)的另一個(gè)原因。電路板壓合是將電路板內(nèi)層用PP料壓合在一起,壓合的工藝對后續(xù)電路板翹曲有直接關(guān)聯(lián)。
C:(H3)電路板里面玻璃纖維布的含水量也是造成線路板翹曲/電路板翹曲的重要因素。玻璃纖維布是吸水的,當(dāng)電路板受潮,在電路板焊接時(shí)的高低溫,會導(dǎo)致電路板變形。
D:(H3)電路板走線的設(shè)計(jì)也可能造成線路板翹曲/電路板翹曲的一個(gè)因素。電路板設(shè)計(jì)走線時(shí),元器件的布局和電子產(chǎn)品功能的一些原因,電路板上的走線在頂層和底層出現(xiàn)不均勻,或者一面是縱向一面是橫向的線路走線,或者一面有大面積的鋪銅,一面沒有。銅箔的伸縮和玻璃纖維布的伸縮是不一樣的,當(dāng)電路板表面的銅箔分布不均勻時(shí),銅箔拉伸電路板表面就導(dǎo)致電路板扭曲變形。
E:(H3)電路板生產(chǎn)工藝中操作也會導(dǎo)致線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)。電路板制作過程中,電鍍工序是要在溶液里面,而阻焊和白字的固化又要在高溫?zé)h烤的。一個(gè)工序到另外一個(gè)工序又要經(jīng)過水洗和烘干。這些頻繁的高低溫,如果電路板制作中電路板放置不平整,就會出現(xiàn)線路板翹曲/電路板翹曲。
電路板生產(chǎn)設(shè)備
四:PCB線路板翹曲/電路板翹曲如何預(yù)防和避免(H2)
A:(H3)選擇優(yōu)質(zhì)的板材是避免線路板翹曲/電路板翹曲的重要選項(xiàng)。
優(yōu)質(zhì)的板材有以下的特點(diǎn):品牌信譽(yù)度好、渠道正規(guī)、購買時(shí)有品質(zhì)保證書、售后服務(wù)及研發(fā)能力強(qiáng)。因?yàn)殡娐钒迳a(chǎn)廠家競爭的加劇,一些電路板廠為了降低成本,選用一些來歷有疑問的覆銅板板材,由于電路板的使用特性和產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,相當(dāng)一部分電子產(chǎn)品對板材的隱患表現(xiàn)不是很明顯。一些電子產(chǎn)品的廠家也為了壓縮成本,一味的降低電路板采購價(jià)格,電路板生產(chǎn)廠家為了迎合市場的需要,自然會選用一些有問題成本低廉的板材。短時(shí)間這種問題表面看不出來,長久來看,一旦因?yàn)榘宀牡膯栴}導(dǎo)致線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo),其后果是災(zāi)難性的。
B:(H3)多層板在電路板生產(chǎn)中的工程設(shè)計(jì)可以盡可能的降低線路板翹曲/電路板翹曲。比如說:線路板的層與層之間半固化片排列對應(yīng)、多層板芯板和半固化片應(yīng)使用同一板材供應(yīng)商覆銅板、多層電路板外層C/S面圖形面積盡量接近,并采用獨(dú)立網(wǎng)格。這些辦法可以將線路板翹曲/電路板翹曲的可能減少到最低。
電路板制作前開料時(shí),電路板的烘烤可以減少線路板翹曲/電路板翹曲。電路板烘烤條件:一般150度6--10小時(shí),焗爐內(nèi)循環(huán)排風(fēng)打開,排除板材內(nèi)的水份,進(jìn)一步使樹脂固化完全,消除板內(nèi)的應(yīng)力;無論內(nèi)層還是雙面的板材都需要。
C:(H3)多層板層壓時(shí),固化片的經(jīng)緯方向處理辦法可以降低線路板翹曲/電路板翹曲超標(biāo)的可能性。多層板經(jīng)緯收索比例不一樣。一般板材固化片卷的方向?yàn)榻?jīng)向,覆銅板長方向?yàn)榫曄?。這樣的分布可以讓電路板強(qiáng)度增加,內(nèi)應(yīng)力降低,從而達(dá)到降低線路板翹曲/電路板翹曲。
D:(H3)噴錫后在氣浮床上冷卻后再清洗可見降低因?yàn)閲婂a高溫導(dǎo)致的線路板翹曲/電路板翹曲。噴錫的溫度一般300度左右,在風(fēng)刀壓力下,300度熔融的錫液噴涂到電路板上。此時(shí)電路板在高溫作用下,變得非常柔軟,電路板冷卻過程中,如果放置不平整,冷卻后的電路板就會變形,其結(jié)構(gòu)就是線路板翹曲/電路板翹曲。所以一定要讓噴錫完成的電路板在氣浮床上完全冷卻后再做清洗動作,這樣電路板的平整度會大大提高。
五:PCB線路板翹曲/電路板翹曲度超標(biāo)后的處理辦法(H2)
一旦電路板做成成品后出現(xiàn)線路板翹曲/電路板翹曲,再進(jìn)行處理希望能平整是很困難的。所以要控制線路板翹曲/電路板翹曲一定要在前端控制,后續(xù)再想修正費(fèi)用高,效果也不一定很好。以下是磐信電路板生產(chǎn)廠家采用的一種即經(jīng)濟(jì)又行之有效的辦法,希望能給各位帶來些許幫助。
線路板翹曲/電路板翹曲后壓平整治具
線路板翹曲/電路板翹曲板的處理?xiàng)l件,用兩塊平整的5厘米厚的鋼板制作一個(gè)夾具,鋼板之間用螺絲加緊。將翹曲的電路板放置在鋼板中間,每片電路板之間用紙間隔,目的是在高溫下,電路板膨脹,中間有紙張可以避免電路板擠壓出現(xiàn)物理損傷。放入烤箱里面,在150度或者熱壓3--6小時(shí),反復(fù)2-3次烘烤。放置自然冷卻,打開包裝。