PCB也就是印刷電路板,任何一部電子產(chǎn)品中都有PCB在發(fā)揮作用。為增進大家對PCB的認識,本文將對PCB翹曲、PCB翹曲標準以及PCB加工過程中引起翹曲的原因予以介紹。如果你對PCB或者對本文內(nèi)容具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、什么是PCB翹曲?
為了正確放置SMT組件,PCB必須保持完全平整。為了準確放置,貼片機必須將SMT組件釋放到所有組件的電路板上方相同高度。
如果PCB有翹曲,也就是說不平整,則機器在將元件放置在電路板上時,在釋放元件時無法保持恒定的高度——這會影響放置的準確性,尤其是對于細間距元件。
此外,平面PCB有助于在回流期間將SMT組件保持在適當?shù)奈恢谩H绻亓鳡t內(nèi)的高溫導(dǎo)致電路板平整度發(fā)生變化,則SMT組件可能會因為它們漂浮在熔融焊料上而滑出位置,從而導(dǎo)致焊料橋接和開路。
PCB通常由玻璃纖維和其他一些復(fù)合材料制成,大多數(shù)PCB僅層壓一次并且非常簡單。
PCB翹曲就是PCB形狀改變了。
二、PCB翹曲標準是多少?
根據(jù)IPS標準,所需貼裝PCB的翹曲度(WD)應(yīng)小于或等于0.75%。也就是說,當WD大于0.75%時,應(yīng)判斷為翹板,或缺陷產(chǎn)品。
實際上,在不安裝元件而只需要插件的情況下,板的平整度要求更低,WD標準可以小于或等于1.5%。
當然,有些廠家為了滿足更高的客戶需求,他們可以追求更嚴格的標準,有些WD標準需要小于或等于0.5%,甚至這個要求達到小于或等于0.3%。
三、PCB加工過程中引起翹曲的原因
PCB加工翹曲的原因很復(fù)雜,可以分為熱應(yīng)力和機械應(yīng)力。
其中,熱應(yīng)力主要在壓制過程中產(chǎn)生,機械應(yīng)力主要在板材的堆垛、搬運和烘烤過程中產(chǎn)生。
1)來料覆銅板過程中引起的PCB翹曲
覆銅板均為雙面,結(jié)構(gòu)對稱,無圖形。銅箔和玻璃布的CTE幾乎相同,因此在壓制過程中幾乎沒有因CTE不同而引起的翹曲。
但覆銅板壓機尺寸較大,熱板不同區(qū)域的溫差會導(dǎo)致壓合過程中不同區(qū)域的樹脂固化速度和固化程度略有差異。同時,不同升溫速率下的動態(tài)粘度也有較大差異,因此也會因固化過程的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。
一般這種應(yīng)力在壓制后會保持平衡,但在以后的加工過程中會逐漸釋放和變形。
2)PCB壓制過程中引起的PCB翹曲
PCB壓制過程是產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要過程。與覆銅板的壓制類似,也會因固化工藝的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。由于厚度較厚,圖案分布多樣,預(yù)浸料較多,熱應(yīng)力會比覆銅板更難消除。
PCB板中的應(yīng)力在隨后的鉆孔、成型或燒烤過程中釋放,導(dǎo)致板變形。
3)阻焊層和絲印烘烤過程中引起的PCB翹曲
由于在固化過程中阻焊油墨不能相互堆疊,PCB板將放置在機架中烘烤板固化。
阻焊溫度在150℃左右,超過覆銅板的Tg值,PCB容易軟化導(dǎo)致不能耐高溫。造商必須均勻加熱基板的兩面,同時保持加工時間盡可能短,以減少基板的翹曲。
4)PCB冷卻和加熱過程中引起的PCB翹曲
錫爐溫度225℃-265℃,普通板熱風焊料整平時間3s-6s。熱風溫度為280℃-300℃。
焊料整平后,板子從常溫下放入錫爐,出爐后兩分鐘內(nèi)進行常溫后處理水洗。整個熱風焊錫整平過程是一個突然加熱和冷卻的過程。
由于電路板的材料不同,結(jié)構(gòu)不均勻,在冷卻和加熱過程中不可避免地會出現(xiàn)熱應(yīng)力,導(dǎo)致微觀應(yīng)變和整體變形翹曲區(qū)域。
5)儲存不當造成的PCB翹曲
PCB板在半成品階段的存放,一般都是牢固地插在貨架上,貨架的松緊度沒有調(diào)整好,或者存放過程中板子的堆放會導(dǎo)致板子發(fā)生機械變形。
尤其是2.0mm以下的薄板,影響更為嚴重。
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