Leiterplattentechnisch - Die Gefahren, Ursachen und Verbesserungsmaßnahmen der Verformung der Leiterplatte

Die meisten Leiterplatten neigen zum Biegen und Verformen der Platine beim Reflow-Löten. In schweren Fällen, Es kann sogar Komponenten wie Leerlöten und Grabsteine verursachen. Wie diese Probleme zu überwinden sind? Warum ist die Leiterplatte deformiert? Gibt es Maßnahmen zur Verbesserung der Verformung der Leiterplatte?

Die Gefahren der Verformung der Leiterplatte

Wenn die Leiterplatte in der automatisierten Oberflächenmontagelinie nicht flach ist, verursacht dies eine ungenaue Positionierung, Komponenten können nicht in die Löcher und Oberflächenmontagepads der Platine eingeführt oder montiert werden, und sogar die automatische Einfügemaschine wird beschädigt. Die Leiterplatte, auf der die Komponenten installiert sind, wird nach dem Löten gebogen, und die Komponentenfüße sind schwer sauber zu schneiden. Die Platine kann nicht auf dem Chassis oder der Buchse innerhalb der Maschine installiert werden, so dass es für die Montageanlage auch sehr ärgerlich ist, dass die Platine verwirrt wird. Die aktuelle Oberflächenmontagetechnologie entwickelt sich in Richtung hoher Präzision, hoher Geschwindigkeit und Intelligenz, was höhere Ebenheitsanforderungen für Leiterplatten mit verschiedenen Komponenten stellt.

Im IPC-Standard wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die maximal zulässige Verformung von Leiterplatten mit Oberflächenmontagegeräten 0,75%, und die maximal zulässige Verformung von Leiterplatten ohne Oberflächenmontage 1,5%. Um die Anforderungen an hochpräzise und schnelle Platzierung zu erfüllen, haben einige Hersteller elektronischer Baugruppen strengere Anforderungen an die Verformung. Zum Beispiel hat unser Unternehmen mehrere Kunden, die eine maximale Verformung von 0.5%, erfordern und sogar einige Kunden verlangen es. 0.3%.

Die Leiterplatte besteht aus Kupferfolie, Harz, Glasgewebe und andere Materialien. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften jedes Materials sind unterschiedlich, und thermische Belastungen werden zwangsläufig nach dem Zusammendrücken auftreten, die Verformung verursachen. Zur gleichen Zeit, in der PCB-Verarbeitung Prozess, Es wird durch verschiedene Prozesse wie hohe Temperatur gehen, mechanisches Schneiden, Nassbehandlung, etc., die auch einen wichtigen Einfluss auf die Verformung der Platte haben wird. Kurz gesagt, Die Gründe für die Verformung der Leiterplatte können komplex und vielfältig sein. Die durch die Verarbeitung verursachte Verzerrung oder Verformung ist zu einem der kompliziertesten Probleme geworden, mit denen sich Leiterplattenhersteller.

Analyse der Ursachen der Verformung der Leiterplatte

Im Allgemeinen ist eine große Fläche von Kupferfolie auf der Leiterplatte für Erdungszwecke ausgelegt. Manchmal ist auch eine große Fläche von Kupferfolie auf der Vcc-Schicht ausgelegt. Wenn diese großflächigen Kupferfolien nicht gleichmäßig auf der gleichen Leiterplatte verteilt werden können Wenn es installiert wird, verursacht es ungleichmäßige Wärmeaufnahme und Wärmeableitung. Natürlich wird sich die Platine auch erweitern und zusammenziehen. Wenn die Ausdehnung und Kontraktion nicht gleichzeitig durchgeführt werden können, verursacht dies unterschiedliche Spannung und Verformung. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Temperatur der Platine an der oberen Grenze des Tg-Werts erreicht hat, beginnt die Platine zu erweichen, was eine dauerhafte Verformung verursacht.

Die Verbindungspunkte (Durchkontaktierungen, Durchkontaktierungen) jeder Schicht auf der Leiterplatte begrenzen die Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte

Heutige Leiterplatten sind meist mehrschichtige Leiterplatten, und es werden nietartige Verbindungspunkte (Vias) zwischen den Schichten geben. Die Verbindungspunkte sind in Durchgangslöcher, Sacklöcher und vergrabene Löcher unterteilt. Wo es Verbindungspunkte gibt, wird das Board eingeschränkt. Der Effekt der Ausdehnung und Kontraktion verursacht auch indirekt Plattenbiegen und Plattenverzug.

Das Gewicht der Leiterplatte selbst verursacht eine Delle und Verformung der Leiterplatte

Im Allgemeinen verwendet der Reflow-Ofen eine Kette, um die Leiterplatte im Reflow-Ofen vorwärts zu treiben, das heißt, die beiden Seiten der Platine werden als Drehpunkte verwendet, um die gesamte Platine zu stützen. Wenn sich schwere Teile auf dem Brett befinden oder die Größe des Brettes zu groß ist, zeigt es eine Vertiefung in der Mitte aufgrund der Menge an Samen, wodurch die Platte biegt.

Die Tiefe des V-Cuts und des Verbindungsstreifens beeinflusst die Verformung der Stichsäge

Grundsätzlich ist V-Cut der Schuldige, der die Struktur der Platte zerstört, weil V-Cut Nuten in der ursprünglichen großen Platte schneidet, so dass der V-Cut anfällig für Verformungen ist. (Verwandtes Lesen: Leiterplatte zur Platinenkante-V-Cut Sub-Board Maschine)

Verbesserungsmaßnahmen zur Verformung von Leiterplatten

1. Reduzieren Sie den Effekt der Temperatur auf die Spannung des Brettes

Da "Temperatur" die Hauptquelle der Plattenspannung ist, kann das Auftreten von Plattenbiegen und Verzug stark reduziert werden, solange die Temperatur des Reflow-Ofens gesenkt wird oder die Geschwindigkeit des Erhitzens und Abkühlens der Platte im Reflow-Ofen verlangsamt wird. Aber es kann andere Nebenwirkungen geben.

2. Verwenden Sie hohe Tg Platten

Tg ist die Glasübergangstemperatur, das heißt die Temperatur, bei der das Material vom Glaszustand in den Gummizustand wechselt. Je niedriger der Tg-Wert des Materials, desto schneller beginnt die Platte nach dem Betreten des Reflow-Ofens zu erweichen, und die Zeit, die es braucht, um weicher Gummizustand zu werden. Es wird auch länger werden, und die Verformung der Platte wird natürlich ernster sein. Die Verwendung einer höheren Tg-Platte kann seine Fähigkeit erhöhen, Stress und Verformung zu widerstehen, aber der Preis des Materials ist relativ hoch.

3. Erhöhen Sie die Dicke der Leiterplatte

Um den Zweck des leichteren und dünneren für viele elektronische Produkte zu erreichen, hat die Dicke der Platte 1.0mm, 0.8mm oder sogar 0.6mm verlassen. Eine solche Dicke muss verhindern, dass sich die Platte nach dem Reflow-Ofen verformt, was wirklich schwierig ist. Es wird empfohlen, dass, wenn keine Anforderung an Leichtigkeit und Dünnheit besteht, die Dicke der Platte 1.6mm betragen sollte, was das Risiko des Biegens und der Verformung der Platte erheblich verringern kann.

4. Reduzieren Sie die Größe der Leiterplatte und reduzieren Sie die Anzahl der Puzzles

Da die meisten Reflow-Öfen Ketten verwenden, um die Leiterplatte vorwärts zu treiben, ist die Größe der Leiterplatte auf ihr eigenes Gewicht, Beule und Verformung im Reflow-Ofen zurückzuführen. Versuchen Sie also, die lange Seite der Leiterplatte als Rand der Leiterplatte zu setzen. Auf der Kette des Reflow-Ofens können die Vertiefung und Verformung, die durch das Gewicht der Leiterplatte verursacht werden, reduziert werden. Auch die Reduzierung der Anzahl der Paneele beruht auf diesem Grund. Das heißt, wenn Sie den Ofen passieren, versuchen Sie, die schmale Kante zu verwenden, um die Ofenrichtung so weit wie möglich zu passieren, um die niedrigste Menge der Vertiefungsformation zu erreichen.

5. Gebrauchte Ofenwannenvorrichtung

Wenn die oben genannten Methoden schwierig zu erreichen sind, ist die letzte, Reflow-Träger/Vorlage zu verwenden, um die Menge der Verformung zu reduzieren. Der Grund, warum der Reflow-Träger/die Vorlage das Biegen der Platte reduzieren kann, ist, dass, ob es sich um thermische Ausdehnung oder kalte Kontraktion handelt, es gehofft wird. Das Fach kann die Leiterplatte halten und warten, bis die Temperatur der Leiterplatte niedriger als der Tg-Wert ist und wieder zu härten beginnt und kann auch die Größe des Gartens beibehalten.

Wenn die einlagige Palette die Verformung der Leiterplatte nicht verringern kann, muss eine Abdeckung hinzugefügt werden, um die Leiterplatte mit den oberen und unteren Paletten zu klemmen. Dies kann das Problem der Leiterplattenverformung durch den Reflow-Ofen erheblich reduzieren. Diese Ofenschale ist jedoch ziemlich teuer, und manuelle Arbeit ist erforderlich, um die Schalen zu platzieren und zu recyceln.

6. Verwenden Sie echte Verbindungen und Stempellöcher anstelle von V-Cut Subboards

Da V-Cut die strukturelle Festigkeit der Platte zwischen den Leiterplatten zerstört, versuchen Sie nicht, die V-Cut Sub-Platine zu verwenden oder die Tiefe des V-Cut zu reduzieren.