Leiterplattentechnisch - Der Schaden, der durch die Verformung der Leiterplatte verursacht wird

Wenn die Leiterplatte in der automatischen Oberflächenmontagelinie nicht flach ist, verursacht dies eine ungenaue Positionierung, Komponenten können nicht an das Loch und das Oberflächenmontagepad der Leiterplatte eingesetzt oder montiert werden, und sogar der automatische Montageteil wird beschädigt.

Nachdem die Leiterplatte mit den Komponenten verbunden ist, biegt sie sich, und die Komponentenfüße lassen sich nicht einfach flach schneiden. Die Platine kann nicht in das Gehäuse oder die Buchse gesteckt werden, daher sind PCB-Montageanlagen auch durch die Verzerrung der Platine gestört.

Die aktuelle Oberflächenmontagetechnologie entwickelt sich in Richtung hoher Präzision, hoher Geschwindigkeit und Intelligenz, die Leiterplatten erfordert, eine höhere Ebenheit zu haben und als Hauptkomponenten verschiedener Komponenten verwendet werden kann.

Insbesondere schreibt die IPC-Norm vor, dass die zulässige Verformung von Leiterplatten mit Oberflächenmontagegeräten 0,75% beträgt, während die zulässige Verformung von Leiterplatten ohne Oberflächenmontagegeräte 1,5%.

In tatsächlichen Anwendungen haben einige Hersteller elektronischer Baugruppen strengere Anforderungen an die Menge der Verformung, wie zum Beispiel einen Verformungszulässigen Wert von 0,5%, oder sogar 0,3% für individuelle Anforderungen, um die Anforderungen der hochgenauen und schnellen Platzierung zu erfüllen.

Die Leiterplatte besteht aus Kupferfolie, Harz, Glasgewebe und anderen Materialien, und ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sind unterschiedlich. Sie erzeugen zwangsläufig thermische Belastungen und verursachen Verformungen, wenn sie zusammengedrückt werden.

Gleichzeitig durchläuft die Leiterplatte während des Verarbeitungsprozesses verschiedene Prozesse wie Hochtemperatur, mechanisches Schneiden, Nassverarbeitung usw., und es wird auch einen wichtigen Einfluss auf die Verformung der Leiterplatte haben. Die Gründe für die Verformung der Leiterplatte sind komplex und veränderbar. Wie man die Verformung reduziert oder beseitigt, die durch unterschiedliche Materialeigenschaften oder verschiedene Verarbeitungstechniken verursacht wird, ist zu einem der Probleme für Leiterplattenhersteller geworden.

2.

Verwendung der Leiterplattenverformung.

Die Verformung der Leiterplatte muss unter verschiedenen Aspekten wie Material, Struktur, Musterverteilung, Verarbeitungstechnologie usw. untersucht werden. In diesem Artikel werden verschiedene Gründe und Verbesserungsmethoden analysiert und erläutert, die Verformung verursachen können.

Der kupferne Ausbreitungsbereich der Platte ist ungleichmäßig, was die Blechbiegung und die Blechverziehung verschlimmert.

Normalerweise wird eine große Menge Kupferfolie auf der Leiterplatte als Erdung entworfen, und manchmal wird eine große Menge Kupferfolie auch auf der Vcc-Schicht entworfen. Wenn diese großen Mengen an Kupferfolie nicht gleichmäßig auf derselben Platine verteilt werden können, treten Wärmeaufnahme und Wärmeableitung auf. Das Problem der Gleichmäßigkeit.

Natürlich ist die Platine auch wärmeschrumpfbar. Wenn die Wärmeschrumpfung keine unterschiedliche Spannung und Verformung gleichzeitig verursachen kann und die Temperatur der Platte die obere Grenze des Tg-Werts erreicht, beginnt die Platte zu erweichen und Verformung zu verursachen.

Die Anschlüsse (Durchkontaktierungen, Durchkontaktierungen) jeder Schicht auf der Leiterplatte begrenzen das Anheben der Leiterplatte.

Moderne Leiterplatten sind meist mehrschichtige Leiterplatten. Es gibt Verbindungen zwischen den Schichten, die mit den Nieten identisch sind. Die Fugen sind in Durchgangslöcher, Sacklöcher und vergrabene Löcher unterteilt. Wo Fugen vorhanden sind, wird der Effekt der Ausdehnung und Kontraktion der Platine eingeschränkt. Es wird auch indirekt dazu führen, dass sich das Board verbiegt und verzieht.

Gründe für die Verformung der Leiterplatte:

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

Normalerweise nimmt der Reflow-Ofen eine Kettenstruktur an, die die Leiterplatte nach vorne schieben kann, das heißt, die gesamte Platine sollte auf beiden Seiten der Platine als Drehpunkt gestützt werden.

Wenn es schwere Teile auf dem Brett gibt oder die Größe des Brettes zu groß ist, wird das Phänomen der Depression in der Mitte aufgrund seiner eigenen Art auftreten, die dazu führt, dass sich das Brett verbiegt.

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 in der ursprünglichen großen Platte gerillt ist, so dass es leicht ist, am V-Cut zu verformen.

Der Grad des Einflusses von Crimpmaterial, Struktur und Grafik auf die Verformung der Leiterplatte:

Die Leiterplatte wird durch Drücken der Kernplatte, des Prepregs und der äußeren Kupferfolie gebildet. Die Kernplatte und die Kupferfolie werden während des Pressvorgangs durch Hitze verformt. Die Höhe der Verformung hängt vom Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) der beiden Materialien ab.

Der Koeffizient der thermischen Ausdehnung (CTE) von Kupfer beträgt etwa 17X10-6; Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) des FR-4 Substrats beträgt etwa (50~70)X10-6; Der Koeffizient der thermischen Ausdehnung (250~350) des gewöhnlichen FR-4 Substrats ist und X-Richtung CTE ist im Allgemeinen der Kupferfolie wegen des Vorhandenseins von Glasgewebe ähnlich.

3.

Verformung der Leiterplatte während der Verarbeitung.

Die Ursachen der Verformung während der Leiterplattenbearbeitung sind sehr komplex und können in Spannungen unterteilt werden, die durch thermische Beanspruchung und mechanische Beanspruchung verursacht werden.

Unter diesen Spannungen entstehen beim Pressen thermische Spannungen und mechanische Spannungen beim Stapeln, Handling und Backen von Platten. Es folgt eine kurze Diskussion in der Reihenfolge des Prozesses.

1. Kupferplattierte Rohstoffe:

Kupferplattierte Laminate sind doppelschichtige Platten mit symmetrischer Struktur und ohne Muster. Die CTE von Kupferfolie und Glasgewebe sind sehr unterschiedlich, so dass die Verformung, die durch den Unterschied in CTE verursacht wird, selten während der Laminierung auftritt.

Aufgrund der großen Größe der kupferplattierten Laminatpresse und der Temperaturunterschied in verschiedenen Bereichen der Heizplatte gibt es jedoch subtile Unterschiede in der Aushärtungsgeschwindigkeit und dem Grad des Harzes in verschiedenen Bereichen während des Pressvorgangs. Gleichzeitig variiert die dynamische Viskosität stark bei unterschiedlichen Heizraten, so dass auch eine Aushärtung stattfindet. Lokaler Stress während des Prozesses.

Unter normalen Umständen wird die Spannung nach dem Pressen im Gleichgewicht gehalten, aber sie wird während der nachfolgenden Verarbeitung allmählich freigesetzt, was zu einer Verformung führt.

2. Pressen:

Der Laminierungsprozess von Leiterplatten ist der Hauptprozess, der thermische Belastung erzeugt. Ähnlich wie beim Kaschieren von kupferplattierten Laminaten treten auch lokale Spannungen auf, die durch Inkonsistenzen im Aushärtungsprozess verursacht werden. Die Leiterplatten sind dicker und haben mehr Muster, so prepreg Es ist schwieriger, thermische Belastungen zu beseitigen als kupferplattierte Laminate.

Darüber hinaus wird die Spannung auf der Leiterplatte während des nachfolgenden Bohr-, Umform- oder Backvorgangs freigesetzt, wodurch sich die Leiterplatte verformt.

3. Prozesse wie Lötmaske und Charakterbacken:

Da sich die Lotmaskenfarben beim Aushärten nicht überlagern lassen, werden alle Leiterplatten zum Aushärten auf einem Rack platziert. Die Lötmaskentemperatur beträgt ca. 150°C, die gerade den Tg-Punkt des Tg-Materials übersteigt. Das Harz oberhalb des Tg-Punktes ist hochelastisch. Die Platte ist leicht zu verformen unter Einwirkung des eigenen Gewichts oder des starken Windes des Ofens.

4. Flachheit des Heißluftlöts:

Im Allgemeinen liegt die Zinnofentemperatur der Heißluftlötmaschine für Platten zwischen 225°C und 265°C, und die Zeit ist 3S-6S. Die Temperatur der heißen Luft liegt zwischen 280 und 300 Grad Celsius.

Bei Raumtemperatur wird das Lot von Raumtemperatur in den Zinnofen übertragen, und dann wird die Nachbehandlungswasserwäsche bei Raumtemperatur innerhalb von zwei Minuten nach dem Verlassen des Ofens durchgeführt. Der gesamte Prozess der Heißluft-Lotnivellierung ist ein schneller Kühlprozess.

Da das Material der Leiterplatte unterschiedlich ist, ist ihre Struktur nicht einheitlich, es wird zwangsläufig thermische Spannung während des Kühl- und Heizprozesses erzeugen, was zu mikroskopischer Dehnung und Gesamtverformungsverzugszone führt.

5. Lagerung:

Leiterplatten werden in der Halbzeugstufe gelagert und in der Regel hart im Regal eingelegt. Eine unsachgemäße Einstellung der Regaldichtheit oder das Stapeln oder Platzieren der Platte während des Lagervorgangs führt zu einer mechanischen Verformung der Platte. Insbesondere hat es einen größeren Einfluss auf Platten unter 2.0mm.

Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren gibt es viele Faktoren, die die Verformung der Leiterplatte beeinflussen.

4.

Verhindern Sie Verzug und Verformung der Leiterplatte.

Die Verformung der Leiterplatte hat einen großen Einfluss auf die Herstellung von Leiterplatten. Verzugsverformung ist auch ein wichtiges Problem in der Leiterplattenproduktion. Die Platine mit Bauteilen verbiegt sich nach dem Löten, was es schwierig macht, die Bauteilfüße sauber zu halten.

Die Platine kann nicht auf dem Chassis oder der Buchse installiert werden, daher beeinflusst die Verzug der Platine den normalen Betrieb des gesamten nachfolgenden Prozesses.