Leiterplattentechnisch - Ursachen und Verhinderung von PCB-Verzug

Ursachenanalyse von PCB Warpage

(1) Das Gewicht der Leiterplatte selbst führt dazu, dass die Leiterplatte Verzug sinkt

Allgemein, Der Reflow-Ofen verwendet eine Kette, um die PCB vorwärts im Reflow-Ofen, das ist, die beiden Seiten der PCB dienen als Drehpunkte zur Unterstützung der gesamten PCB. Wenn schwere Teile auf dem PCB oder die Größe der PCB ist zu groß, Aufgrund der Menge an Saatgut, es wird eine Depression in der Mitte zeigen, die Platte verbiegen.

(2) Die Tiefe und Verbindung von V-Cut beeinflusst die Verzweigung des Puzzles

Grundsätzlich, V-Cut ist der Schuldige, der die PCB Struktur, Weil V-Cut Nuten in das originale Großblech schneidet, So ist Verzug anfällig für das Auftreten von V-Cut.

(3) Analyse des Einflusses von Pressmaterialien, Struktur und Grafiken auf die Verzugsung der Platte

PCB wird durch Kernplatte, Prepreg und äußere Kupferfolie laminiert. Kernplatte und Kupferfolie werden beim Zusammenpressen erhitzt. Die Menge der Verzug hängt vom Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) der beiden Materialien ab;

Der Koeffizient der diermischen Ausdehnung (CTE) der Kupferfolie beträgt etwa 17X10-6;

Die Z-Richtung CTE des gewöhnlichen FR-4 Substrats am Tg Punkt ist (50~70)X10-6;

Über dem TG-Punkt ist (250~350) X10-6, und die X-Richtung CTE ist im Allgemeinen der Kupferfolie wegen des Vorhandenseins von Glasgewebe ähnlich.

PCB Warpage

(4) Verzug verursacht durch PCB-Verarbeitung

Die Ursache für Verzug in der Leiterplattenbearbeitung ist sehr kompliziert und kann in thermische und mechanische Beanspruchung unterteilt werden. Unter ihnen wird die thermische Spannung hauptsächlich während des Pressvorgangs erzeugt, und die mechanische Spannung wird hauptsächlich beim Stapeln, Handling und Backen der Platten erzeugt. Es folgt eine kurze Diskussion in der Reihenfolge des Prozesses.

Eingehende kupferplattierte Laminate: kupferplattierte Laminate sind alle doppelseitige Leiterplatten mit symmetrischer Struktur und ohne Grafiken. Die CTE von Kupferfolie und Glasgewebe ist fast gleich, so dass es fast keine Verzug durch den Unterschied in CTE während des Pressvorgangs verursacht wird. Die Größe der kupferplattierten Laminatpresse ist jedoch groß, und es gibt Temperaturunterschiede in verschiedenen Bereichen der Heizplatte, die leichte Unterschiede in der Aushärtungsgeschwindigkeit und dem Grad des Harzes in verschiedenen Bereichen während des Pressvorgangs verursachen. Gleichzeitig ist die dynamische Viskosität bei verschiedenen Heizraten auch ziemlich unterschiedlich, so dass es aufgrund von Unterschieden im Aushärtungsprozess auch lokale Spannung erzeugt. Im Allgemeinen hält dieser Stress das Gleichgewicht nach dem Pressen aufrecht, wird sich aber in der zukünftigen Verarbeitung allmählich lösen, um Verzug zu erzeugen.

Pressen: Das PCB-Pressen ist der Hauptprozess, der thermische Spannung erzeugt. Der Verzug, der durch verschiedene Materialien oder Strukturen verursacht wird, wird im vorherigen Abschnitt analysiert. Ähnlich wie beim Pressen von kupferplattierten Laminaten treten auch lokale Spannungen auf, die durch Unterschiede im Aushärtungsprozess verursacht werden. Aufgrund der dickeren Dicke, der vielfältigen Musterverteilung und mehr Prepregs haben Leiterplatten eine höhere thermische Belastung als kupferplattierte Laminate und sind schwieriger zu beseitigen. Die Spannung in der Leiterplatte wird bei nachfolgenden Bohr-, Form- oder Grillprozessen freigesetzt, was zu einem Verzug der Leiterplatte führt.

Backvorgang von Lötmaske, Zeichen usw.: Da Lötmaskenfarben beim Aushärten nicht aufeinander gestapelt werden können, werden Leiterplatten auf ein Regal gelegt, um die Platte zum Aushärten zu backen. Die Lötmaskentemperatur beträgt etwa 150°C, die gerade den Tg-Punkt und Tg-Punkt von mittleren und niedrigen Tg-Materialien übersteigt. Das obige Harz ist in einem hochelastischen Zustand, und die Platine ist anfällig für PCB-Verzug unter ihrem eigenen Gewicht oder starken Wind im Ofen.

Heißluft-Lotnivellierung: Wenn gewöhnliche PCB-Heißluft-Lotnivellierung nivelliert, ist die Temperatur des Zinnofens 225 Grad Celsius~265 Grad Celsius, und die Zeit ist 3S-6S. Die Temperatur der heißen Luft ist 280 Grad Celsius~300 Grad Celsius. Wenn das Lot nivelliert wird, wird die Platte von Raumtemperatur in den Zinnofen gelegt, und die Nachbehandlungswasserwäsche bei Raumtemperatur wird innerhalb von zwei Minuten nach dem Verlassen des Ofens durchgeführt. Der gesamte Heißluft-Lötprozess ist ein plötzlicher Aufheiz- und Abkühlprozess. Aufgrund verschiedener Leiterplattenmaterialien und unebener Struktur tritt während des Kühl- und Heizprozesses unweigerlich thermische Belastung auf, was zu mikroskopischer Dehnung und Gesamtverzug führt.

Lagerung: Die Lagerung der Leiterplatte in der Halbfertigproduktstufe wird im Allgemeinen fest in das Regal eingeführt, die Regulierung der Regaldichtheit ist nicht angemessen, oder das Stapeln der Platten während des Lagervorgangs führt dazu, dass die Platte mechanische Verzug erzeugt. Besonders für dünne Platten unter 2.0mm ist der Aufprall ernster.

Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren gibt es viele Faktoren, die die PCB-Verzug beeinflussen.

Prävention von PCB warpage

PCB Warpage hat einen großen Einfluss auf die Produktion von gedruckten PCB. Warpage ist auch eines der wichtigsten Probleme in der PCB Produktionsprozess. Warpage tritt nach dem PCB mit Bauteilen gelötet, und die Komponentenfüße sind schwer ordentlich zu sein. Die PCB kann nicht auf dem Chassis oder der Steckdose im Inneren der Maschine installiert werden, so PCB Verzug wirkt sich auf den normalen Betrieb des gesamten Folgeprozesses aus. In diesem Stadium, gedruckt PCB hat das Zeitalter der Aufputz- und Chipmontage betreten, und die Prozessanforderungen für PCB Warpage wird immer höher und höher. Also müssen wir den Grund für die Verwirrung der Halbhilfe finden.

1. Konstruktionsdesign: Aspekte, die bei der Gestaltung von Leiterplatten beachtet werden müssen: A. Die Anordnung der Prepregs zwischen den Schichten sollte symmetrisch sein, zum Beispiel für sechslagige Platten, die Dicke zwischen 1-2- und 5-6-Schichten und die Anzahl der Prepregs sollte die gleiche sein, ansonsten die Schichten. B. Mehrschichtige Kernplatte und Prepreg sollten die Produkte des gleichen Lieferanten verwenden. C. Der Bereich des Schaltungsmusters auf Seite A und Seite B der äußeren Schicht sollte so nah wie möglich sein. Wenn die A-Oberfläche eine große Kupferoberfläche ist und die B-Oberfläche nur wenige Linien ist, ist diese Art von Leiterplatte nach dem Ätzen leicht zu verziehen. Wenn die Fläche der Linien auf den beiden Seiten zu unterschiedlich ist, können Sie einige unabhängige Gitter auf der dünnen Seite hinzufügen, um das Gleichgewicht zu erhalten.

2. Trockenbrett vor dem Schneiden: Der Zweck des Trocknens des Brettes vor dem Schneiden des kupferplattierten Laminats (150 Grad Celsius, Zeit 8±2 Stunden) besteht darin, die Feuchtigkeit im Brett zu entfernen und gleichzeitig das Harz im Brett vollständig erstarren zu lassen und die verbleibende Spannung im Brett weiter zu beseitigen. Dies ist hilfreich, um ein Verformen der Platine zu verhindern. Derzeit haften viele doppelseitige und mehrschichtige Bretter noch am Schritt des Backens vor oder nach dem Schneiden. Aber es gibt einige Ausnahmen von den Plattenfabriken. Auch die aktuellen Vorschriften zur Trocknungszeit von Leiterplatten sind inkonsistent und reichen von 4 bis 10 Stunden. Es wird empfohlen, sich nach der Qualität der hergestellten Leiterplatte und den Anforderungen des Kunden für Verzug zu entscheiden. Nachdem Sie in ein Stück Platte geschnitten haben, backen Sie es oder entladen Sie den ganzen Block nach dem Backen. Beide Methoden sind machbar. Es wird empfohlen, die Platte nach dem Schneiden zu backen. Das Innenbrett sollte ebenfalls gebacken werden.

3. Kett- und Schussrichtung des Prepregs: Nachdem das Prepreg laminiert ist, sind die Kett- und Schussschrumpfarten unterschiedlich, und die Kett- und Schussrichtungen müssen beim Zuschneiden und Laminieren unterschieden werden. Andernfalls ist es leicht, das fertige Brett nach dem Laminieren zu verziehen, und es ist schwierig, es zu korrigieren, selbst wenn Druck auf das Backbrett ausgeübt wird. Viele Gründe für die Verzugsung der Mehrschichtplatte sind, dass die Kett- und Schussrichtungen der Prepregs beim Laminieren nicht unterschieden werden und zufällig gestapelt werden. Wie unterscheidet man den Breiten- und Längengrad? Die Walzrichtung des gewalzten Prepregs ist die Kettrichtung, und die Breitenrichtung ist die Schussrichtung; Für die Kupferfolienplatte ist die lange Seite die Schussrichtung und die kurze Seite die Kettrichtung. Wenn Sie sich nicht sicher sind, wenden Sie sich bitte an den Hersteller oder Lieferanten.

4. Entlastungsspannung nach der Laminierung: Nehmen Sie das mehrschichtige Brett nach dem heißen Pressen und Kaltpressen heraus, schneiden oder mahlen Sie die Grate ab, und legen Sie es dann flach in einen Ofen bei 150 Grad Celsius für 4 Stunden, um die Spannung im Brett allmählich freizugeben und das Harz vollständig aushärten zu lassen, dieser Schritt kann nicht weggelassen werden.

5. Die dünne Platte muss beim Galvanisieren begradigt werden: 0.4～0.6mm ultradünne mehrschichtige Platten sollten von speziellen Nippwalzen für Oberflächengalvanik und Mustergalvanik hergestellt werden. Nachdem die dünne Platte auf dem Fliegenbus auf der automatischen Galvanikanlage geklemmt ist, wird ein Kreis Die Sticks reihen die Nippwalzen auf dem gesamten Fliegenbus zusammen und richten dadurch alle Leiterplatten auf den Rollen aus, so dass sich die galvanischen Leiterplatten nicht verformen. Ohne diese Maßnahme verzieht sich das Blatt nach dem Überziehen einer Kupferschicht von 20 bis 30 Mikron und es ist schwierig, es zu beheben.

6. PCB-Kühlung nach Heißluftnivellierung: Die Leiterplatte wird durch die hohe Temperatur des Lötbads (etwa 250 Grad Celsius) während der Heißluftnivellierung beeinflusst. Nach dem Herausnehmen sollte es zur natürlichen Kühlung auf eine flache Marmor- oder Stahlplatte gelegt und dann zur Reinigung an eine Nachverarbeitungsmaschine geschickt werden. In einigen Fabriken wird die Leiterplatte, um die Helligkeit der Blei-Zinn-Oberfläche zu verbessern, sofort in kaltes Wasser gegeben, nachdem die heiße Luft nivelliert wurde, und dann nach einigen Sekunden zur Nachbearbeitung herausgenommen. Diese Art von heißem und kaltem Aufprall kann zu Verformungen auf einigen Arten von Leiterplatten führen. Qu, Schichtung oder Blasenbildung. Zusätzlich kann ein Luftflotationsbett zur Kühlung an den Geräten installiert werden.

7. Behandlung von Verzug PCBIn einer gut geführten Fabrik, Die Leiterplatte wird bei der Endkontrolle 100% Flachheit überprüft. Alle nicht qualifiziert PCBs wird herausgepickt werden, in den Ofen stellen, Gebacken bei 150° Celsius unter starkem Druck für 3 bis 6 Stunden, und natürlich unter starkem Druck abgekühlt. Dann entfernen Sie die PCB aus dem Druck und überprüfen Sie die Ebenheit, so dass der Teil der PCB kann gespeichert werden, und einige PCBs muss zwei- bis dreimal gebacken und gepresst werden, um nivelliert zu werden. Shanghai Huabaos pneumatische Brettverzug- und Richtmaschine wurde von Shanghai Bell verwendet, um die Verzug des Leiterplatte. Wenn die oben genannten Anti-Warping-Prozessmaßnahmen nicht umgesetzt werden, Teil der PCB Backen und Pressen ist nutzlos und kann nur verschrottet werden.