Technologie PCB - Dangers, causes et améliorations de la déformation de la carte PCB

La plupart des cartes sont sujettes à la flexion et au gauchissement de la plaque lors du soudage par refusion. Dans les cas graves, il peut même conduire à des pièces telles que le soudage à l'envers et les pierres tombales. Comment surmonter ces problèmes? Pourquoi la carte PCB se déforme - t - elle? Y a - t - il des mesures pour améliorer la déformation de la carte PCB?

Dangers de la déformation de la carte PCB

Dans les lignes de montage en surface automatisées, si la carte n'est pas plate, cela peut entraîner un positionnement inexact, des éléments ne peuvent pas être insérés ou montés dans les trous et les plots de montage en surface de la carte, et même endommager la machine d'insertion automatique. La carte sur laquelle les éléments sont montés est pliée après la soudure et les pieds des éléments sont difficiles à couper soigneusement. La carte ne peut pas être montée sur une prise à l'intérieur du châssis ou de la machine, il est donc également très gênant pour les usines d'assemblage de rencontrer un gauchissement de la carte. La technologie de montage en surface actuelle évolue vers une précision, une vitesse et une intelligence élevées, ce qui impose des exigences de planéité plus élevées pour les cartes PCB dans lesquelles se trouvent divers composants.

La norme IPC indique spécifiquement que la déformation maximale admissible est de 0,75% pour les cartes PCB avec des dispositifs montés en surface et de 1,5% pour les cartes PCB sans dispositifs montés en surface. En fait, pour répondre aux exigences de haute précision et de placement à grande vitesse, certains fabricants de composants électroniques ont des exigences plus strictes en matière de déformation. Par exemple, notre société a plusieurs clients qui exigent une déformation maximale de 0,5%, et même certains clients exigent une déformation maximale de 0,3%.

La carte PCB est composée de feuilles de cuivre, de résine, de tissu de verre et d'autres matériaux. Les propriétés physiques et chimiques de chaque matériau sont différentes et, lorsqu'elles sont pressées ensemble, elles créent inévitablement des contraintes thermiques qui provoquent des déformations. Dans le même temps, dans le processus de traitement de PCB, il subira divers processus tels que la température élevée, la coupe mécanique, le traitement par voie humide, ce qui aura également un impact important sur la déformation de la plaque. En bref, les causes de déformation de PCB peuvent être complexes et variées. Comment réduire ou éliminer les distorsions ou les déformations des propriétés des matériaux causées par l'usinage est devenu l'un des problèmes les plus complexes auxquels sont confrontés les fabricants de PCB.

Analyse des causes de déformation de la carte PCB

En règle générale, une grande surface de feuille de cuivre est conçue sur la carte à des fins de mise à la terre. Parfois, une grande surface de feuille de cuivre est également conçue sur la couche VCC. Lorsque ces feuilles de cuivre de grande surface ne sont pas uniformément réparties sur la même carte, elles peuvent entraîner une absorption et une dissipation de chaleur inégales lorsqu'elles sont installées. Bien sûr, la carte se dilate et se contracte également. Si l'expansion et la contraction ne peuvent pas être effectuées simultanément, différentes contraintes et déformations peuvent être induites. A ce stade, si la température de la tôle atteint la limite supérieure de la valeur TG, la tôle commencera à se ramollir, entraînant une déformation permanente.

Les points de connexion (sur - trous, sur - trous) de chaque couche sur la carte limiteront l'expansion et la contraction de la carte

Les cartes de circuit d'aujourd'hui sont principalement multicouches et auront des points de connexion en forme de rivets (sur - trous) entre les couches. Les points de connexion sont divisés en trous traversants, borgnes et enterrés. Là où il y a des points de connexion, la carte sera limitée. Les effets de l'expansion et de la contraction peuvent également entraîner indirectement la flexion et le gauchissement de la plaque.

Le poids de la carte elle - même provoque la dépression et la déformation de la carte

Typiquement, les fours de retour utilisent des chaînes dans les fours de retour pour entraîner la carte vers l'avant, c'est - à - dire que les deux côtés de la carte servent de points d'appui pour soutenir l'ensemble de la carte. S'il y a des pièces plus lourdes sur la planche, ou si la planche est surdimensionnée, une dépression apparaîtra au milieu de la planche en raison du nombre de graines, ce qui entraînera une flexion de la planche.

La profondeur de la découpe en V et de la bande de connexion affectera la déformation de la scie à colonne

Fondamentalement, V - cut est responsable de la destruction de la structure de la plaque, car V - cut coupe des rainures sur la grande plaque d'origine, de sorte que V - cut se déforme facilement. (lecture connexe: carte à bord - V - cut subboard machine)

Mesures d'amélioration de la déformation des PCB

1. Réduire l'effet de la température sur le stress de la plaque

Étant donné que la « température» est la principale source de stress de la tôle, il est possible de réduire considérablement l'incidence de la flexion et du gauchissement de la tôle en abaissant la température du four de retour ou en ralentissant la vitesse de chauffage et de refroidissement de la tôle dans le four de retour. Mais il peut y avoir d'autres effets secondaires.

2. Utilisez la plaque de TG élevée

TG est la température de transition vitreuse, c'est - à - dire la température à laquelle le matériau passe de l'état vitreux à l'état gommeux. Plus la valeur de TG du matériau est faible, plus vite la plaque commencera à ramollir après son entrée dans le four de reflux, plus le temps nécessaire pour devenir à l'état de caoutchouc souple sera long et la déformation de la plaque sera bien sûr plus importante. L'utilisation d'une TG plus élevée peut améliorer sa capacité à résister aux contraintes et aux déformations, mais le prix du matériau est relativement élevé.

3. Augmenter l'épaisseur de la carte

Pour atteindre l'objectif de nombreux produits électroniques plus légers et plus minces, l'épaisseur de la carte laisse 1,0 mm, 0,8 mm ou même 0,6 MM. Une telle épaisseur doit empêcher la carte de se déformer après le four de retour, ce qui est vraiment difficile. Il est recommandé que l'épaisseur de la feuille soit de 1,6 mm sans exiger une épaisseur légère, ce qui peut réduire considérablement le risque de déformation en flexion de la feuille.

4. Réduire la taille de la carte et réduire le nombre de puzzles

Étant donné que la plupart des fours de retour utilisent des chaînes pour entraîner la carte vers l'avant, plus la carte sera dimensionnée en raison de son propre poids, des dépressions et des déformations dans le four de retour, essayez d'utiliser le long côté de la carte comme bord de la carte. Sur la chaîne du four de retour, il est possible de réduire les dépressions et les déformations induites par le poids de la carte. La réduction du nombre de panneaux est également basée sur cette raison. C'est - à - dire, lors du passage dans le four, essayez d'utiliser la direction du côté étroit à travers le four pour atteindre la plus faible quantité de déformation en creux.

5. Utilisé four Pallet Clamp

Si le procédé ci - dessus est difficile à mettre en oeuvre, il s'agit enfin d'utiliser un support / gabarit de reflux pour réduire la quantité de déformation. La raison pour laquelle le support / coffrage de reflux réduit la flexion de la plaque est que, qu'il s'agisse d'un gonflement thermique ou d'un rétrécissement à froid, il est souhaitable que le plateau puisse contenir la carte, attendre que la température de la carte tombe en dessous de la valeur Tg et commence à durcir à nouveau, mais aussi conserver la taille du jardin.

Si le plateau à une seule couche ne peut pas réduire la déformation de la carte, vous devez ajouter un couvercle pour serrer la carte avec le plateau supérieur et inférieur. Cela peut réduire considérablement les problèmes de déformation de la carte à travers le four de retour. Cependant, de telles palettes de four sont assez coûteuses et nécessitent un travail manuel pour les placer et les recycler.

6. Utilisez de véritables trous de connexion et de poinçonnage au lieu d'une sous - plaque de coupe en V

Étant donné que les découpes en V détruisent la résistance structurelle des panneaux entre les cartes, essayez de ne pas utiliser de sous - cartes en V ou de réduire la profondeur des découpes en v.