Technologie PCB - Comment améliorer la déformation de la carte PCB

La plupart des cartes sont sujettes à la flexion et au gauchissement lorsqu'elles sont soudées à reflux. Si la situation est grave, elle peut même conduire à des pièces telles que le soudage à l'envers et les pierres tombales. Comment le surmonter?

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 installée dans une prise à l'intérieur du châssis ou de la machine, de sorte qu'il est également très gênant pour les usines de cartes 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 carte PCB est composée de feuilles de cuivre, de résine, de tissu de verre et d'autres matériaux, chacun ayant des propriétés physico - chimiques différentes. Après avoir été pressés ensemble, il est inévitable que des contraintes thermiques se développent et entraînent 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

La déformation de la carte PCB nécessite une étude de plusieurs aspects tels que le matériau, la structure, la distribution des motifs, le processus de traitement, etc. cet article analysera et expliquera les différentes raisons et méthodes d'amélioration qui peuvent survenir.

Une surface de cuivre inégale sur la carte peut aggraver la flexion et le gauchissement de la carte.

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 des dépressions et des déformations 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 objets lourds sur la plaque ou si la taille de la plaque est trop grande

S'il est grand, en raison de sa propre quantité de graines, il aura un phénomène de dépression au milieu, provoquant la flexion de la plaque.

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.

Comment améliorer la déformation de la carte PCB

Analyse de l'impact des matériaux d'estampage, de la structure et des graphiques sur la déformation des tôles

La carte PCB est formée par pressage de la plaque de noyau, du préimprégné et de la Feuille de cuivre externe. Lorsque le panneau de noyau et la Feuille de cuivre sont pressés ensemble, ils sont chauffés et déformés. La quantité de déformation dépend de:

Coefficient de dilatation thermique (CTE) pour les feuilles de cuivre et coefficient de dilatation thermique (CTE) pour les substrats fr - 4 ordinaires.

Au - dessus du point TG est (250 ~ 350) x10 - 6, Cte dans la direction X est généralement similaire à la Feuille de cuivre en raison de la présence de tissu de verre.

Comment améliorer la déformation de la carte PCB

Supposons qu'il y ait deux plaques de coeur avec une grande différence de Cte pressées ensemble par le préimprégné, où une plaque de coeur a un Cte de 1,5x10 - 5 / degré Celsius et les plaques de coeur ont toutes une longueur de 1000 mm. Pendant le pressage, le préimprégné utilisé comme feuille adhésive collera les deux plaques de coeur ensemble par trois étapes de ramollissement, Graphiques de flux et de remplissage, ainsi que la solidification.

Si la structure stratifiée, le type de matériau et la répartition des motifs de la carte PCB sont uniformes ou non, affecte directement les différences cte entre les différentes plaques de base et les feuilles de cuivre. Les différences de dilatation et de contraction au cours du laminage seront maintenues par le processus de solidification de la billette préimprégnée. Enfin, une déformation de la carte PCB est formée.

Déformation générée lors de l'usinage de PCB

Les raisons de la déformation du traitement de la carte PCB sont très complexes et peuvent être divisées en deux types de contraintes: thermiques et mécaniques. Parmi ceux - ci, les contraintes thermiques sont principalement générées lors du pressage et les contraintes mécaniques sont principalement générées lors de l'empilement, de la manutention et de la cuisson des tôles. Voici une brève discussion dans l'ordre du processus.

Plaques de revêtement de cuivre entrantes: les plaques de revêtement de cuivre sont toutes à double face, structurellement symétriques et sans figure. Le Cte de la Feuille de cuivre et du tissu de verre est presque identique, de sorte qu'il n'y a pratiquement aucune déformation due aux différences de Cte lors du pressage. Cependant, la taille du stratifié revêtu de cuivre est grande et, lors du pressage, les différences de température entre les différentes zones de la plaque chauffante entraînent de légères différences dans la vitesse et le degré de durcissement de la résine dans les différentes zones. Dans le même temps, la viscosité dynamique à différents taux de chauffage varie également considérablement, ce qui entraîne également des contraintes locales en raison des différences dans le processus de durcissement. En règle générale, cette contrainte reste équilibrée après pressage, mais est progressivement libérée et déformée au cours du traitement futur.

Pressage: le processus de pressage de PCB est le principal processus de génération de stress thermique. Les déformations induites par différents matériaux ou structures sont indiquées dans l'analyse de la section précédente. Comme pour le pressage des stratifiés cuivrés, il se produit également des contraintes locales causées par des différences dans le processus de durcissement. La carte PCB a une plus grande contrainte thermique que le stratifié recouvert de cuivre en raison de son épaisseur plus épaisse, de sa distribution de motifs différente et de son préimprégné plus important. Les contraintes dans la carte PCB sont libérées lors du perçage, du moulage ou du grillage ultérieur, ce qui entraîne une déformation de la carte.

Processus de cuisson des masques de soudage, des caractères, etc.: Comme les encres de masque de soudage ne peuvent pas être empilées les unes sur les autres lors de la solidification, la carte PCB sera placée dans un support pour la solidification. La température de soudage par blocage est d'environ 150°c, juste au - dessus du point TG des matériaux de TG moyenne et faible, la résine au - dessus du point TG a une élasticité élevée et la plaque se déforme facilement sous l'effet du poids mort ou du vent fort du four.

Nivellement de la soudure à air chaud: la température du four à étain est de 225 ° C ~ 265 ° C, le temps de nivellement de la soudure à air chaud de la plaque normale est de 3S - 6S. La température de l'air chaud est de 280 ° C ~ 300 ° c. Lorsque la soudure est nivelée, la plaque est placée dans un four à étain à température ambiante et un lavage à l'eau de post - traitement à température ambiante est effectué dans les deux minutes suivant la sortie du four. L'ensemble du processus de nivellement de la soudure à air chaud est un processus de chauffage et de refroidissement brusques. En raison des matériaux différents de la carte et de la structure inégale, des contraintes thermiques apparaissent inévitablement lors du refroidissement et du chauffage, entraînant des déformations microscopiques et des déformations globales.

Stockage: le stockage des cartes PCB pendant la phase semi - finie est généralement fermement inséré dans les étagères et le serrage des étagères n'est pas correctement ajusté, ou l'empilement des plaques pendant le stockage entraîne une déformation mécanique des plaques. En particulier, les plaques minces inférieures à 2,0 mm, dont les impacts sont plus graves.