PCB Tecnico - I pericoli, le cause e le misure di miglioramento della deformazione della scheda PCB

La maggior parte dei circuiti stampati sono inclini a piegare e deformare il bordo durante la saldatura a riflusso. In casi gravi, può anche causare componenti come saldatura vuota e lapidi. Come superare questi problemi? Perché la scheda PCB è deformata? Ci sono misure per migliorare la deformazione della scheda PCB?

Rischi di deformazione della scheda PCB

Nella linea di montaggio superficiale automatizzata, se il circuito stampato non è piatto, causerà un posizionamento impreciso, i componenti non possono essere inseriti o montati sui fori e sulle pastiglie di montaggio superficiale della scheda e anche la macchina di inserimento automatico sarà danneggiata. Il circuito stampato su cui sono installati i componenti è piegato dopo la saldatura e i piedi del componente sono difficili da tagliare ordinatamente. La scheda non può essere installata sul telaio o sulla presa all'interno della macchina, quindi è anche molto fastidioso per l'impianto di assemblaggio incontrare la deformazione della scheda. L'attuale tecnologia di montaggio superficiale si sta sviluppando nella direzione di alta precisione, alta velocità e intelligenza, che presenta requisiti di planarità più elevati per le schede PCB che ospitano vari componenti.

Nello standard IPC, viene specificamente sottolineato che la deformazione massima consentita delle schede PCB con dispositivi di montaggio superficiale è dello 0,75% e la deformazione massima consentita delle schede PCB senza montaggio superficiale è dell'1,5%. Infatti, per soddisfare i requisiti di posizionamento ad alta precisione e ad alta velocità, alcuni produttori di assemblaggio elettronici hanno requisiti più rigorosi per la deformazione. Ad esempio, la nostra azienda ha più clienti che richiedono una deformazione massima dello 0,5%, e anche alcuni clienti lo richiedono.

La scheda PCB è composta da foglio di rame, resina, panno di vetro e altri materiali. Le proprietà fisiche e chimiche di ogni materiale sono diverse e lo stress termico si verificherà inevitabilmente dopo essere stato premuto insieme, che causerà deformazione. Allo stesso tempo, nel processo di elaborazione del PCB, passerà attraverso vari processi come ad alta temperatura, taglio meccanico, trattamento bagnato, ecc., che avranno anche un impatto importante sulla deformazione della scheda. In breve, le ragioni della deformazione del PCB possono essere complesse e diverse. Come ridurre o eliminare le caratteristiche del materiale La distorsione o la deformazione causata dalla lavorazione è diventata uno dei problemi più complicati affrontati dai produttori di PCB.

Analisi delle cause della deformazione della scheda PCB

Generalmente, una grande area di foglio di rame è progettata sul circuito stampato per scopi di messa a terra. A volte c'è anche una grande area di foglio di rame progettato sullo strato Vcc. Quando questi fogli di rame di grande area non possono essere distribuiti uniformemente sullo stesso circuito stampato Quando è installato, causerà assorbimento di calore irregolare e dissipazione del calore. Naturalmente, anche il circuito stampato si espanderà e si contrarrà. Se l'espansione e la contrazione non possono essere fatte allo stesso tempo, causerà stress e deformazioni differenti. In questo momento, se la temperatura della scheda ha raggiunto Al limite superiore del valore Tg, la scheda inizierà ad ammorbidirsi, causando deformazione permanente.

I punti di connessione (vias, vias) di ogni strato sul circuito stampato limiteranno l'espansione e la contrazione della scheda

I circuiti stampati di oggi sono per lo più schede multistrato, e ci saranno punti di connessione rivettati (vias) tra gli strati. I punti di collegamento sono divisi in fori passanti, fori ciechi e fori sepolti. Dove ci sono punti di connessione, la scheda sarà limitata. L'effetto dell'espansione e della contrazione causerà anche indirettamente piegatura della piastra e deformazione della piastra.

Il peso del circuito stampato stesso causerà la scheda di ammaccatura e deformazione

Generalmente, il forno di riflusso utilizza una catena per guidare il circuito stampato in avanti nel forno di riflusso, cioè i due lati del bordo sono utilizzati come fulcro per sostenere l'intera scheda. Se ci sono parti pesanti sulla tavola, o la dimensione della tavola è troppo grande, mostrerà una depressione nel mezzo a causa della quantità di seme, causando la piastra a piegarsi.

La profondità del V-Cut e della striscia di collegamento influenzeranno la deformazione del puzzle

Fondamentalmente, V-Cut è il colpevole che distrugge la struttura della scheda, perché V-Cut taglia scanalature nel foglio originale grande, quindi il V-Cut è incline a deformazioni. (Lettura correlata: Circuito alla macchina del bordo bordo-V-Cut del bordo)

Misure di miglioramento per la deformazione del PCB

1. Ridurre l'effetto della temperatura sullo stress del bordo

Poiché la "temperatura" è la principale fonte di stress del bordo, finché la temperatura del forno di riflusso è abbassata o il tasso di riscaldamento e raffreddamento del bordo nel forno di riflusso è rallentato, il verificarsi di piegatura e deformazione della piastra può essere notevolmente ridotto. Ma potrebbero esserci altri effetti collaterali.

2. Utilizzare piatti ad alto Tg

Tg è la temperatura di transizione del vetro, cioè la temperatura alla quale il materiale cambia dallo stato del vetro allo stato della gomma. Più basso è il valore Tg del materiale, più velocemente la scheda inizia ad ammorbidirsi dopo essere entrata nel forno di riflusso e il tempo necessario per diventare stato di gomma morbida diventerà anche più lungo e la deformazione della scheda sarà naturalmente più grave. Utilizzando una piastra Tg più alta può aumentare la sua capacità di resistere a stress e deformazioni, ma il prezzo del materiale è relativamente alto.

3. Aumentare lo spessore del circuito stampato

Al fine di raggiungere lo scopo di più leggero e sottile per molti prodotti elettronici, lo spessore della scheda ha lasciato 1.0mm, 0.8mm, o anche 0.6mm. Tale spessore deve mantenere la scheda da deformarsi dopo il forno di riflusso, che è davvero difficile. Si raccomanda che se non vi è alcun requisito di leggerezza e sottigliezza, lo spessore del bordo dovrebbe essere di 1,6 mm, il che può ridurre notevolmente il rischio di flessione e deformazione del bordo.

4. Ridurre le dimensioni del circuito stampato e ridurre il numero di puzzle

Poiché la maggior parte dei forni a riflusso utilizza catene per guidare il circuito stampato in avanti, maggiore sarà la dimensione del circuito stampato a causa del suo proprio peso, ammaccatura e deformazione nel forno a riflusso, in modo da cercare di mettere il lato lungo del circuito stampato come bordo della scheda. Sulla catena del forno a riflusso, la depressione e la deformazione causate dal peso del circuito stampato possono essere ridotte. Anche la riduzione del numero di pannelli si basa su questo motivo. Vale a dire, quando si passa il forno, cercare di utilizzare il bordo stretto per passare la direzione del forno per quanto possibile per ottenere la più bassa quantità di deformazione di depressione.

5. Apparecchio usato del vassoio del forno

Se i metodi di cui sopra sono difficili da raggiungere, l'ultimo è quello di utilizzare supporto / modello di riflusso per ridurre la quantità di deformazione. Il motivo per cui il supporto / modello di riflusso può ridurre la flessione della piastra è perché, se si tratta di espansione termica o contrazione a freddo, si spera che il vassoio possa tenere il circuito stampato e attendere che la temperatura del circuito stampato sia inferiore al valore Tg e inizi a indurirsi nuovamente e può anche mantenere le dimensioni del giardino.

Se il pallet monostrato non può ridurre la deformazione del circuito stampato, deve essere aggiunto un coperchio per bloccare il circuito con i pallet superiori e inferiori. Ciò può ridurre notevolmente il problema della deformazione del circuito attraverso il forno di riflusso. Tuttavia, questo vassoio del forno è abbastanza costoso e il lavoro manuale è necessario per posizionare e riciclare i vassoi.

6. Utilizzare connessioni reali e fori di timbratura invece di V-Cut sotto-schede

Poiché V-Cut distruggerà la resistenza strutturale del pannello tra i circuiti stampati, cercare di non utilizzare il sub-board V-Cut o ridurre la profondità del V-Cut.