PCB Tecnico - Come migliorare la deformazione del circuito stampato PCB

Quando i circuiti stampati subiscono la saldatura a riflusso, la maggior parte di essi sono inclini a piegare e deformare il bordo. Se è grave, può anche causare componenti come saldatura vuota e lapidi. Come superarlo?

Rischi di deformazione del circuito stampato

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 nel caso o nella presa all'interno della macchina, quindi è anche molto fastidioso per la fabbrica di circuiti stampati incontrare l'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.

La scheda PCB è composta da fogli di rame, resina, panno di vetro e altri materiali e le proprietà fisiche e chimiche di ogni materiale sono diverse. Dopo essere stati premuti insieme, lo stress termico si verificherà inevitabilmente e 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 di deformazione

La deformazione della scheda PCB deve essere studiata da diversi aspetti come materiale, struttura, distribuzione del modello, processo di elaborazione, ecc Questo articolo analizzerà e spiegherà varie ragioni e metodi di miglioramento che possono verificarsi.

L'area irregolare della superficie in rame sul circuito stampato peggiorerà la flessione e l'deformazione della scheda.

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 della scheda sono utilizzati come fulcro per sostenere l'intera scheda. Se ci sono parti pesanti sulla scheda, o la dimensione della scheda è troppo grande

Se è grande, mostrerà il fenomeno della depressione nel mezzo a causa della propria quantità di semi, causando la piega del piatto.

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.

Come migliorare la deformazione del circuito stampato PCB

Analisi dell'influenza dei materiali di pressatura, delle strutture e della grafica sulla deformazione della piastra

La scheda PCB è formata premendo la scheda centrale, il prepreg e il foglio di rame esterno. La scheda centrale e la lamina di rame vengono riscaldati e deformati quando vengono premuti insieme. La quantità di deformazione dipende da:

Il coefficiente di espansione termica (CTE) del foglio di rame e il coefficiente di espansione termica (CTE) dei comuni substrati FR-4.

Sopra il punto TG è (250 ~ 350) X10-6 e la direzione X CTE è generalmente simile alla lamina di rame a causa della presenza di panno di vetro.

Come migliorare la deformazione del circuito stampato PCB

Supponiamo che ci siano due schede core con una grande differenza in CTE che sono pressate insieme da un prepreg, in cui il CTE della scheda A core è 1.5x10-5/ grado Celsius, e la lunghezza della scheda core è entrambe 1000 mm. Nel processo di pressatura, il prepreg, che viene utilizzato come foglio di incollaggio, legherà le due schede core insieme attraverso tre fasi di ammorbidimento, flusso e riempimento con grafica e polimerizzazione.

Se la struttura laminata, il tipo di materiale e la distribuzione del modello della scheda PCB sono uniformi, influenzano direttamente la differenza in CTE tra le diverse schede del nucleo e le pellicole di rame. La differenza di espansione e contrazione durante il processo di laminazione sarà mantenuta attraverso il processo di solidificazione del prepreg. Infine, si forma la deformazione della scheda PCB.

Deformazione causata durante l'elaborazione del PCB

La ragione della deformazione dell'elaborazione della scheda PCB è molto complicata e può essere divisa in due tipi di stress: stress termico e stress meccanico. Tra questi, lo stress termico viene generato principalmente durante il processo di pressatura e lo stress meccanico viene generato principalmente durante l'impilamento, la manipolazione e la cottura delle piastre. La seguente è una breve discussione nell'ordine del processo.

Laminato rivestito di rame in entrata: I laminati rivestiti di rame sono tutti bifacciali, con struttura simmetrica e senza grafica. Il CTE della lamina di rame e del panno di vetro è quasi lo stesso, quindi non c'è quasi alcuna deformazione causata dalla differenza in CTE durante il processo di pressatura. Tuttavia, la dimensione della pressa laminata rivestita di rame è grande e la differenza di temperatura in diverse aree della piastra calda causerà lievi differenze nella velocità e nel grado di indurimento della resina in diverse aree durante il processo di pressatura. Allo stesso tempo, anche la viscosità dinamica a diversi tassi di riscaldamento è abbastanza diversa, quindi produrrà anche stress locale a causa delle differenze nel processo di polimerizzazione. Generalmente, questo tipo di stress manterrà l'equilibrio dopo la pressione, ma gradualmente rilascerà e si deformerà durante l'elaborazione futura.

Pressatura: Il processo di pressatura PCB è il processo principale che genera stress termico. La deformazione dovuta a diversi materiali o strutture è mostrata nell'analisi nella sezione precedente. Simile alla pressatura dei laminati rivestiti di rame, si verificheranno anche tensioni locali causate dalle differenze nel processo di polimerizzazione. Le schede PCB hanno più stress termico rispetto ai laminati rivestiti in rame a causa di spessore più spesso, distribuzione diversificata del modello e più prepreg. Lo stress nella scheda PCB viene rilasciato durante i successivi processi di perforazione, forma o griglia, causando la deformazione della scheda.

Processo di cottura della maschera di saldatura, dei caratteri, ecc.: Poiché gli inchiostri della maschera di saldatura non possono essere impilati l'uno sull'altro quando sono induriti, le schede PCB saranno collocate in un rack per la polimerizzazione. La temperatura della maschera di saldatura è di circa 150 ° C, che supera appena il punto Tg dei materiali medio e basso Tg, Tg La resina sopra il punto è altamente elastica e la piastra è facilmente deformata sotto l'azione del proprio peso o il forte vento del forno.

Livellaggio della saldatura ad aria calda: La temperatura del forno di stagno è di 225 gradi Celsius ~ 265 gradi Celsius e il tempo è 3S-6S quando la saldatura ad aria calda ordinaria del bordo è livellata. La temperatura dell'aria calda è 280 gradi Celsius ~ 300 gradi Celsius. Quando la saldatura è livellata, il bordo viene messo nel forno di stagno a temperatura ambiente e il lavaggio dell'acqua post-trattamento a temperatura ambiente sarà effettuato entro due minuti dopo essere stato fuori dal forno. L'intero processo di livellamento della saldatura ad aria calda è un processo improvviso di riscaldamento e raffreddamento. A causa dei diversi materiali del circuito stampato e della struttura irregolare, lo stress termico apparirà inevitabilmente durante il processo di raffreddamento e riscaldamento, portando a deformazione microscopica e deformazione generale e area di deformazione.

Stoccaggio: Lo stoccaggio delle schede PCB nella fase dei semilavorati è generalmente saldamente inserito nello scaffale e la tenuta dello scaffale non è regolata correttamente o l'impilamento delle schede durante il processo di stoccaggio causerà deformazione meccanica delle schede. Soprattutto per le piastre sottili inferiori a 2,0 mm, l'impatto è più grave.