PCB Tecnico - Il danno causato dalla deformazione della scheda PCB

Nella linea di montaggio superficiale automatica, se il circuito stampato non è piatto, causerà un posizionamento impreciso, i componenti non possono essere inseriti o montati al foro e al pad di montaggio superficiale della scheda e anche il montaggio automatico sarà danneggiato.

Dopo che il circuito stampato è collegato ai componenti, si piega e i piedi del componente non sono facili da tagliare piatti. La scheda non può essere inserita nella custodia o nella presa, quindi, gli impianti di assemblaggio PCB sono anche disturbati da deformazioni della scheda.

L'attuale tecnologia di assemblaggio superficiale si sta sviluppando nella direzione di alta precisione, alta velocità e intelligenza, che richiede che le schede PCB abbiano una maggiore planarità e possono essere utilizzate come componenti principali di vari componenti.

In particolare, lo standard IPC stabilisce che la deformazione consentita delle schede PCB con dispositivi di montaggio superficiale è dello 0,75%, mentre la deformazione consentita delle schede PCB senza dispositivi di montaggio superficiale è dell'1,5%.

Nelle applicazioni reali, al fine di soddisfare i requisiti di posizionamento ad alta precisione e ad alta velocità, alcuni produttori di assemblaggio elettronici hanno requisiti più severi sulla quantità di deformazione, come richiedere un valore ammissibile di deformazione dello 0,5%, o addirittura dello 0,3% per i requisiti individuali.

Il circuito stampato è composto da foglio di rame, resina, panno di vetro e altri materiali e le loro proprietà fisiche e chimiche sono diverse. Produceranno inevitabilmente stress termico e causeranno deformazioni quando premuti insieme.

Allo stesso tempo, la scheda PCB subisce vari processi come ad alta temperatura, taglio meccanico, lavorazione a umido, ecc., durante il processo di elaborazione e avrà anche un impatto importante sulla deformazione della scheda. Le ragioni della deformazione della scheda PCB sono complesse e mutevoli. Come ridurre o eliminare la deformazione causata da diverse proprietà del materiale o da diverse tecniche di lavorazione è diventato uno dei problemi per i produttori di PCB.

2.

usi di deformazione del circuito stampato.

La deformazione del circuito stampato deve essere studiata da diversi aspetti come materiale, struttura, distribuzione del modello, tecnologia di elaborazione, ecc Questo articolo analizzerà e spiegherà varie ragioni e metodi di miglioramento che possono causare deformazioni.

L'area di diffusione del rame della piastra è irregolare, il che rende la piegatura della piastra e l'deformazione della piastra peggiore.

Di solito una grande quantità di foglio di rame è progettata sul circuito stampato come messa a terra, e a volte una grande quantità di foglio di rame è anche progettata sullo strato Vcc. Quando queste grandi quantità di foglio di rame non possono essere distribuite uniformemente sullo stesso circuito stampato, si verificheranno assorbimento di calore e dissipazione di calore. Il problema dell'uniformità.

Naturalmente, il circuito stampato è anche termorestringebile. Se il restringimento termico non può causare stress e deformazioni differenti allo stesso tempo e la temperatura della scheda raggiunge il limite superiore del valore Tg, la scheda inizierà ad ammorbidirsi e causare deformazioni.

Le giunzioni (vias, vias) di ogni strato sul circuito stampato limiteranno il sollevamento della scheda.

I circuiti stampati moderni sono per lo più schede multistrato. Ci saranno giunti tra gli strati che sono gli stessi dei rivetti. I giunti sono divisi in fori passanti, fori ciechi e fori sepolti. Dove ci sono giunti, l'effetto di espansione e contrazione del bordo sarà limitato. Provocherà anche indirettamente la tavola a piegarsi e deformarsi.

Motivi della deformazione del circuito stampato:

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

Di solito il forno di riflusso adotta una struttura a catena, che può spingere il circuito stampato in avanti, vale a dire, l'intera scheda dovrebbe essere sostenuta su entrambi i lati della scheda come fulcro.

Se ci sono parti pesanti sulla tavola, o la dimensione della tavola è troppo grande, il fenomeno della depressione nel mezzo apparirà a causa della sua specie, che causerà la tavola a piegarsi.

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

Fondamentalmente parlando, V-Cut è il colpevole che distrugge la struttura della scheda, perché V-Cut è scanalato nella scheda grande originale, quindi è facile da deformare al V-Cut.

Il grado di influenza del materiale di piegatura, della struttura e della grafica sulla deformazione del bordo:

Il circuito stampato è formato premendo la scheda centrale, il prepreg e il foglio di rame esterno. La scheda centrale e la lamina di rame sono deformati dal calore durante il processo di pressatura. La quantità di deformazione dipende dal coefficiente di espansione termica (CTE) dei due materiali.

Il coefficiente di espansione termica (CTE) del rame è circa 17X10-6; il coefficiente di espansione termica (CTE) del substrato FR-4 è circa (50~70)X10-6; Il coefficiente di espansione termica (250 ~ 350) del substrato ordinario FR-4 è e la direzione X CTE è generalmente simile alla lamina di rame a causa della presenza di panno di vetro.

3.

Deformazione del circuito stampato durante l'elaborazione.

Le cause di deformazione durante l'elaborazione del circuito stampato sono molto complesse e possono essere suddivise in sollecitazioni causate da sollecitazioni termiche e sollecitazioni meccaniche.

Tra queste sollecitazioni, si genera stress termico durante la pressatura e stress meccanico durante l'impilamento, la manipolazione e la cottura delle piastre. Segue una breve discussione nell'ordine del processo.

1. Materie prime rivestite di rame:

I laminati rivestiti di rame sono pannelli a doppio strato con struttura simmetrica e senza motivi. Il CTE della lamina di rame e del panno di vetro sono molto diversi, quindi la deformazione causata dalla differenza in CTE raramente si verifica durante la laminazione.

Tuttavia, a causa delle grandi dimensioni della pressa laminata rivestita in rame e della differenza di temperatura nelle diverse aree della piastra calda, ci sono sottili differenze nella velocità di polimerizzazione e nel grado della resina in diverse aree durante il processo di pressatura. Allo stesso tempo, la viscosità dinamica varia notevolmente a diversi tassi di riscaldamento, quindi si verificherà anche la polimerizzazione. Stress locale durante il processo.

In circostanze normali, lo sforzo viene mantenuto in equilibrio dopo la pressatura, ma viene gradualmente rilasciato durante la successiva lavorazione, con conseguente deformazione.

2. Premere:

Il processo di laminazione dei circuiti stampati è il processo principale che genera stress termico. Simile alla laminazione dei laminati rivestiti di rame, si verificheranno anche tensioni locali causate da incoerenze nel processo di polimerizzazione. I circuiti stampati sono più spessi e hanno più modelli, quindi prepreg È più difficile eliminare lo stress termico rispetto ai laminati rivestiti in rame.

Inoltre, lo stress sulla scheda PCB verrà rilasciato durante il successivo processo di perforazione, formatura o cottura, che causerà la deformazione della scheda.

3. processi quali maschera di saldatura e cottura del carattere:

Poiché gli inchiostri della maschera di saldatura non possono essere sovrapposti l'uno sull'altro quando sono induriti, i circuiti stampati sono tutti posizionati su un rack per la polimerizzazione. La temperatura della maschera di saldatura è di circa 150 ° C, che supera appena il punto Tg del materiale Tg. La resina sopra il punto Tg è altamente elastica. La piastra è facile da deformare sotto l'azione del proprio peso o il forte vento del forno.

4. Flatness della saldatura ad aria calda:

Generalmente, la temperatura del forno di stagno della saldatrice ad aria calda per piastre è tra 225Â ° C e 265Â ° C e il tempo è 3S-6S. La temperatura dell'aria calda è compresa tra 280 e 300 gradi Celsius.

A temperatura ambiente, la saldatura viene trasferita dalla temperatura ambiente al forno di stagno e quindi il lavaggio dell'acqua post-trattamento a temperatura ambiente viene effettuato entro due minuti dopo essere uscito dal forno. L'intero processo di livellamento della saldatura ad aria calda è un processo di raffreddamento rapido.

Poiché il materiale del circuito stampato è diverso, la sua struttura non è uniforme, produrrà inevitabilmente stress termico durante il processo di raffreddamento e riscaldamento, con conseguente deformazione microscopica e zona di deformazione generale.

5. Stoccaggio:

I circuiti stampati sono immagazzinati nella fase del prodotto semifinito e di solito sono inseriti duramente sullo scaffale. La regolazione errata della tenuta dello scaffale, o l'impilamento o il posizionamento del bordo durante il processo di stoccaggio causerà deformazione meccanica del bordo. In particolare, ha un impatto maggiore su piastre inferiori a 2,0 mm.

Oltre ai fattori di cui sopra, ci sono molti fattori che influenzano la deformazione della scheda PCB.

4.

Prevenire deformazioni e deformazioni del circuito stampato.

La deformazione deformante del circuito stampato ha una grande influenza sulla produzione del circuito stampato. La deformazione di warpage è anche un problema importante nella produzione di circuiti stampati. La scheda con i componenti si piega dopo la saldatura, il che rende difficile per i piedi del componente essere puliti.

La scheda non può essere installata sul telaio o sulla presa, quindi, la deformazione del circuito stampato influenzerà il normale funzionamento dell'intero processo successivo.