PCB Tecnico - Cause e metodi di prevenzione della flessione del PCB

Cause di piegatura e deformazione della scheda PCB e metodi di prevenzione

Nel processo di produzione PCB, la maggior parte dei circuiti stampati sono inclini a piegare e deformare la scheda quando passano attraverso Reflow. Se è grave, può anche causare componenti come saldatura vuota e lapidi. Come posso superarlo?

Ad essere onesti, la causa di ogni piegatura della piastra e deformazione della piastra può essere diversa, ma tutto dovrebbe essere attribuito allo stress applicato alla scheda che è maggiore dello stress che il materiale del bordo può sopportare. Quando la scheda è sottoposta a sollecitazioni irregolari O quando la capacità di ogni posto sulla scheda di resistere allo stress è irregolare, si verificherà il risultato della piegatura del bordo e deformazione del bordo.

Da dove viene lo stress sulla tavola? Infatti, la più grande fonte di stress nel processo di Reflow è la temperatura. La temperatura non solo rende il circuito stampato morbido, ma distorce anche il circuito stampato. Accoppiato con le caratteristiche del materiale di espansione termica e contrazione, è la causa principale della flessione del bordo.

Allora perché alcune tavole hanno diversi gradi di curvatura e deformazione?

Prima di comprendere il problema della curvatura della scheda e della deformazione della scheda, ti consiglio di fare riferimento a questo articolo sull'analisi della causa reale e la prevenzione dell'esplosione del PCB. Alcuni contenuti saranno correlati.

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

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

2. I punti di connessione (vias) di ogni strato del PCB 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 simili a rivetti (via) 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.

3. Il peso del circuito stesso causerà il bordo 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.

4. La profondità del V-Cut e le strisce di collegamento influenzeranno la deformazione del puzzle

Fondamentalmente, V-Cut è il colpevole che distrugge la struttura della scheda, perché V-Cut taglia scanalature a forma di V sul foglio grande originale, quindi il V-Cut è incline a deformazioni.

Come possiamo impedire alla tavola di piegarsi e deformarsi quando la tavola passa attraverso il forno di riflusso?

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. Tuttavia, possono verificarsi altri effetti collaterali, come il cortocircuito della saldatura.

2. Utilizzando foglio di Tg alto

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 PCB 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 il più lontano possibile. La quantità di deformazione depressiva.

5. Apparecchio usato del vassoio del forno

Se i metodi di cui sopra sono difficili da raggiungere, l'ultimo è quello di utilizzare un 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 si spera che si tratti di espansione termica o contrazione a freddo. Il vassoio può contenere il circuito stampato e attendere fino a quando la temperatura del circuito stampato è inferiore al valore Tg e iniziare a indurirsi di nuovo, 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 Router invece della scheda secondaria di V-Cut

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.