電子設計 - PCB変形のエンジニアリング設計に関する研究

PCB設計 構造的非対称性を避けるために, マテリアル非対称性, 変形の発生を低減するグラフィック非対称設計. 同時に, コアボードの直接積層構造は銅箔ラミネート構造よりも変形が容易であることが本研究の過程でわかった. ある種の構造パネルの試験結果.

2つの構造の欠陥率には明確な差がない。コアプレート積層構造は3枚のコア板で構成されており、異なるコアプレート間の伸縮、応力変化がより複雑であり難くなる。エンジニアリング設計では、ジグソーパネルのフレーム形態も変形に大きな影響を与える。一般的に、PCB工場は連続した大きな銅フレームおよび非連続銅箔または銅ブロック・フレームを有する。

2種類の枠設計パネルの比較試験結果2フレームの変形が異なる理由は、連続銅フレームがプレス・スプライシング工程で高い強度と剛性を有しているため、基板内の残留応力が解放されにくいためである。形状が加工された後にリリースに集中します。より深刻な変形につながる。不連続銅箔フレームは押圧した後に徐々に応力を解放し、形状の後にベニヤは変形する。これらは設計に柔軟に使用できるならば，エンジニアリングデザインに関連する影響因子がいくつかある。設計による変形の影響を低減できる。

コンプレッション

押すことの影響 PCB変形 非常に重要です. パラメータ設定, プレス選択と積層法は効果的に応力を低減できる. 対称構造を持つ一般的パネルについて, プレス加工時の対称積層に注意を払う必要がある, ツールパネルやクッション材などの補助具の対称配置. 同時に, ホットとコールドの統合プレスを選択しても、明らかに熱ストレスを減らすために役立つて. The reason is that the cold and hot split press transfers the plate to the cold press at high temperature (above GT temperature), そして、材料はTG点より上に圧力を失います. 急速冷却は熱応力と変形の急速な解放につながる, そして、統合された寒さと熱いプレスは熱いプレスの最終段階を冷やすことができて、プレートが高温で圧力を失うのを避けることができます.

同時に、顧客の特別なニーズのために、非対称の材料または構造で若干のプレートがあることは避けられません。このとき、前の記事で分析された異なったCTEに起因する変形は、非常に明白です。この問題のために、我々は非対称の原理を使用しようとすることができます非対称の配置を使用して、PCBの両側に異なる加熱速度を達成するために非対称な配置を使用することです。表4は当社のある構造の非対称板の試験結果です。非対称スタッキング法を通して、プレス後のポスト硬化プロセスを加えて、出荷前に平準化することで、このボードは最終的に顧客の2.0 mm要件を満たします。

その他の製造工程

pcb製造プロセスでは，プレスに加えて，はんだマスク，キャラクタリゼーション，熱風平準化のためのいくつかの高温処理プロセスが存在する。このうち、半田マスクの最高温度は、キャラクタ後のベーキングボードは150℃である。前述のように、この温度は通常のTg材料である。tg点以上では，材料は非常に弾性状態であり，外力下で容易に変形する。したがって、プレートを乾燥させる際に、下板を曲げるのを防止するために、プレートを積み重ねないようにする。同時に、プレートを乾燥させる際に、プレート方向が吹出し方向と平行であることを保証する。熱風平準化プロセスでは、高温での後処理の冷水洗浄による急激な冷間変形を避けるために、30秒間以上冷却するために、錫炉にプレートを設置することが必要である。

製造工程に加えて，各ステーションのpcbボードの蓄積も変形に影響を与えた。一部のメーカーでは、生産される製品の数が多く、スペースが小さいために、複数のボードが積み重なって保管されているため、外力によって部品が変形することになり、PCBボードもある程度の可塑性を持っているため、次のレベリング工程では100 %のリストアができない。

出荷前のレベリング

大部分 PCBメーカー 出荷前にレベリング処理を行います. これは、熱処理中の基板の変形や機械的な力が処理中に必然的に起こるからである. それは、機械的な平準化または熱のベーキング. 効果的に改善される. はんだマスクと表面被覆層の耐熱性の影響, 一般的な焼成温度は摂氏140度, これは通常の材料のtg温度を超える. これは普通のボードのレベリングに大きな利益をもたらす, しかし、高いTG材料のために、レベリング効果はそれほど明白でありません, したがって、高い板の反りを有する高Tg板上で焼成シートの温度を適切に増加させることができる, しかし、インク及びコーティング層の品質は、主に要求される. 同時に, ベーキング中の重量を加圧し、炉で冷却時間を増加させる方法は、変形に対して一定の効果を有する. 重量と炉の冷却時間がプレートの平準化に及ぼす影響の試験結果は、重量の増加と炉の延長から見ることができる. コールドタイムは変形の平準化に重大な影響を及ぼす.