PCB技術 - なぜPCBボードが変形し、どのようにそれを防ぐために2

なぜPCBボードが変形し、どのようにそれを防ぐために2

2.2変形中に発生 PCB処理

pcb基板処理中の変形の原因は非常に複雑であり，2種類の応力に分けられる。その中でも，主にプレス加工中に熱応力が発生し，主に板の積層，ハンドリング，ベーキング時に機械的応力が発生する。以下、工程順に簡単に説明する。

着信銅クラッドラミネート：銅クラッドラミネートは、対称構造とグラフィックなしですべて両面です。銅箔やガラスクロスのCTEはほぼ同じであるので、プレス時のCTEの違いによる変形はほとんどない。しかし、銅張積層板のサイズは大きく、ホットプレートの異なる領域では温度差があり、加圧時に異なる領域での硬化速度や樹脂の程度が若干異なる。同時に、異なる加熱速度での動的粘度も全く異なるので、それはまた、硬化プロセスの違いによる局部的な応力を生成する。一般的に、この種のストレスは、プレス後のバランスを維持するが、将来の処理中に徐々に解放され変形する。

プレスプレスプロセスは熱応力を発生させる主なプロセスである, そして、異なる材料または構造による変形は、前のセクションの分析に示されます. 銅張積層板のプレス加工と同様, 硬化プロセスの違いに起因する局部応力も生じる. PCBボードより厚い厚みのため、銅クラッド積層材よりも熱応力が大きい, 多様なパターン配布, そして、より多くのprepregs. における応力 PCBボード その後の掘削中にリリース, 形状, またはプロセスを焼く, 板を変形させる.

ハンダマスク、文字等のベーキング工程：ハンダマスクインクを硬化させて積層することができないので、PCBボードを硬化のためのラックに配置する。ソルダーマスクの温度は約150℃°Cであり、媒体とTG材料のTg点を超えるだけであり、Tg以上の樹脂は非常に弾性的であり、自身の重量又は強い風の作用で容易に変形する。

熱風半田平準化：錫炉の温度は摂氏265度、摂氏265度であり、通常のボード熱気ソルレベルでは3 s - 6 sである。熱気温度は摂氏280度〜摂氏300度。ハンダを平らにすると、板は室温から錫炉に入れられ、炉から出てから2分後に室温での後処理水洗浄が行われる。全体のホットハンダ平準化プロセスは、突然の加熱と冷却プロセスです。回路基板と凹凸構造の材料によって、冷却および加熱過程で必然的に熱応力が発生し、微視的な歪みと全体的な変形及び反り領域が生じる。

ストレージ：半製品の段階でのPCBボードの保管は一般的に棚にしっかりと挿入され、棚の堅さ調整は適切ではない、またはストレージプロセス中のボードの積み重ねはボードの機械的変形を引き起こす。特に2.0 mm以下の薄板では衝撃がより深刻である。

これらの要因に加えて、PCB基板の変形に影響を与える要因も多い。

PCB基板反りの防止と変形

The warpage of the circuit board has a great influence on the production of the printed circuit board. 反りは回路基板の製造工程で重要な問題の一つでもある. 部品が付いた板は溶接後に曲げられる, そして、コンポーネントフィートはきちんとしているのが難しいです. ボードは、シャーシまたはマシン内のソケットにインストールすることはできません, したがって、回路基板の反りは、その後のプロセス全体の正常な動作に影響を及ぼすであろう. 現時点で, プリント基板は表面実装の時代に入った チップマウント, そして、回路基板の反りのためのプロセス要件は、ますます高くなっていると言われることができます. それで、我々は半分のヘルプの反りの理由を見つけなければなりません.

（1）エンジニアリングデザイン：プリント基板の設計に注意しなければならない。（a）基板プリプレグの配置は、6層板のように対称でなければならず、1個の1／2から2×5と5個の1／2から6までの層の間の厚さであり、プリプレグの数は同じであるべきであり、それ以外の場合は、プレス後に反り易くなる層である。B .多層コアボードとプリプレグは、同じサプライヤーの製品を使用する必要があります。c .外側層の側面A及び側Bの回路パターンの面積は、できるだけ近いものでなければならない。A側が大きな銅面であり、B側のみが数行しかない場合、この種のプリント基板はエッチング後に容易に反ります。両側の線の面積があまりにも異なっているならば、あなたはバランスのために細い側にいくつかの独立した格子を加えることができます。

（2）切断前の盤の乾燥：銅張積層板（150度、時間8±±2時間）を切る前に基板を乾燥させる目的は、基板内の水分を除去し、同時に基板内の樹脂を完全に固化させ、さらに基板の残留応力を除去することである。これはボードが反りを防ぐのに役立ちます。現在、多くの両面および多層基板は、ブランキングの前または後にベーキングのステップにまだ付着している。しかし、いくつかのプレート工場の例外があります。現在のPCB乾燥時間規則は、4～10時間の範囲内で矛盾しています。生産されるプリント板のグレードと反りのための顧客の要件に応じて決定することをお勧めします。ブロック全体が焼かれた後にジグソーまたはブランキングに切ることの後、焼いてください。どちらの方法も可能です。切断後に盤を焼くことが推奨される。インナーボードも焼きます。

プリプレグの反り及び緯糸方向：プリプレグを積層した後、反り及び緯糸の収縮率が異なり、打抜き及び積層の際には、反り及び緯糸方向を区別する必要がある。さもなければ、完成した基板をラミネーション後に反りさせることが容易であり、ベーキングボードに圧力を加えても修正が困難である。多層基板の反りに対する多くの理由は、プリプレグが積層中のワープ及び緯糸方向に区別されず、ランダムに積層されることである。どのようにワープと緯糸の方向を区別するには？プリプレグの巻上げ方向はワープ方向であり、幅方向は緯糸方向である銅箔ボードでは、長辺が緯糸方向であり、短辺がワープ方向である。供給者調査

（4）積層後のリリーフ応力：ホットプレス・冷間プレス・切断・ミル後の多層基板を取り出し、150℃で4時間放置して徐々に応力を解放し、樹脂を完全に硬化させ、この工程を省略することはできない。

（5）電気めっきの場合、表面電気めっき及びパターン電気メッキ用の特別なNiPローラで0.4×1／2インチ0.6 mmの超薄多層板を用いることで薄板を矯正する必要がある。薄板が自動電気メッキライン上のフライバス上でクランプされた後、丸棒は全体のフライバス上のニップローラをつかんで、メッキ後のプレートが変形しないように、全てのプレートをローラ上に整流する。この処置なしで、20～30ミクロンの銅レイヤーを電気メッキした後に、シートは曲がって、それを救済するのが難しいです。

ホットエアレベリングの後のボードの冷却：プリントボードが熱い空気によって平らにされるとき、プリントボードはハンダ浴（およそ250℃）の高温によって影響を受けます。取出された後に、それは自然の冷却のために平らな大理石または鋼板に置かれて、それから掃除のために後処理機械に送られなければなりません。これは、ボードの反りを防ぐのに適しています。いくつかの工場では、鉛錫表面の明るさを高めるために、熱風を平準化した直後に冷水中に入れ、数秒後に後処理する。この種の熱いと冷たい影響は、特定のタイプの板に反りを引き起こすかもしれません。ツイスト、層状またはブリスター。また，冷却用機器に空気浮上床を設置することもできる。

7 .反り板の処理：よく管理された工場では、プリントボードは最終検査中に100 %の平坦性のために検査される。すべての無資格の板は、選ばれて、オーブンに入れられます。そして、3 - 6時間の間重圧の下で150度で焼かれて、重圧の下で自然に冷却されます。その後、ボードを取り出すために圧力を軽減し、ボードの一部を保存することができますので、いくつかのボードを焼くし、2〜3倍を押す前に平準を確認することができます平準を確認します。上記の反り処理方法が実装されていない場合は、ボードの一部は無駄になり、廃棄することができる。

4, PCBボード 反則変更基準

PCB反り規格のために、IPC - 600 G No . 2.11フラットネス規格を参照してください：表面実装されたコンポーネント（SMT実装のような）プリント板のために、歪曲とボーイング標準は0.75 %以下です、そして、板の他のタイプは1.5 %以下でありません。テストメソッドは、IPC - Tm - 6502.4.22を参照してください。