정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
PCB 보드의 변형은 재료, 구조, 패턴 분포, 가공 공정 등 몇 가지 측면에서 연구가 필요하다. 이 글은 나타날 수 있는 다양한 원인과 개선 방법을 분석하고 설명하고자 한다.
회로 기판의 고르지 않은 구리 표면적은 회로 기판의 굴곡과 굴곡을 심화시킬 수 있다.
일반적으로 회로 기판에 대면적의 동박을 설계하여 접지 목적으로 사용한다.때로는 Vcc 층에도 대면적의 동박을 설계하기도 한다.이러한 대면적의 동박이 같은 회로판에 고르게 분포되지 않을 때 설치할 때 흡열과 열방출이 고르지 못하게 된다.물론 회로기판도 팽창하고 수축된다.팽창과 수축을 동시에 할 수 없다면 서로 다른 응력과 변형을 초래할 것이다.이때 판재의 온도가 Tg 값의 상한선에 도달하면 판재가 연화되기 시작하여 영구적으로 변형된다.
보드의 각 레이어의 연결 점 (오버홀, 오버홀) 은 보드의 팽창과 수축을 제한합니다.
오늘날의 회로기판은 대부분 다층판으로서 층과 층 사이에는 리벳모양의 련결점 (구멍 통과) 이 있다.연결점은 통과 구멍, 블라인드 구멍 및 매몰 구멍으로 나뉩니다.연결점이 있으면 보드가 제한됩니다.팽창과 수축의 작용도 간접적으로 판재를 구부리고 구부릴 수 있다.
보드 자체의 무게는 보드를 오목하게 만들고 변형시킵니다.
일반적으로 환류로는 환류로에서 체인을 사용하여 회로기판을 앞으로 구동한다. 즉 판의 량측을 지점으로 하여 전반 판을 지탱한다.판자에 무거운 물건이 있거나 판자의 크기가 너무 크면 씨앗의 수량으로 인해 중간에 움푹 들어가 판이 구부러질 수 있다.
V-컷 및 연결 막대의 깊이는 세로톱의 변형에 영향을 미침
기본적으로 V-Cut은 판재 구조를 파괴하는 주범이다. V-Cut은 원래의 큰 판재에 홈을 절단하기 때문에 V-Cut은 쉽게 변형된다.
2.1 프레스 재료, 구조와 도형이 판재 변형에 미친 영향 분석
PCB 플레이트는 코어 플레이트, 예비 침출재, 외부 동박을 눌러 만들어진다.심판과 동박이 함께 눌리면 그것들은 열로 인해 변형된다.변형량은 두 재료의 열팽창 계수(CTE)에 따라 달라집니다.
동박의 열팽창계수(CTE)는
Tg 점에서 일반 FR-4 기판의 Z 방향 CTE는 입니다.
T G점 이상은 (250~350) X10-6이며, 유리 천의 존재로 인해 X 방향의 CTE는 일반적으로 동박과 유사합니다.
T G점 고려 사항:
높은 Tg 인쇄판의 온도가 특정 영역으로 올라가면 기판이 유리 상태에서 고무 상태로 바뀝니다.이때 온도는 판의 유리화 변환 온도(Tg)라고 합니다.즉, Tg는 기재가 강성을 유지하는 최고 온도(°C)다.일반 PCB 기판 소재는 고온에서 연화, 변형, 용해 등이 발생할 뿐 아니라 기계적 성능과 전기적 성능도 급격히 떨어진다는 것이다.
일반적으로 판의 Tg는 130도 이상이고 높은 Tg는 일반적으로 170도 이상이며 중간 Tg는 약 150도 이상입니다.
일반적으로 섭씨 170도의 Tg–$PCB 인쇄판을 높은 Tg 인쇄판이라고 합니다.
기판의 Tg가 증가함에 따라 인쇄판의 내열성, 방습성, 내화학성, 안정성 등의 특성이 개선되고 향상될 것으로 기대된다.TG 값이 높을수록 보드의 내온성이 향상됩니다.특히 무연 공정에서 높은 Tg의 응용은 더욱 보편적이다.
높은 Tg는 높은 내열성을 가리킨다.전자공업의 쾌속적인 발전, 특히 컴퓨터를 대표로 하는 전자제품에 따라 고기능성, 고다층의 발전은 PCB기판재료가 더욱 높은 내열성을 가지는것을 중요한 담보로 삼아야 한다.SMT와 CMT로 대표되는 고밀도 설치 기술의 출현과 발전으로 PCB는 소공경, 세밀한 배선, 얇은 면에서 라이닝의 높은 내열성 지원을 떠날 수 없게 되었다.
따라서 일반 FR-4와 높은 Tg FR-4 사이의 차이는 특히 흡습 후 가열할 때 재료의 열 상태에서의 기계적 강도, 크기 안정성, 접착성, 흡수성 및 열 분해에 있습니다.열팽창 등 각종 조건에 차이가 있어 고Tg 제품은 일반 PCB 기판 재료보다 월등하다.
이 중 패턴 분포와 심판의 두께나 재료 특성 사이의 차이로 인해 내부 패턴을 가진 심판의 팽창은 다르다.패턴 분포가 심판의 두께나 재료 특성과 다를 경우 달라집니다.변형됩니다.PCB 레이어 구조가 비대칭적이거나 패턴 분포가 고르지 않을 경우 서로 다른 코어 플레이트의 CTE가 크게 변하여 레이어 과정에서 변형됩니다.변형 메커니즘은 다음과 같은 원리를 통해 해석할 수 있다.
CTE의 차이가 큰 두 개의 코어 플레이트가 미리 스며든 원단에 의해 눌려 있다고 가정하면 a코어 플레이트의 CTE는 1.5x10-5/섭씨이고 코어 플레이트의 길이는 모두 1000mm입니다. 압축 과정에서 접착편으로 사용되는 미리 스며든 재료는 세 가지 연화 단계를 통해 두 개의 코어 플레이트를 함께 접착시킵니다.그래픽을 흐름 및 채우고 고착화합니다.
다른 가열 속도에서 일반 FR-4 수지의 동적 접착 곡선.일반적으로 재료는 약 90 ° C에서 흐르기 시작하며 TG 포인트 이상에 도달하면 교차하고 고착화됩니다.예비 침출재 벽돌은 굳기 전에 자유 상태에 있다.이때 심판과 동박은 가열된후 자유롭게 팽창된 상태이며 그들의 변형은 각자의 CTE와 온도변화를 통해 얻을수 있다.
온도가 30 ° C에서 180 ° C로 상승하는 아날로그 프레스 조건,
이때 두 코어의 변형은 다음과 같습니다.
³ LA=(섭씨 180도-30도) x1.5x10-5m/섭씨 X1000mm=2.25mm
³LB=(섭씨 180도-30도)X2.5X10-5M/섭씨 X1000mm=3.75mm
이때 반경화체는 여전히 자유상태에 처해있기에 두 심판은 길고 짧으며 서로 간섭하지 않으며 아직 변형되지 않았다.
압제 과정에서 반경화물이 완전히 굳을 때까지 고온에서 일정 기간 유지될 것이다.이때 수지는 고화 상태가 되어 자유롭게 흐를 수 없다.두 개의 코어가 결합되어 있습니다.온도가 내려가면 층간 수지 접착이 없으면 심판은 변형되지 않고 원래 길이로 회복되지만 사실 두 심판은 이미 고온에서 고화된 수지 접착으로 냉각 과정에서 마음대로 수축할 수 없다.A심판은 3.75mm 수축해야 한다. 수축이 2.25mm 이상이면 A심판의 방해를 받는다.두 개의 심판 사이의 힘의 균형을 이루기 위해 B심판은 3.75mm로 수축할 수 없고, A심판은 2.25mm를 초과하여 전체 판이 B심을 가리킨다. 판의 방향은 꼬불꼬불하다.
이상의 분석에 근거하여 PCB판의 층압구조와 재료류형이 균일하게 분포되였는가를 보아낼수 있는데 이는 부동한 심판과 동박 사이의 CTE 차이에 직접적인 영향을 준다.층압 과정 중 팽창과 수축의 차이는 미리 침출된 재료 벽돌의 고체막을 통과할 것이다.이 프로세스를 유지하면서 PCB 보드의 변형이 이루어졌습니다.
2.2 PCB 가공 과정에서 발생하는 변형
PCB 보드 가공이 변형되는 원인은 매우 복잡하며, 열 응력과 기계 응력 두 가지로 나눌 수 있다.그 중, 열 응력은 주로 압제 과정에서 발생하며, 기계 응력은 주로 판재의 쌓기, 운반 및 구이 과정에서 발생한다.다음은 프로세스 순서에 따른 간단한 토론입니다.
입하 복동판: 복동판은 모두 양면이고 구조가 대칭적이며 도형이 없다.동박과 유리포의 CTE는 거의 같기 때문에 압제 과정에서 CTE의 차이로 인한 변형은 거의 없다.그러나 복동층 압판의 크기가 비교적 커서 압제 과정에서 열판의 서로 다른 구역의 온도 차이는 서로 다른 구역의 수지 경화 속도와 정도의 약간의 차이를 초래할 수 있다.또한 가열속도에 따라 동적 점도가 크게 다르기 때문에 고화 과정의 차이로 국부적인 응력이 생길 수 있다.일반적으로 이 응력은 압제 후에 균형을 유지하지만 미래의 가공 과정에서 점차 방출되고 변형될 것이다.
압제: PCB 압제 과정은 열 응력을 생성하는 주요 과정입니다.서로 다른 재료나 구조로 인한 변형은 이전 절의 분석과 같다.동복층 압판의 압제와 유사하게 경화 과정 중의 차이로 인한 국부 응력도 발생할 수 있다.PCB판은 복동층 압판보다 더 큰 열응력을 가지고 있는데, 이는 두께가 더 두껍고 패턴의 분포가 다양하며 예침재가 더 많기 때문이다.PCB 보드의 응력은 이후 드릴링, 성형 또는 바비큐 과정에서 방출되어 보드가 변형됩니다.
용접 마스크, 문자 등의 베이킹 과정: 용접 마스크 잉크가 굳을 때 함께 쌓일 수 없기 때문에 PCB 판은 브래킷에 놓여 굳어집니다.용접재 마스크의 온도는 약 150 ° C로 중, 저 Tg 재료의 Tg 점을 정확히 초과하며 Tg 점 위의 수지는 높은 탄성을 가지고 있으며 판은 자중 또는 오븐의 강풍에 의해 쉽게 변형됩니다.
열풍용접재 정평: 주석로의 온도는 225도~265도, 일반판 열풍용접재 정평시간은 3S-6S이다.뜨거운 공기의 온도는 280도~300도이다.용접재를 평평하게 한 후, 판을 실온에서 주석 난로에 넣고, 난로 후 2분 내에 실온에서 후처리 물세탁을 한다.전체 열공기 용접재의 평평한 과정은 갑자기 가열하고 냉각하는 과정이다.회로기판의 재료가 다르고 구조가 고르지 않아 냉각과 가열 과정에서 불가피하게 열응력이 나타나 미시적 응변과 전체적인 변형이 뒤틀린다.
저장: PCB 보드는 반제품 단계에서 일반적으로 선반에 견고하게 삽입되며 선반의 긴장도가 적절하게 조정되지 않거나 저장 과정에서 쌓이면 판의 기계적 변형을 초래할 수 있습니다.특히 2.0mm 이하의 얇은 판은 충격이 더 심했다.
위의 요인 외에도 PCB의 변형에 영향을 미치는 요인은 많습니다.
