PCB 기술 - PCB 보드가 변형되는 이유 및 변형을 방지하는 방법 1

PCB 보드가 변형되는 이유 및 변형을 방지하는 방법 1

PCB 보드는 환류 용접을 할 때 대부분 구부러지고 꼬이기 쉽다.심각한 경우 용접과 묘비와 같은 구성 요소까지 용접할 수 있습니다.어떻게 극복할 것인가?

1. PCB판 변형의 위해

자동화된 표면 설치 생산 라인에서 보드가 평평하지 않으면 위치가 정확하지 않고 부품이 보드의 구멍과 표면 설치 패드에 삽입되거나 설치되지 않으며 심지어 자동 삽입기가 손상될 수 있습니다.컴포넌트가 장착된 회로 기판은 용접 후 구부러져 컴포넌트 발을 가지런히 절단하기 어렵습니다.회로기판은 섀시나 기계 내부의 콘센트에 설치할 수 없기 때문에 조립 공장에서 회로기판이 꼬이는 것도 매우 번거롭다.현재의 표면 패치 기술은 고정밀도, 고속도, 지능화의 방향으로 발전하고 있으며, 이는 각종 부품이 있는 PCB 보드에 더 높은 평면도 요구를 제기하고 있다.

IPC 기준에서는 특히 표면 장착 장치가 있는 PCB 보드의 최대 허용 변형은 0.75%, 표면 장착이 없는 PCB 보드의 최대 허용 변형은 1.5%로 나타났다. 실제로 일부 전자부품 제조업체는 고정밀도와 고속 배치 수요를 충족하기 위해 변형을 더 엄격하게 요구하고 있다.예를 들어, 우리 회사에는 최대 0.5%, 심지어 최대 0.3%의 변형을 요구하는 고객이 여러 명 있습니다.

PCB 보드는 동박, 수지, 유리천 등의 소재로 구성된다.각 재료의 물리와 화학 성질은 모두 다르다.함께 누르면 열 응력이 남아 변형이 불가피하다.아울러 PCB 가공 과정에서 고온, 기계 절단, 습법 처리 등 다양한 공정을 거치게 되는데 이는 판재의 변형에도 중요한 영향을 미친다.결론적으로 PCB 보드의 변형을 초래하는 원인은 복잡하고 다양하다.가공으로 인한 왜곡 또는 변형은 PCB 제조업체가 직면 한 가장 복잡한 문제 중 하나가되었습니다.

2. PCB 보드 변형 원인 분석

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 구리 표면이 고르지 않으면 회로 기판의 굴곡과 굴곡이 심해진다.

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 있게 된다.연결점은 통과 구멍, 블라인드 구멍 및 매몰 구멍으로 나뉩니다.연결점이 있으면 보드가 제한됩니다.팽창과 수축의 작용도 간접적으로 판재를 구부리고 구부릴 수 있다.

PCB 보드가 변형되는 이유:

(1) 보드 자체의 무게로 인해 보드가 오목해지고 변형될 수 있음

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.

(2) V 컷 및 연결 막대의 깊이는 세로톱의 변형에 영향을 미침

기본적으로 V-Cut은 회로 기판 구조를 파괴하는 주범입니다.V-컷은 원래 큰 판재에서 그루브를 절단하기 때문에 V-컷이 쉽게 변형됩니다.

2.1 프레스 재료, 구조와 도형이 판재 변형에 미친 영향 분석

PCB 플레이트는 코어 플레이트, 예비 침출재, 외부 동박을 눌러 만들어진다.심판과 동박은 함께 눌릴 때 가열되어 변형된다.변형량은 두 재료의 열팽창 계수(CTE)에 따라 달라집니다.

동박의 열팽창계수(CTE)는 약 17X10-6입니다.

일반 FR-4 라이닝은 Tg 포인트의 Z 방향 CTE(50~70)X10-6입니다.

T G점 이상은 (250~350) X10-6이며, X 방향 CTE는 일반적으로 동박과 유사하며, 유리천이 존재하기 때문이다.

T G점 고려 사항:

높은 Tg 인쇄판은 온도가 특정 영역으로 올라가면 기판이'유리 상태'에서'고무 상태'로 바뀌는데, 이때 온도를 기판의 유리화 변환 온도(Tg)라고 한다.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.

편재의 일반 Tg는 130도 이상이고, 높은 Tg는 보통 170도, 중간 Tg는 약 150도 이상이다.

일반적으로 섭씨 170도의 PCB 인쇄 회로 기판을 높은 Tg 인쇄 회로 기판이라고 합니다.

기판의 Tg가 증가하면 인쇄판의 내열성, 방습성, 내화학성, 안정성 등의 특성이 개선되고 향상된다.TG 값이 높을수록 판재의 내온성이 좋으며, 특히 무연 공정에서는 높은 TG 응용이 더 흔하다.

높은 Tg 보드 슬라이스는 높은 내열성을 의미합니다.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 않으면 레이어 과정에서 변형을 일으키는 코어 보드의 CTE에 큰 차이가 있습니다.변형 메커니즘은 다음과 같은 원리를 통해 해석할 수 있다.

CTE 차이가 큰 두 개의 코어 플레이트가 미리 스며든 재료를 통해 함께 압제된다고 가정합니다.이 중 A 코어의 CTE는 1.5 * 10-5 / 섭씨이며 코어의 길이는 1000mm입니다.압제 과정에서 접착판으로 사용되는 예비 침출물 벽돌은 연화, 흐름 및 도면 채우기 및 고화 세 단계를 통해 두 개의 심판을 함께 접착합니다.

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 실심편을 통과할 것이다.이 프로세스는 유지되고 결국 PCB 보드의 변형을 형성합니다.