Teknik PCB - Pendeformasi papan PCB mempunyai banyak kerosakan, mengapa papan warpage PCB?

Kerosakan deformasi papan PCB

Dalam garis lekap permukaan automatik, jika papan sirkuit tidak rata, ia akan menyebabkan kedudukan yang tidak tepat, komponen tidak boleh disisip atau diletak ke lubang papan dan pad lekap permukaan, dan bahkan menghancurkan mesin penyisipan automatik. Papan sirkuit dengan komponen dipukil selepas penywelding, jadi sukar untuk memotong pin komponen. Papan tidak boleh dipasang pada chassis atau soket dalam mesin, jadi kilang pemasangan juga sangat bimbang tentang pengalihan papan. Pada masa ini, teknologi peluncuran permukaan sedang berkembang menuju kelajuan tinggi dan kecerdasan, yang meletakkan keperluan rata yang lebih tinggi untuk papan PCB yang merupakan rumah bagi pelbagai komponen.

Ditunjukkan secara khusus dalam piawai IPC bahawa deformasi yang dibenarkan papan PCB dengan SMD ialah 0.75%, dan papan PCB tanpa SMD ialah 1.5%. Sebenarnya, untuk memenuhi keperluan pemasangan kelajuan tinggi dan kelajuan tinggi, beberapa pemasang elektronik mempunyai keperluan yang lebih ketat pada deformasi. Contohnya, syarikat kita mempunyai beberapa pelanggan yang memerlukan deformasi yang dibenarkan adalah 0.5%, dan bahkan beberapa pelanggan individu memerlukan 0.3%.

Papan PCB terdiri dari foil tembaga, resin, kain kaca dan bahan lain. Ciri-ciri fizik dan kimia setiap bahan berbeza. Selepas ditekan bersama-sama, ia akan mengeluarkan tekanan panas sisa dan membawa kepada deformasi. Pada masa yang sama, dalam proses pemprosesan PCB, suhu tinggi, pemotongan mekanik, rawatan basah dan proses lain juga akan mempunyai kesan penting pada deformasi PCB. Secara singkat, penyebab deformasi PCB adalah kompleks dan berbeza. Bagaimana untuk mengurangi atau menghapuskan deformasi disebabkan oleh ciri-ciri bahan berbeza atau pemprosesan telah menjadi salah satu masalah kompleks yang dihadapi oleh penghasil PCB.

Sebab analisis deformasi papan PCB

Pendeformasi papan PCB perlu dipelajari dari aspek bahan, struktur, distribusi grafik, proses pemprosesan, dll. Kertas ini akan menganalisis dan menjelaskan sebab-sebab pelbagai kaedah deformasi dan penambahan.

Kawasan permukaan tembaga yang tidak bersamaan di papan sirkuit akan memperburuk bending dan warping.

Papan sirkuit umum akan dirancang dengan kawasan besar foli tembaga untuk mendarat, kadang-kadang VCC Bila kawasan besar foli tembaga ini tidak boleh disebarkan secara serentak pada papan sirkuit yang sama, masalah penyesapan panas dan penyebaran panas tidak sama akan disebabkan. Tentu saja, papan sirkuit juga akan berkembang dan berkontrak dengan panas. Jika pengembangan dan kontraksi tidak boleh dicapai pada masa yang sama, ia akan menyebabkan tekanan dan deformasi yang berbeza. Pada masa ini, jika suhu papan telah mencapai Nilai TG, papan akan mula lembut, menghasilkan deformasi.

Via (vias) setiap lapisan pada papan sirkuit akan hadapi pengembangan dan kontraksi papan.

Sekarang, kebanyakan papan sirkuit adalah papan berbilang lapisan, dan terdapat rivet seperti titik sambungan (vias) antara lapisan. Titik sambungan dibahagi melalui lubang, lubang buta dan lubang terkubur. Di mana terdapat titik sambungan, kesan pengembangan papan dan kontraksi akan terbatas, dan bengkok dan warping papan akan secara tidak langsung disebabkan

penyebab deformasi papan PCB adalah sebagai berikut

(1) Keberatan papan sirkuit sendiri boleh menyebabkan papan tersebar dan membentuk

Secara umum, kilang tentera akan menggunakan rantai untuk memandu papan litar untuk bergerak ke hadapan dalam kilang tentera, iaitu, dua sisi papan digunakan sebagai fulcrum untuk menyokong seluruh papan. Jika terdapat bahagian berat di papan, atau saiz papan terlalu besar, ia akan menunjukkan fenomena depresi di tengah disebabkan kuantiti benih sendiri, yang menyebabkan lembar membengkuk.

(2) Kedalaman V-CUT dan garis sambung akan mempengaruhi deformasi panel

Pada dasarnya, V-CUT adalah kesalahan utama untuk menghancurkan struktur papan, kerana V-CUT adalah untuk memotong grooves pada helaian besar asal plat, jadi tempat V-CUT mudah untuk dibuat.

2.1 analisis pengaruh bahan laminat, struktur dan figur pada deformasi plat

Papan PCB terbuat dari papan utama, helaian setengah sembuh dan foli tembaga luar. Deformasi papan utama dan foil tembaga bergantung pada CTE dua bahan;

CTE dari foil tembaga sekitar 17x10-6;

CTE substrat FR-4 dalam arah Z ialah (50 ~ 70) x10-6 pada titik TG;

Ia adalah (250 ~ 350) x10-6 di atas titik Tg, dan CTE dalam arah X sama dengan foil tembaga disebabkan wujud kain kaca.

Deformasi disebabkan oleh pemprosesan papan PCB

penyebab deformasi PCB sangat kompleks, yang boleh dibahagi menjadi tekanan panas dan tekanan mekanik. Tekanan panas terutamanya dihasilkan dalam proses tekanan, dan tekanan mekanik terutamanya dihasilkan dalam proses penumpang, pengurusan dan pembakaran. Berikut adalah perbincangan singkat dalam urutan proses.

Laminat lapisan tembaga: lapisan lapisan tembaga adalah semua plat dua sisi dengan struktur simetrik dan tiada figura. Fol tembaga hampir sama dengan CTE kain kaca, jadi deformasi disebabkan oleh CTE berbeza tidak akan dihasilkan dalam proses tekanan. Namun, disebabkan saiz besar tekan laminat lapisan tembaga dan perbezaan suhu di kawasan-kawasan yang berbeza plat panas, akan ada perbezaan kecil dalam kelajuan penyembuhan resin dan darjah di kawasan-kawasan yang berbeza semasa proses menekan. Pada masa yang sama, viskositi dinamik di bawah kadar pemanasan yang berbeza juga mempunyai perbezaan besar, jadi tekanan setempat disebabkan oleh perbezaan dalam proses penyembuhan juga akan dihasilkan. Secara umum, tekanan semacam ini akan menyimpan keseimbangan selepas menekan, tetapi ia akan secara perlahan-lahan melepaskan dan menghasilkan deformasi dalam pemprosesan masa depan.

Laminasi: proses laminasi PCB adalah proses utama untuk menghasilkan tekanan panas. Deformasi disebabkan bahan atau struktur yang berbeza dianalisis dalam seksyen terdahulu. Sama seperti laminat lapisan tembaga, tekanan setempat disebabkan oleh perbezaan dalam proses penyembuhan juga akan dihasilkan. Sebab tebal yang lebih tebal, distribusi corak berbeza dan cip yang lebih semi sembuh, tekanan panas PCB semakin sukar untuk dibuang daripada CCL. Tekanan dalam papan PCB dilepaskan dalam proses pengeboran, bentuk atau barbeku berikut, yang mengakibatkan deformasi papan.

Topeng penjual, proses pembakaran aksara: kerana tinta penentang penjual tidak boleh tumpukan satu sama lain semasa penyembuhan, papan PCB akan ditempatkan secara menegak di rak untuk penyembuhan. Suhu penentang penjual adalah kira-kira 150 darjah Celsius, yang hanya melebihi titik TG bahan-bahan Tg tengah dan rendah. Resin di atas titik Tg berada dalam keadaan elastik tinggi, dan papan mudah untuk dibuat di bawah tindakan berat diri atau angin kuat di dalam oven.

Penarasan tentera udara panas: suhu bak tin adalah 225 darjah Celsius ~ 265 darjah Celsius dan masa adalah 3s-6s. Suhu udara panas adalah 280 darjah Celsius ~ 300 darjah Celsius. Apabila solder ditetapkan, piring diberi makan ke dalam kilang tin dari suhu bilik, dan cucian air selepas rawatan pada suhu bilik dilakukan dalam masa dua minit selepas pembuangan. Seluruh proses penetapan solder udara panas adalah proses pemanasan dan sejuk tiba-tiba. Kerana bahan-bahan yang berbeza dan struktur yang tidak sama papan sirkuit, tekanan panas akan jelas muncul dalam proses sejuk dan panas, yang menyebabkan tekanan mikro dan zon warping deformasi keseluruhan.

Storan: papan PCB dalam tahap produk semi-selesai biasanya disisipkan dengan kuat di rak. Pelarasan ketat rak atau tumpukan papan semasa penyimpanan akan menyebabkan deformasi mekanik papan. Terutama untuk lembaran kurang dari 2.0 mm, pengaruhnya lebih serius.

Selain faktor di atas, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi deformasi PCB.

Pencegahan halaman warpage papan PCB

Halaman warpage papan sirkuit dicetak mempunyai pengaruh besar pada produksi papan sirkuit dicetak. Warpage juga salah satu masalah penting dalam proses produksi papan sirkuit. Papan dengan komponen dipukil selepas penywelding, dan kaki komponen sukar untuk bersih. Papan tidak boleh dipasang pada chassis atau soket dalam mesin, jadi halaman perang papan sirkuit akan mempengaruhi operasi normal seluruh proses berikutnya. Pada masa ini, papan sirkuit cetak telah memasuki era pemasangan permukaan dan cip, dan keperluan halaman perang PCB semakin tinggi. Jadi kita perlu mencari tahu mengapa separuh jalan Gang mengacau.

1. Rancangan enjin: perkara yang memerlukan perhatian dalam Rancangan PCB: a. rancangan prepreg antar lapisan sepatutnya simetrik, misalnya, tebal lapisan 1-2 dan 5-6 dan bilangan lembaran prepreg sepatutnya konsisten, jika tidak ia mudah untuk dipotong selepas laminasi. B. Produk penyedia yang sama akan digunakan untuk papan inti berbilang lapisan dan prepreg. C. Kawasan gambar sirkuit bagi permukaan luar A dan B seharusnya sebanyak mungkin. Jika sisi adalah sisi tembaga yang besar, dan sisi B hanya beberapa wayar, papan cetak ini selepas pencetak adalah mudah untuk dibuang. Jika perbezaan kawasan garis antara kedua-dua sisi terlalu besar, beberapa grid independen boleh ditambah di sisi jarang untuk keseimbangan.

2. Plat kering sebelum memotong: tujuan untuk kering laminat lapisan tembaga sebelum mengosongkan (150 darjah Celsius selama 8 ± 2 jam) adalah untuk menghapuskan kelembapan dalam plat, dan pada masa yang sama membuat resin dalam plat sepenuhnya dikuasai, menghapuskan lagi tekanan yang tersisa dalam plat, yang membantu untuk mencegah papan dari mengganggu. Pada masa ini, banyak papan dua sisi dan berbilang lapisan masih mengikut langkah pembakaran sebelum atau selepas pembakaran. Namun, ada juga beberapa pengecualian di beberapa kilang papan. Saat ini, masa kering setiap kilang PCB tidak konsisten, berlainan dari 4 hingga 10 jam. Ia disarankan untuk menentukan masa kering mengikut gred papan sirkuit cetak yang dihasilkan dan keperluan halaman warpage pelanggan. Dua kaedah itu boleh dilakukan, dan disarankan untuk memotong dan kering papan. Lapisan dalaman juga perlu kering.

3. Longitud dan arah weft prepreg: selepas laminasi, kadar pengurangan dalam warp dan weft berbeza, jadi warp dan weft mesti dibedakan apabila kosong dan laminasi. Jika tidak, ia mudah menyebabkan halaman perang papan selesai selepas laminasi, dan ia sukar untuk betulkan walaupun tekanan ditambah ke papan kering. Banyak sebab untuk halaman peperangan papan pelbagai lapisan adalah bahawa arah warp dan weft prepreg tidak jelas dibedakan semasa laminasi, yang disebabkan oleh tumpukan rawak. Bagaimana untuk membezakan longitud dan latitud? Untuk foil tembaga, sisi panjang adalah latitudinal sementara sisi pendek adalah longitud. Jika ia tidak pasti, sila hubungi pembuat atau penyedia.

Selepas mengukir resin dalam oven selama 4 jam, buang tekanan dari laminat selepas 4 darjah sentigrad.

5. Ia diperlukan untuk menetapkan plat tipis semasa elektroplating: apabila papan berbilang lapisan ultra-tipis 0,4 ï½™ 0,6 mm digunakan untuk elektroplating permukaan plat dan elektroplating grafik, roller pegangan istimewa akan dibuat. Selepas plat tipis ditekan pada bas terbang pada garis elektroplating automatik, roller bertekat pada seluruh bas terbang akan disambung dengan tongkat bulat untuk luruskan semua plat pada roller, sehingga plat selepas elektroplating tidak akan terganggu. Jika tidak ada ukuran seperti itu, plat tipis akan membengkuk selepas elektroplating lapisan tembaga 20-30 mikron, dan ia sukar untuk disembuhkan.

6. Pendingin papan selepas penerbangan udara panas: PCB diserang oleh suhu tinggi mandi solder (sekitar 250 darjah Celsius) semasa penerbangan udara panas. Selepas dibuang, ia patut ditempatkan pada marmor rata atau plat besi untuk pendinginan semulajadi, dan kemudian dihantar ke pemproses pos untuk membersihkan. Ini bagus untuk anti warping papan. Untuk meningkatkan kecerahan permukaan lead dan tin, beberapa kilang meletakkan papan ke dalam air sejuk segera selepas aras udara panas, dan mengambil mereka keluar selepas beberapa saat untuk selepas rawatan. Kesan satu panas dan satu sejuk boleh menyebabkan pengalihan, penambahan atau pembuluhan pada beberapa jenis papan. Selain itu, katil udara yang mengapung boleh dipasang pada peralatan untuk pendinginan.

7. Pengawalan papan penyelamatan: di kilang dengan pengurusan tertib, pemeriksaan 100% kesempatan akan dilakukan untuk papan cetak pada pemeriksaan akhir. Semua papan tidak berpandangan akan dipilih dan diletakkan ke dalam oven, kering pada 150 darjah Celsius dan di bawah tekanan berat selama 3-6 jam, dan secara alami sejuk di bawah tekanan berat. Kemudian mengambil papan dengan tekanan relief dan memeriksa kesempatan. Dengan cara ini, beberapa papan boleh diselamatkan. Beberapa papan perlu kering dan ditekan dua atau tiga kali untuk mengatasinya. Mesin penyelesaian papan pneumatik ejen Shanghai Huabao telah digunakan oleh Bell Shanghai, yang mempunyai kesan yang sangat baik dalam memperbaiki halaman peperangan PCB. Jika tindakan proses anti warping di atas tidak dilaksanakan, beberapa papan tidak berguna dan hanya boleh dibuang.