Teknik PCB - Causes and prevention of PCB warpage

Analisis sebab halaman peperangan PCB

(1) Berat PCB sendiri akan menyebabkan PCB tenggelam halaman perang

Secara umum, kilang reflow akan menggunakan rantai untuk memandu PCB ke hadapan dalam kilang reflow, iaitu, kedua-dua sisi PCB digunakan sebagai fulcrum untuk menyokong seluruh PCB. Jika ada bahagian berat pada PCB atau saiz PCB terlalu besar, kerana jumlah benih, ia akan menunjukkan depresi di tengah, menyebabkan plat membengkuk.

(2) Kedalaman dan sambungan V-Cut akan mempengaruhi halaman perang teka-teki

Pada dasarnya, V-Cut adalah pelakunya yang menghancurkan struktur PCB, kerana V-Cut memotong tumbuh dalam lembaran besar asal, jadi halaman perang cenderung berlaku dalam V-Cut.

(3) Analisi kesan bahan tekan, struktur dan grafik pada halaman perang panel

PCB dilaminasi oleh papan utama, prepreg dan foil tembaga luar. Papan utama dan foil tembaga adalah halaman perang hangat apabila mereka ditekan bersama-sama. Jumlah halaman perang bergantung pada koeficien pengembangan panas (CTE) kedua-dua bahan;

Koeficien pengembangan panas (CTE) dari foil tembaga adalah sekitar 17X10-6;

Arah Z CTE substrat FR-4 biasa pada titik Tg adalah (50~70)X10-6;

Di atas titik TG adalah (250~350) X10-6, dan arah X CTE biasanya sama dengan foil tembaga disebabkan kehadiran kain kaca.

Halaman peperangan PCB

(4) Halaman Warpage disebabkan oleh pemprosesan PCB

Sebab halaman perang dalam pemprosesan PCB sangat rumit dan boleh dibahagi menjadi tekanan panas dan tekanan mekanik. Di antara mereka, tekanan panas terutama dijana semasa proses tekanan, dan tekanan mekanik terutama dijana semasa tumpukan, mengendalikan dan memasak piring. Berikut adalah perbincangan singkat dalam urutan proses.

Laminat lapisan tembaga yang masuk: lapisan lapisan tembaga adalah semua PCB dua sisi dengan struktur simetrik dan tiada grafik. CTE dari foil tembaga dan kain kaca hampir sama, jadi hampir tiada halaman perang disebabkan oleh perbezaan CTE semasa proses tekanan. Namun, saiz tekanan laminat lapisan tembaga besar, dan terdapat perbezaan suhu di kawasan-kawasan yang berbeza plat panas, yang akan menyebabkan perbezaan kecil dalam kelajuan penyembuhan dan darjah resin di kawasan-kawasan yang berbeza semasa proses menekan. Pada masa yang sama, viskositi dinamik pada kadar pemanasan yang berbeza juga agak berbeza, jadi ia juga akan menghasilkan tekanan setempat disebabkan perbezaan dalam proses penyembuhan. Secara umum, tekanan ini akan menyimpan keseimbangan selepas menekan, tetapi akan secara perlahan-lahan dalam proses masa depan untuk menghasilkan halaman warpage.

Tekan: Proses tekan PCB adalah proses utama yang menghasilkan tekanan panas. Halaman perang disebabkan oleh bahan atau struktur berbeza dianalisis dalam seksyen terdahulu. Sama seperti tekanan laminat lapisan tembaga, tekanan setempat disebabkan oleh perbezaan dalam proses penyembuhan juga akan berlaku. Kerana kelebihan tebal, distribusi corak berbeza, dan lebih banyak prepreg, PCB mempunyai tekanan panas lebih daripada laminat lapisan tembaga dan lebih sukar untuk dibuang. Tekanan dalam PCB dilepaskan semasa pengeboran, bentuk, atau proses pembakaran berikutnya, yang menghasilkan halaman perang papan.

Proses bakar topeng tentera, aksara, dll.: Oleh kerana tinta topeng tentera tidak boleh dikumpulkan satu sama lain apabila ia disembuhkan, PCB akan ditempatkan di rak untuk bakar papan untuk menyembuhkan. Suhu topeng solder adalah sekitar 150°C, yang hanya melebihi titik Tg dan titik Tg bahan-bahan tengah dan rendah Tg. Resin di atas berada dalam keadaan sangat elastik, dan papan cenderung kepada peperangan PCB di bawah berat badannya sendiri atau angin kuat di dalam oven.

Penarasan tentera udara panas: Apabila penerbangan tentera udara panas PCB biasa, suhu oven tin adalah 225 darjah Celsius~265 darjah Celsius, dan masa adalah 3S-6S. Suhu udara panas 280 darjah Celsius~300 darjah Celsius. Apabila solder ditetapkan, papan ditempatkan ke dalam kilang tin dari suhu bilik, dan cuci air selepas perawatan pada suhu bilik dilakukan dalam masa dua minit selepas keluar dari kilang. Seluruh proses penerbangan tentera udara panas adalah proses pemanasan dan sejuk tiba-tiba. Kerana bahan PCB yang berbeza dan struktur yang tidak sama, tekanan panas akan berlaku semasa proses pendinginan dan pemanasan, yang membawa kepada tekanan mikroskopik dan kawasan warpage keseluruhan.

Penyimpanan: Penyimpanan PCB dalam tahap produk setengah-selesai biasanya disisipkan dengan kuat di rak, pelarasan ketat rak tidak sesuai, atau tumpukan papan semasa proses penyimpanan akan menyebabkan papan menghasilkan halaman perang mekanik. Terutama untuk plat tipis di bawah 2.0 mm, kesan lebih serius.

Selain faktor di atas, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi halaman peperangan PCB.

Pencegahan halaman peperangan PCB

Halaman peperangan PCB mempunyai pengaruh besar pada produksi PCB dicetak. Warpage juga salah satu masalah penting dalam proses produksi PCB. Halaman peperangan berlaku selepas PCB dengan komponen ditetapkan, dan kaki komponen sukar untuk bersih. PCB tidak dapat dipasang pada chassis atau soket di dalam mesin, jadi halaman perang PCB akan mempengaruhi operasi normal seluruh proses berikutnya. Pada tahap ini, PCB dicetak telah memasuki era penyelesaian permukaan dan penyelesaian cip, dan keperluan proses untuk halaman warpage PCB semakin tinggi. Jadi kita perlu mencari alasan untuk mengganggu pertolongan setengah jalan.

1. Ralat enjin: Materi yang memerlukan perhatian bila merancang papan cetak: A. Peraturan prepreg diantara lapisan seharusnya simetrik, misalnya, untuk papan enam lapisan, tebal diantara 1-2 dan 5-6 lapisan dan bilangan prepreg seharusnya sama, jika tidak lapisan Mudah untuk dipotong selepas menekan. B. Papan inti berbilang lapisan dan prepreg patut guna produk penyedia yang sama. C. Kawasan corak sirkuit di sisi A dan sisi B lapisan luar sepatutnya hampir mungkin. Jika permukaan A adalah permukaan tembaga yang besar, dan permukaan B hanya beberapa baris, jenis papan cetak ini mudah untuk dipotong selepas pencetak. Jika kawasan garis di kedua-dua sisi terlalu berbeza, anda boleh tambah beberapa grid independen di sisi tipis untuk keseimbangan.

2. Papan kering sebelum memotong: Tujuan untuk kering papan sebelum memotong laminat tebing (150 darjah Celsius, masa 8±2 jam) adalah untuk menghapuskan basah dalam papan, dan pada masa yang sama membuat resin dalam papan sepenuhnya kuat, dan menghapuskan lagi tekanan yang tersisa dalam papan. Ini membantu untuk mencegah papan daripada mengganggu. Pada masa ini, banyak papan dua sisi dan berbilang lapisan masih memegang langkah pembakaran sebelum atau selepas memotong. Tapi ada beberapa pengecualian untuk kilang papan. Peraturan masa kering PCB semasa juga tidak konsisten, berlainan dari 4 hingga 10 jam. Ia dicadangkan untuk memutuskan mengikut gred papan cetak yang dihasilkan dan keperluan pelanggan untuk halaman warpage. Selepas memotong ke dalam panel, bakar atau lepaskan seluruh blok selepas bakar. Kedua-dua cara boleh dilakukan. Ia disarankan untuk memasak panel selepas memotong. Papan dalam juga perlu dibakar.

3. Arah tepat dan weft bagi prepreg: Selepas prepreg telah laminasi, kadar pengurangan tepat dan weft berbeza, dan arah tepat dan weft mesti dibedakan apabila kosong dan laminasi. Jika tidak, ia mudah untuk menyebabkan papan selesai mengalir selepas laminasi, dan ia sukar untuk memperbaikinya walaupun tekanan dilaksanakan pada papan bakar. Banyak alasan untuk halaman perang papan pelbagai lapisan adalah bahawa arah warp dan weft prepreg tidak dibedakan semasa laminasi dan dikumpulkan secara rawak. Bagaimana untuk membezakan latitude dan longitud? Arah berguling bagi prepreg berguling adalah arah warp, dan arah lebar ialah arah weft; bagi papan foil tembaga, sisi panjang ialah arah basah, dan sisi pendek ialah arah basah. Jika anda tidak pasti, sila periksa dengan pembuat atau penyedia.

4. Melepaskan tekanan selepas laminasi: keluarkan papan berbilang lapisan selepas tekan panas dan tekan sejuk, memotong atau memotong burrs, dan kemudian meletakkannya rata dalam oven pada 150 darjah Celsius selama 4 jam untuk secara perlahan melepaskan tekanan dalam papan dan membuat resin selesai Menyelamatkan, langkah ini tidak boleh dilupakan.

5. Plat tipis perlu diatur apabila elektroplating: plat multi-lapisan ultra-tipis 0.4～0.6mm seharusnya dibuat dari roler nip istimewa untuk elektroplating permukaan dan elektroplating corak. Selepas plat tipis ditekan pada bas terbang pada garis elektroplating automatik, bulatan stik rentetan bersama-sama roda nip di seluruh bas terbang, dengan itu mengarahkan semua PCB pada roda, sehingga PCB elektroplating tidak akan warpage. Tanpa ukuran ini, selepas meletakkan lapisan tembaga dari 20 hingga 30 mikron, helaian akan warpage dan ia sukar untuk memperbaikinya.

6. pendinginan PCB selepas penerbangan udara panas: papan cetak diserang oleh suhu tinggi mandi askar (sekitar 250 darjah Celsius) semasa penerbangan udara panas. Selepas mengeluarkannya, ia patut ditempatkan pada marmor rata atau plat besi untuk pendinginan semulajadi, dan kemudian dihantar ke mesin post-pemroses untuk membersihkan. Ini bagus untuk pencegahan halaman peperangan PCB. Dalam beberapa kilang, untuk meningkatkan kecerahan permukaan lead-tin, PCB segera diletakkan ke dalam air sejuk selepas udara panas ditetapkan, dan kemudian dibuang selepas beberapa saat untuk selepas pemprosesan. Ini jenis kesan panas dan sejuk mungkin menyebabkan warping pada beberapa jenis PCB. Qu, lapisan atau blistering. Selain itu, katil penerbangan udara boleh dipasang pada peralatan untuk pendinginan.

7. Pengawalan PCB terganggu: Dalam kilang yang dikendalikan dengan baik, papan cetak akan diperiksa 100% rata semasa pemeriksaan akhir. Semua PCB yang tidak berkualifikasi akan dipilih, diletakkan dalam oven, dibakar pada 150 darjah Celsius di bawah tekanan berat selama 3-6 jam, dan sejuk secara alami di bawah tekanan berat. Kemudian buang PCB dari tekanan dan periksa keseluruhan, supaya bahagian PCB boleh disimpan, dan beberapa PCB perlu dipanggang dan ditekan dua hingga tiga kali untuk ditambah. Mesin penerbangan papan pneumatik Shanghai Huabao telah digunakan oleh Bell Shanghai untuk memperbaiki halaman perang papan sirkuit. Jika tindakan proses anti-warping yang disebut di atas tidak dilaksanakan, sebahagian dari PCB - baking dan tekan tidak berguna dan hanya boleh digarung.