Новости PCB - Анализ причин деформации платы печатной платы и пути ее устранения

Когда? печатная плат подвергается пайке оплавлением, большинство из них легко изгибаются и деформируются. Как это преодолеть?

1. Опасность деформации печатной платы
 В автоматизированной линии поверхностного монтажа, если печатная плата не плоская, это приведет к неточному позиционированию, невозможности вставить или удалить деталь, и даже автомат вставки будет поврежден. плата цепи, а ножки компонентов сложно аккуратно обрезать. Неспособность владения. поэтому сборочный завод столкнулся с короблением платы. Это очень раздражает. текущая технология укладки поверхности, высокая скорость, ум, которая выдвигает более высокие требования к плоскостности для плат, на которых размещаются различные компоненты. в стандарте IPC специально указано, что допустимая деформация платы с устройствами поверхностного монтажа составляет 0,75%, а допустимая деформация печатных плат без поверхностного монтажа - 1,5%. Чтобы соответствовать требованиям высокой точности и высокой скорости размещения, некоторые производители электронных сборок предъявляют более строгие требования. Платформа для печатных плат состоит из медной фольги, смолы, стеклоткани и других материалов. тело. После сжатия неизбежно возникнет термическое напряжение, которое вызовет деформацию. В то же время, в процессе обработки печатных плат, оно, механическая резка, влажная обработка, сортировка. Одним словом, причина деформации. Как уменьшить или устранить деформацию из-за различных характеристик материала или обработки, стало одной из сложных проблем, с которыми сталкиваются производители печатных плат. один.

2. Анализ причин деформации

Деформацию печатной платы необходимо изучать с нескольких аспектов, таких как материал, структура, распределение рисунка, процесс обработки, сортировка. в данной статье анализируются и интерпретируются различные причины и проявления, которые могут проявляться к формированию. Неровная поверхность меди на печатной плате усугубит изгиб и деформацию платы. В общем, на плате предусмотрена большая площадь медной фольги для заземления. Когда эта медная фольга большой площади распределена неравномерно на одной и той же печатной плате, это приводит к неоднородному поглощению тепла и охлаждению. Конечно, также расширится плата. Холодная усадка. Если расширение и повреждение не сочетаются друг с другом, это вызовет различное напряжение и деформацию. Сейчас, если температура доски достигла верхнего предела значения Tg, заседание начинается..Начинают размягчаться, вызывают деформацию. Точки соединения (переходные отверстия, переходные отверстия) каждого слоя на печатной плате будут ограничивать расширение и сжатие платы. Сегодняшние печатные платы в основном многослойные, и между слоями есть точки соединения (переходные отверстия) в виде заклепок, и точки соединения снова делятся на сквозные отверстия, слепое отверстие, где есть точки соединения, влияние расширения и восстановления членского состава. Совет будет ограничено, и это также косвенно приведет к изгибу и деформации доски. вес доски Деформирует вмятину доски. В общем, будет печь обратного тока в возвратной печи передней приводной платы, то есть обе стороны плиты опорными точками. Если на доске есть тяжелые детали, или если плата слишком большая, в середине будет видно углубление из-за размера самой доски, изгиб платы. Глубина V-Cut и видео соединения бара В основном, В - Кут виновник нарушения структуры соединения. Потому что V-образный надрез вырезает паз на оригинальной большой доске, поэтому место V-Cut подвержено деформации.

2.1 Анализ влияния материала, структуры и графики на деформацию пластины
 Плата для печатных плат формируется прессованием основной платы, препрега и наружной медной фольги. деформация при уменьшении на пластину сердечника и медную фольгу. Величина деформации зависит от коэффициента теплового расширения (КТР) двух материалов. Коэффициент теплового расширения медной фольги (КТР) слева и справа, в то время как обычная подложка FR-4 находится в направлении Z ниже точки Tg; выше точки TG составляет (250~350)X10-6, X ориентация КТР вызываета наличием волокнистой ткани, в целом с медной фольгой аналогична. Примечание По пункту TG: когда температура печатного листа высокого уровня TG возрастает до какого-либо региона, подложка изменит свой цвет со «стекловидного» на «резиноподобный», а температура в это время называется температурой стеклования (Tg) платы. . То есть Tg — это температура (°C), при которой основной материал сохраняет жесткость. Иными словами, обычные материалы подложек печатных плат будут не только размягчаться, деформироваться, плавиться и т. д. при высоких температурах. Одновременно, это также проявляется в резком снижении механических и электрических характеристик. Как правило, Tg пластины составляет более 130 градусов, высокая Tg обычно больше 170 градусов, а средняя Tg составляет примерно более 150 градусов. как правило, печатная плата печатных плат Tg 170°C высокая температура печатной платы Tg. По мере увеличения Tg подложки будут улучшаться и улучшаться теплостойкость, влагостойкость, химическая стойкость, стабильность и другие характеристики печатной платы.Чем выше значение TG, тем лучше термостойкость платы, особенно в технологиях без свинца, где более распространены применения с высокой Tg. высокий уровень теплостойкости. С быстрым развитием электронной промышленности, в частности, компьютерные продукты, разработка высокой функциональности и высокой многослойности требует более высокой термостойкости материалов подложки печатных плат в качестве важной гарантии. Появление и развитие репрезентативной технологии монтажа высокой плотности сделала печатные платные щиты все более и более неотделимыми от поддержки высокой термостойкости подложки с точки зрения малой апертуры, тонкой разводки, уменьшения суммы. Следовательно, разница между обычным FR - 4 и высокой Tg FR - 4 в прочности смеси, размерной стабильности, прилипании, водопоглощении, термическом разложении материала в горячем состоянии, особенно при нагревании после поглощения влаги. в различных явлениях, таких, как расширение, есть различие. Продукты с высокой Tg явно лучше, чем обычные материалы для подложек печатных плат. из - за различия в распределении рисунков и толщины листов сердечника или свойств материала, расширение листов с внутренней толщиной различно. Когда распределение рисунка отличается от толщины несущей плиты или характеристик материала, это будет по-другому. Когда распределение паттерна относительно однородно, тип материала является коронным. он расположен.. Асимметрия или неравномерное распределение узора в структуре ламината печатных плат приведет к тому, что КТР разных несущих плат будет сильно различаться, вызывая деформацию в процессе стратификации. Механизм деформации можно объяснить следующими принципами. A Основная панель CTE% 1,5x10-5/полоть крест, а длина основной платы составляет 1000 мм. предварительное выщелачивание в процессе прессования, и две основные плиты соединяются вместе через три этапа размягчения, потока и полного графика и отверждения. в настоящее время деформация двух основных пластин составляет соответственно ³LA=(180~30)x1,5x10 - 5 м/X1000 мм=2,25 мм; ³LB=(180~30)X2,5X10-5M/крестовина X1000мм = 3,75 мм. в свободной области две основные пластины, длинная и короткая, не вмешиваются друг в друга и еще не деформировались. время консервативной, он будет храниться при высокой температуре в течение определенного периода времени, пока полуотвержденный полностью не затвердеет. теперь смола переходит в отвержденное состояние и не может течь по своему желанию. Эти две основные доски объединений. При понижении температуры, если нет межпластовой смолы, сердцевина плиты вернется к своей первоначальной длине без деформации. верхние две таблетки клеятся при высокой температуре из-за отвержденной смолы, в процессе охлаждения не могут свободно сужаться. Основная плита А должна усаживаться на 3,75 мм. На самом деле, при усадке больше 2,25 мм,
будет мешать основная плата. Усилие между двумя основными пластинами уравновешено, таблетка б 3 не может быть усажена.75 мм, сжатие таблеток типа более 2,25 мм, поставить всю панель на стержню типа в.

2.2 Деформация при обработке печатных плат
 Причина деформации в процессе обработки печатных плат очень сложна и может быть разделена на два вида нагрузки: термическое напряжение и механическое напряжение. Среди них термические напряжения в основном возникают в процессе прессования, механическое напряжение возникает главным образом в процессе укладки, обработки, есть духовка. Ниже приводится краткое обсуждение в порядке процесса. вводный бронзовый лист: бронзовый лист двухсторонний, с симметричной структурой и без графики. коэффициент теплового поглощения медной фольги и хлопчатобумажной ткани почти не имеет деформации, вызванной разницей в коэффициенте теплового расширения в процессе прессования. Однако, размер пресса медного ламината велик, разность температур в различных частях теплопластов, что вызовет небольшие различия в скорости отверждения и степени отверждения смолы на разных участках в процессе прессования, повышение температуры. Существуют также большие различия в динамической вязкости на разных скоростях. Как правило, это давление будет равновесным после физиологического, но оно будет постепенно высвобождаться и деформироваться при дальнейшей обработке.
 прессование: процесс прессования плит печатных плат является случаем возникновения, вызывающим тепловое напряжение. деформация, полученная из материалов или конструкций, как представлено в анализе, представленном в коллекции. Подобно прессованию ламинатов, плакированных медью, различие в процессе отверждения также может вызывать воздействие напряжения. Платы печатных плат испытывают большее термическое напряжение, чем ламинаты, плакированные медью, из-за большей толщины, диверсифицированной структуры распределения и большего количества препрегов. напряжение в панелях печатной платы высвобождается в процессе бурения, формы, процесса барбекю, вызывая деформацию платы.
 технология сушки, сварочного фотошаблона, символов и т. д.: поскольку чернила паяльной маски нельзя накладывать друг на друга при отверждении, печатные платные плиты помещаются в корпус для отверждения. температура сварки фотошаблона около 150°C, что чуть превышает точку Tg материалов со средней и низкой Tg. смола выше точки Tg имеет высокую эластичность, и плита легко деформируется под действием собственного веса или сильного ветра печи.
 каупер припой плоский: оловянная температура 225 ~ ~ 1313135г., и время 3S-6S при выравнивании обычной платы горячим воздухом. температура горячего воздуха составляет 280 ~ 300 °C. Когда припой разровняется, пластина исчезнет в системе с температурой, а промывка водой после обработки при комнатной температуре будет осуществляться в течение двух минут после выхода из печи. весь процесс выравнивания потока тепла припоя представляет собой неожиданный процесс нагрева и охлаждения.
из-за материала платы, структура неровная. в этом процессе возникает возникающее тепловое напряжение, приводящее к микроскопическим деформациям и общей деформации зоны коробления.
 хранение: ПХД панель хранения на стадии полуфабриката обычно прочно вставляется в полку, недостаточная точность прочности полки, или укладка плат в штабель в процессе хранения вызовет механическую деформацию плат. особенно для листов ниже 2,0 мм, более серьезное влияние. Помимо вышеперечисленных факторов Факторы, влияющие на деформацию панелей печатных плат
.

3. Меры по улучшению
 Так как же предотвратить изгиб и деформацию платы при прохождении платы для печатных плат через печь оплавления?
 1) Уменьшить влияние температуры на напряжение платы: Поскольку температура является основным напряжением платы, только снижение температуры в рефлюксной сварной печи, или же снижение скорости нагрева и охлаждения платы в рефлюксной сварной печи, изгиба и пластины можно сильно сократить. произошло коробление.. Но могут быть и другие побочные эффекты.
 2) Использование пластин с высокой Tg: Tg — температура стеклования, т. е. температура материала от стекла к резине. Чем ниже значение Tg, тем выше скорость размягчения листов при входе в печь обратного тока. И время
состояние мягкой резины будет длиться дольше, Конечно, деформация платы будет очень серьезной. Использование листа с более высокой Tg может увеличить его напряжение и деформацию.
 3) Увеличить толщину печатной платы: Для того, чтобы добиться цели легче и тоньше для многих электронных изделий, толщина этой доски сохраняется..0мм, 0.8 мм, или даже 0.толщина 6 мм. Такую толщину должна удерживать плата после оплавления в печи. Она не деформируется, это очень трудно. Рекомендуется, если нет требований к легкости и тонкости, толщина плиты может составлять 1,6 мм, Это может значительно уменьшить. Риск изгиба и деформации плиты.
 4) Уменьшите размер печатной платы и уменьшите количество панелей: поскольку в большинстве печей оплавления используются цепи для перемещения печатной платы вперед, чем больше размер печатной платы, тем больше будет вмятина в печи оплавления из-за ее собственного вес , Поэтому попробуйте использовать длинный край платы как длинный край платы обратной цепи сварки, чтобы уменьшить прогиб и деформацию, вызванные весом самой печатной платы, направление движения. Уменьшение количества также основано на этой причине, то есть при прохождении печи, постарайтесь использовать узкий край вертикальной регулировки топки, чтобы достичь вогнутой деформации.
 5) Бывшее в употреблении крепление печного поддона: если вышеперечисленные методы труднодостижимы, плиты используются для смешивания деформации. Причина, по которой поддон печи может уменьшить изгиб плиты, заключается в том, что, будь то тепловое расширение или холодное сжатие, желательно, чтобы лоток соответствовал размеру платы, а затем снова начал твердеть, чтобы сохранить размер сада. . Если однослойная поддержка. лоток не может уменьшить деформацию платы, поэтому необходимо добавить слой покрытия для зажима платы с верхним и нижним лотками, чтобы значительно уменьшить проблему деформации платы.
печатная плата через печь оплавления. Однако поднос духовки очень дорогой, и требуется ручная установка и переработка лотков.
 6) Используйте настоящие соединения и штампуйте отверстия вместо дополнительной платы V-Cut: поскольку V-Cut разрушит структурную прочность платы между печатными платами, старайтесь не использовать дополнительную плату V-Cut, или уменьшите вероятность v - резкий образ. Оптимизация в печатных платбордах. производственная работа: влияние различных материалов на деформацию листов Деформация низкотемпературных материалов. материал с более высокой скоростью переработки. Все материалы с высокой Tg, перечисленные в таблице выше, представляют собой материалы в форме наполнителя, материал с коэффициентом термического расширения меньше, чем на Tg. Одновременно, при обработке после прессования, температура выпечки составляет 150°С. Воздействие определенно будет больше, чем у материалов со средней и высокой Tg. При проектировании проекта следует учитывать структурные асимметрии, материальную асимметрию, графический асимметричный дизайн, чтобы уменьшить деформацию. В то же время, в процессе исследования также было установлено, что структура пластины сердечника, непосредственно ламинированная, легче деформируется, чем структура, ламинированная медной фольгой. В инженерном проектировании форма врезки также оказывает большое влияние на деформацию.
Как правило, завод печатных плат будет иметь непрерывную медную точку и непрерывную медную точку или бронзовую рамку, и есть также разные различия. Причина, по которой деформация двух форм рамы различна, заключается в том, что прочность непрерывной медной рамы Высокая, жесткость относительно велика в процессе прессования и сращивания, может высвобождать остаточное напряжение в пластине, после обработки формы, что приводит к более серьезная деформация. Дискретная медная точечная рамка постепенно снимает напряжение при прессовании и последующей обработке, а шпон меньше деформируется после придания формы. Избыточные факторы могут быть использованы на проектировании объекта. Используйте его гибко в то время. Это может уменьшить влияние деформации, вызванной конструкцией.
3.3 Исследование компрессии
 Влияние прессования на деформацию очень важно. Разумные настройки параметров, выбор и укладка давления могут быстро снизить напряжение. Для общих панелей с симметричной структурой при прессовании обычно необходимо обращать внимание на симметричный укладочный лист, а вспомогательные инструменты, такие как инструментальные панели и амортизирующие материалы, размещать симметрично. В то же время, выбор горячего и холодного интегрированного пресса для прессования также, очевидно, помогает снизить термическую нагрузку. Для того, чтобы горячий и холодный разрезные прессы передавали листы в холодный пресс при высоких температурах (выше температуры ГТ), потери давления и быстрого охлаждения материала выше точки Tg давления к быстрому высвобождению теплового напряжения и деформации, а холодный и горячий интегрированы. Пресс может реализовать снижение температуры в конце горячего прессования, чтобы избежать потери давления пластины при высокой температуре. В то же время для особых потребностей клиентов неизбежно будут некоторые пластины с асимметричными материалами или структурами. В настоящее время очень очевидны изменения, вызывающие различия в CTE, проанализированные в особых статьях. Для этой проблемы мы можем попытаться решить эту проблему, используя метод асимметричного стекирования. Принцип заключается в использовании асимметричного размещения буферного материала для достижения доски печатных плат. двухсторонний подогрев, который влияет на расширение и сжатие различных кипарисов с сердцевиной CTE на стадиях нагрева и охлаждения, чтобы решить проблему непоследовательной деформации. Это результат испытаний на определенной конструкционной асимметричной плите нашей компании. Благодаря методу асимметричной укладки, технологии закрепления после прессования и выравниванию перед отправкой, панель наконец-то удовлетворила требования клиента толщиной 2,0 мм.
 
3.4 Другие производственные процессы
 В процессе производства печатных плат, помимо прессования, есть несколько процессов высокотемпературной обработки паяльной маски, характеризации и выравнивания горячим воздухом. Среди них знак за сварной маской и сушильной плитой с температурой 150 × 133х14 · 14 · 13 · 14 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13 · 13. Как указывалось выше, эта температура составляет в обычном материале Tg. Выше точки Tg материал находится в высокоэластичном состоянии и легко деформируется под действием внешней силы. Поэтому избегайте штабелирования тарелок, чтобы предотвратить изгиб нижней тарелки при сушке тарелок, и следите за тарелками при сушке тарелок. Направление куска параллельно направлению выдувания. В процессе правки горячим воздухом необходимо убедиться, что пластина помещена в оловянную печь для охлаждения более чем на 30 секунд, чтобы избежать внезапной холодной деформации, вызванной промывкой холодной водой после постобработки при высокой температуре. Помимо производственного процесса, определенное влияние на деформацию оказывает также хранение печатных плат на каждой станции. У некоторых производителей из-за большого количества производимой продукции и небольшого пространства для хранения несколько досок складываются вместе. Это также приведет к деформации доски под действием внешних сил. Из-за того, что печатные платные пластины также обладают пластичностью, эти деформации не будут восстановлены на 100% в последующем процессе выравнивания.

3.5 Выравнивание перед отправкой

Большинство производителей печатных плат проводят процесс выравнивания перед отправкой. Это связано с тем, что деформация плиты, вызванная теплом или механической силой, неизбежно произойдет в процессе обработки, и плита будет выровнена механическим выравниванием или термическим обжигом перед отправкой. Можно эффективно улучшить. Из-за термостойкости паяльной маски и поверхностного слоя покрытия, температура общего противня ниже 140°С~150°С, температура обычного материала очень благоприятна для выравнивания обычных досок, но Эффект выравнивания для материалов с высокой Tg не так очевиден, поэтому на отдельных платах с высокой Tg с серьезным короблением можно соответствующим образом увеличить температуру противня, но главное качество краски и покрытия. Вместе с тем определенное влияние на деформацию оказывает также способ прессования плиты при сушке и увеличение времени охлаждения с печью. Из результатов испытаний выравнивающего эффекта печатной платы видно, что увеличение веса и увеличение времени охлаждения печи оказывают значительное влияние на выравнивание деформации.