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PCB部落格 - PCB翹曲的常見原因及避免方法

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PCB翹曲的常見原因及避免方法

2022-10-31
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Author:iPCB

PCB翹曲是行業中使用的術語。 事實上, 它指的是 扁平PCB, 也稱為翹曲. 嚴重情况下, 翹曲有點像拱橋.


在實際生產中,PCB不是100%平坦的,並且有些彎曲。 我們可以通過“翹曲”來判斷PCB的翹曲。


根據 IPC標準, 要安裝的PCB翹曲應為0.75%, 這是合格的產品. 那就是, 如果PCB翹曲超過0.75%, 將被判定為翹曲和不合格. PCB boards do not need to be mounted (only contain plug-in components), 對平整度的要求較低, 並且翹曲可以放寬到–1.5%.


事實上,為了滿足高精度和高速安裝的要求,一些製造商對PCB翹曲有更嚴格的要求,翹曲要求為0.5%,甚至個別要求為0.3%。

如何計算PCB翹曲?

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1.翹曲=翹曲高度/邊緣長度

根據這個計算公式,我們通常使用以下兩種方法來檢測PCB翹曲:

第一種方法是常見的檢測方法——大理石檢測方法。 它直接用大理石量測,因為大理石相對平坦(或使用厚度為–5mm的玻璃板)。 具體量測操作是將PCB平放在大理石上,四個角接觸地面,量測PCB中間的起拱高度和PCB的對角線長度,然後將起拱高度除以PCB的對角長度,得到PCB翹曲。

第二種方法是最先進的測量方法——光學檢測方法。 使用的設備是平整度儀。 它利用光學干涉原理量測PCB翹曲,精度可達0.1mil(2.54.μ


2.PCB翹曲的危害是什麼?

過度翹曲不僅會影響SMT貼片機,還會影響SMT貼片的可靠性。

對於沒有貼片的PCB板,板翹曲會導致板上挿件組件的插針難以切割平,PCBA板自然無法安裝在機器中相應的主機殼或插座上,這將對整個機器的可靠性產生不利影響。 囙此,裝配廠非常厭倦遇到板材翹曲。

對於需要放置的PCB板,板翹曲不僅會影響放置質量,還可能損壞SMT設備。 在自動化SMT生產線中,如果PCB板不平整,將很難刷或無法刷焊膏,還會導致定位不準確,從而導致組件無法安裝在焊盤上,甚至損壞自動插入機。


3.翹曲是如何造成的? 8個常見原因

板材翹曲的原因有很多。 一般來說,這主要是由製造商和設計方造成的。

製造商造成板材翹曲的原因有很多,常見原因如下:

1.資料打開後沒有製作烤盤,或者烤盤時間不够。 2.V形切口太深,導致兩側的V形切口翹曲。 3.板材的TG值過低,板材容易軟化,導致不可接受的高溫和板材翹曲。

4.板材厚度小於1.0mm,冷壓板材翹曲工藝在裝運前不成熟,導致板材翹曲。

工程設計端板材翹曲的常見原因如下:

1.電路板上銅表面的面積不均勻,一側多,另一側少。 線條稀疏的地方的表面張力會比線條密集的地方弱,這會導致線條過熱時的板材翹曲。 2.由於特殊的介質或阻抗關係,層壓結構可能是不對稱的,從而導致翹曲。 3、板材本身的鏤空位置過大過多,溫度過高容易翹曲。 4、板材數量過多,板材之間的空間是中空的,特別是長方形板材,容易翹曲。


4. 避免翹曲, PCB設計工程師應該這樣做!

乾貨!

根據華球客戶的迴響,有幾種常見的方法可以在設計端改善或避免板材翹曲:

方法1:在板中鋪設銅以新增板表面的張力

當板長度超過80mm,且板中沒有銅,且板較薄(板厚度小於1.0mm)時,板將翹曲。 (這是關於FR4資料)

在木板鋪銅之前

編輯的建議是在電路板中鋪設銅,以新增電路板表面的張力,而不影響功能。 如果銅不能鋪設在板中,並且板不能加厚,則壓板只能用於翹曲。 (資料由作者隨機繪製,僅供參考)

木板鋪銅後

方法2:在鏤空區域鋪銅並加工邊緣

當電路板有太多的中空位置並且電路板太大時,過多的回流焊接將容易彎曲。

空心處未鋪銅

編輯的建議是:在中空區域鋪設銅,以减少板材的翹曲; 此外,在內部不影響板的功能的情况下,還鋪設了銅; 最後,建議工藝邊緣應鋪設銅。

在空心上鋪設銅後

方法3:芯板與PP板為同一品牌

多層板的芯板和PP板應為同一品牌,否則會翹曲。

例如, 六層板具有不對稱的pp板:2-3芯板具有薄pp板, 4-5芯板具有厚pp板, 木板被壓出時會翹曲. 因此, 芯板和PP板應為同一品牌,以確保相同的厚度,並確保PP板的對稱性 多層PCB.


5.翹曲PCB的處理由於各種原因,如設計不合理和未採取防翹曲措施,PCB最終出現翹曲。 我們該怎麼辦?

製造商可以將不合格的板材放入烤箱,在150â和高壓下烘烤3-6小時,然後在高壓下自然冷卻; 然後,卸壓取出板材,檢查平整度,這樣可以節省一些板材。 有些板材需要兩到三次烘烤和壓制才能平整。 如果經過反復烘烤和壓制,板材仍然翹曲,則只能報廢。

板材翹曲是 PCB生產, 尤其是在大規模生產中. 為了减少板材翹曲的可能性, 在成本允許的前提下,設計者可以考慮盡可能多地鋪設銅; 然而, 製造商可以選擇高品質的A級板材,並優化生產工藝以避免翹曲.


眾所周知 中國PCB製造商, iPCB電路採用國內知名品牌PCB板, 其中大多數採用高品質的TG150 PCB板,以避免波峰焊接過程中的板翹曲. 即使客戶選擇TG130, iPCB仍然使用TG150 PCB板, 但根據TG130的價格收費, 不惜一切代價做好工作!

此外, 以確保高品質, 所有PCB 在iPCB中,將在打開後烘烤至少4小時. 由於電路板本身的設計, 發生PCB翹曲. 華球也有成熟的解決方案, 特別是其冷擠壓工藝非常成熟.