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PCB科技 - PCB生產中PCB翹曲warpage的預防與整平方法

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PCB科技 - PCB生產中PCB翹曲warpage的預防與整平方法

PCB生產中PCB翹曲warpage的預防與整平方法

2021-09-22
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Author:Kavie

PCB電路板业内人士在制造PCB时更清楚PCB翘曲warpage的影响。例如,它阻止了SMT电子元件的安装,或者电子元件(包括集成块)与印刷PCB的焊点接触不良,或者当安装电子元件时,一些脚不能被切割或将被切割到基板。在波峰焊接过程中,在基板的某些部分,焊盘不能接触焊料表面,锡不能被焊接等。


印刷PCB翘曲warpage的原因的一个方面是所使用的基板(覆铜层压板)可能翘曲。然而,在印刷PCB的加工过程中,由于热应力、化学因素和不当的生产工艺也会导致印刷。PCB翘曲warpage

因此,对于印刷电路板工厂来说,首先要防止印刷电路板在加工过程中翘曲。然后必须针对已经翘曲的PCB有合适且有效的处理方法。


如何防止印刷电路板在加工过程中翘曲

1.防止或增加因库存方法不当导致的基板翘曲warpage

(1) 由于覆铜层压板处于储存过程中,由于吸湿会增加翘曲,因此单面覆铜层的吸湿面积较大。如果库存环境湿度高,单面覆铜层压板将显著增加翘曲。双面覆铜层压板的水分只能从产品的端面渗透,吸湿面积小,翘曲变化缓慢。因此,对于没有防潮包装的覆铜层压板,应注意仓库条件,尽量减少仓库中的湿度,避免裸露的覆铜层板,以避免在存储过程中覆铜层板的翘曲增加。

(2) 铜覆层压板放置不当会增加翘曲。如铜覆层压板上的垂直放置或重物、放置不当等会增加铜覆层的翘曲和变形。


2.避免印刷电路板电路设计不当或加工工艺不当导致的PCB翘曲

例如,PCB的导电电路图案不平衡

电路板两侧的线路明显不对称,一侧有大面积的铜,这形成了很大的应力,导致PCB弯曲。PCB制造过程中的高加工温度或大的热冲击将导致PCB翘曲。对于因存放方式不当而造成的影响,PCB工厂最好解决,这足以改善存放环境,消除垂直放置,避免重压。对于电路图案中有大面积铜的PCB,最好将铜箔网起来以减少应力。

PCB翘曲warpage

3.在加工過程中消除基板應力並减少PCB翹曲

在PCB加工過程中,基板必須多次受熱和多種化學物質。 例如,基板蝕刻後,需要用水清洗、乾燥和加熱。 電鍍圖案時電鍍很熱。 印刷綠色油和標記字元後,必須加熱或用紫外光乾燥。 熱空氣噴射時對基材的熱衝擊。 它也非常大等等。這些過程可能會導致PCB彎曲。


4.波峰焊或浸焊時,焊料溫度過高,操作時間過長,會新增基板翹曲。 為了改進波峰焊接工藝,電子組裝廠需要合作。

由於應力是基板翹曲的主要原因,如果在銅包層壓板(也稱為h板)投入使用之前對其進行烘烤,許多PCB製造商認為這種方法有利於减少PCB的翹曲。 烘烤片的功能是完全放鬆基板的應力,從而减少PCB製造過程中基板的翹曲和變形。

h板的方法是。有條件的PCB工廠使用大型烤箱h板。 在生產之前,將一大疊覆銅層壓板放入烤箱,並在接近基材玻璃化轉變溫度的溫度下烘烤覆銅層壓片數至十小時。 h板覆銅層壓板生產的PCB翹曲變形相對較小,產品合格率高得多。 對於一些小型PCB在工廠裏,如果沒有這麼大的烤箱,可以將基材切成小塊,然後進行烘烤,但在烘烤板材時,應該有重物壓住板材,以便在應力鬆弛過程中保持基材平整。 烘烤片的溫度不應過高,因為如果溫度過高,基材會變色。 溫度不應該太低,而且溫度太低需要很長時間才能放鬆基底應力。


印刷電路板翹曲校平方法

1.在PCB製造過程中及時調平翹曲的電路板

在PCB製造過程中,挑出翹曲較大的電路板,並用輥式整平機整平,然後將其放入下一個過程。 許多PCB製造商認為,這種方法可以有效降低PCB成品板的翹曲率。


2.PCB成品板翹曲校平方法

對於已經完成的PCB,翹曲明顯超出公差,無法用輥式整平機整平,一些PCB工廠將其放在小型壓力機(或類似夾具)中,以對翹曲的PCB進行幾小時到十幾小時的冷壓和整平。 從實際應用中觀察,這種做法的效果不是很明顯。 一是平整效果不大,二是平整後的板材容易反彈(即翹曲恢復)。


一些PCB工廠將小壓機加熱到一定溫度,然後處理翹曲warpage的PCB

熱壓和整平板材的效果會比冷壓好,但如果壓力太大,電線會變形。 如果溫度過高,會導致松香香水變色和基底變色等缺陷。 而且,無論是冷壓整平還是熱壓整平,都需要很長時間(幾個小時到十個小時)才能看到效果,整平後的PCB翹曲回彈的比例也比較高。 有更好的找平方法嗎?


3.翹曲PCB拱模熱壓整平方法

根據高分子材料的力學性能和多年的工作實踐,介紹了弓形模具的熱壓整平方法。 根據要平整的PCB面積,製作了許多非常簡單的弓形模具。 以下是調平操作方法。

warpagePCB夾在弓形模具中,並將其放入烤箱中烘烤和整平。

將翹曲的PCB的翹曲表面放置在模具弓形曲線上,調整夾緊螺釘,使PCB沿其warpage翹曲的相反方向輕微變形,然後將帶有PCB的模具放入加熱到一定溫度的烤箱中烘焙烘焙一段時間。 在加熱條件下,基板應力逐漸鬆弛,從而使變形的PCB恢復到平坦狀態。 但烘烤溫度不能太高,以免松香香料變色或基材變黃。 但溫度不能太低。 在較低的溫度下完全放鬆壓力需要很長時間。