PCB科技 - PCB板為什麼變形以及如何防止2

PCB板為什麼變形以及如何防止2.

2.2施工過程中引起的變形 PCB加工

PCB板加工過程中變形的原因非常複雜，可分為兩種應力：熱應力和機械應力。 其中，熱應力主要在壓制過程中產生，機械應力主要在板材的堆放、搬運和烘烤過程中產生。 以下是按過程順序進行的簡要討論。

進料覆銅板：覆銅板均為雙面，結構對稱，無圖形。 銅箔和玻璃布的熱膨脹係數幾乎相同，囙此在壓制過程中，熱膨脹係數的差异幾乎不會引起變形。 然而，覆銅板壓力機的尺寸很大，並且熱板的不同區域存在溫度差异，這將導致在壓制過程中不同區域的樹脂固化速度和程度略有差异。 同時，不同升溫速率下的動態粘度也相差很大，囙此也會因固化過程的差异而產生局部應力。 一般來說，這種應力在壓制後會保持平衡，但在未來的加工過程中會逐漸釋放和變形。

壓制：印刷電路板壓制過程是產生熱應力的主要過程, 不同資料或結構引起的變形如前一節的分析所示. 類似於覆銅板的壓制, 固化過程中的差异也會引起局部應力. PCB板由於厚度較厚，s的熱應力比覆銅板更大, 多樣化格局分佈, 和更多預浸料. 中的應力 PCB電路板 在後續鑽井過程中釋放, 形狀, 或燒烤過程, 導致電路板變形.

阻焊板、字元等的烘烤過程：由於阻焊板油墨在固化時不能相互堆疊，PCB板將放置在機架中進行固化。 阻焊膜溫度約為150°C，剛好超過中、低Tg資料的Tg點，Tg點以上的樹脂具有很高的彈性，板材在自身重量或烘箱大風的作用下容易變形。

熱風焊料流平：錫爐溫度為225℃～265℃，普通板熱風焊料流平時間為3S-6S。 熱空氣溫度為280℃～300℃。 焊料平整後，將板從室溫放入錫爐，出爐後兩分鐘內進行室溫後處理水洗。 整個熱風焊料流平過程是一個突然加熱和冷卻過程。 由於電路板的資料不同，結構不均勻，在冷卻和加熱過程中不可避免地會出現熱應力，導致微觀應變和整體變形和翹曲區域。

貯存：PCB板在半成品階段的貯存一般是牢固地插入貨架，貨架鬆緊度調整不合適，否則在貯存過程中板材的堆放會造成板材的機械變形。 特別是對於2.0毫米以下的薄板，衝擊更為嚴重。

除上述因素外，還有許多因素影響PCB板的變形。

3、防止PCB板翹曲變形

The warpage of the circuit board has a great influence on the production of the printed circuit board. 翹曲也是電路板生產過程中的重要問題之一. 帶有部件的板在焊接後彎曲, 部件脚很難保持整潔. 該板不能安裝在主機殼或機器內部的插座上, 囙此，電路板的翹曲將影響整個後續過程的正常運行. 在這個階段, 印刷電路板已進入表面安裝和 晶片安裝, 可以說，對電路板翹曲的工藝要求越來越高. 囙此，我們必須找到中途幫助扭曲的原因.

1、工程設計：應注意印製板設計：A.層間預浸料的排列應對稱，如六層板，厚度在1 2和5 6層之間，預浸料的數量應相同，否則壓後容易翹曲。 B、多層芯板和預浸料應使用同一供應商的產品。 C、外層A側和B側的電路圖案區域應盡可能靠近。 如果A面是一個大的銅表面，而B面只有幾行，這種印製板在蝕刻後很容易翹曲。 如果兩側的線面積相差太大，可以在薄側添加一些獨立網格以實現平衡。

2、切割前乾燥板材：切割覆銅板前乾燥板材（150攝氏度，時間8±2小時）的目的是去除板材中的水分，同時使板材中的樹脂完全固化，進一步消除板材中的殘餘應力。 這有助於防止電路板翹曲。 現時，許多雙面和多層板仍然堅持在下料之前或之後進行烘烤。 然而，一些板材廠也有例外。 現時的PCB乾燥時間規定也不一致，從4-10小時不等。 建議根據生產的印製板等級和客戶的翹曲要求來决定。 切割成拼圖後烘烤，或在整個砌塊烘烤後下料。 這兩種方法都是可行的。 建議在切割後烘烤板材。 內板也應烘烤。

3、預浸料的經緯方向：預浸料層壓後，經緯收縮率不同，下料層壓時必須區分經緯方向。 否則，層壓後很容易導致成品板翹曲，即使對烤板施加壓力也很難糾正。 多層板翹曲的許多原因是在層壓期間預浸料在經緯方向上沒有區分，並且它們是隨機堆疊的。 如何區分經緯方向？ 預浸料的卷起方向為經紗方向，寬度方向為緯紗方向； 對於銅箔板，長邊是緯紗方向，短邊是經紗方向。 供應商査詢。

4、層壓後消除應力：將熱壓和冷壓後的多層板取出，將毛刺切割或磨掉，然後在150℃的烘箱中平放4小時，逐漸釋放板中的應力，使樹脂完全固化，這一步不能省略。

5、電鍍時需將薄板拉直：0.4 0.6mm超薄多層板應採用專用壓輥製成，用於表面電鍍和圖案電鍍。 將薄板夾在自動電鍍線上的飛母線上後，在整個飛母線上的夾持輥上繞一圈，以拉直輥上的所有板，使電鍍後的板不會變形。 如果沒有這種措施，在電鍍20至30微米的銅層後，板材將彎曲，很難修復。

6、熱風整平後板的冷卻：當用熱風整平印製板時，印製板受到錫槽高溫（約250攝氏度）的影響。 取出後，應放在平整的大理石或鋼板上自然冷卻，然後送往後處理機清洗。 這有利於防止電路板翹曲。 在一些工廠，為了提高鉛錫表面的亮度，在熱空氣調平後立即將板放入冷水中，幾秒鐘後取出進行後處理。 這種冷熱衝擊可能會導致某些類型的板材翹曲。 扭曲、分層或起泡。 此外，可以在設備上安裝氣浮床進行冷卻。

翹曲板的處理：在管理良好的工廠，在最終檢查期間，將檢查印製板的100%平整度。 將所有不合格的板材挑選出來，放入烤箱中，在150攝氏度的高壓下烘烤3-6小時，並在高壓下自然冷卻。 然後釋放壓力，取出板材，檢查平整度，這樣可以保存部分板材，有些板材需要烘烤和壓制兩到3次才能平整。 如果不執行上述防翹曲工藝措施，部分板材將無法使用，只能報廢。

4, PCB板 翹曲變化標準

對於PCB翹曲標準，請參攷IPC-A-600G No.2.11平面度標準：對於表面安裝組件（如SMT安裝）印製板，變形和彎曲標準不超過0.75%，其他類型的板不超過1.5%。 試驗方法參攷IPC-TM-6502.4.22。