PCB科技 - PCB彎曲的原因及預防方法

PCB彎曲翹曲的原因及預防方法

在PCB製造過程中，大多數電路板在通過回流焊時容易發生PCB彎曲和翹曲。 如果情况嚴重，甚至可能導致空焊和墓碑等組件。 我該如何克服它？

說實話，每塊板彎曲和翹曲的原因可能不同，但都應該歸因於施加在板上的應力大於板資料能够承受的應力。 當電路板受到不均勻的應力時，或者當電路板上每個地方抵抗應力的能力不均勻時，就會出現電路板彎曲和翹曲的結果。

板上的壓力來自哪裡？ 事實上，回流工藝中最大的應力來源是溫度。 溫度不僅會使電路板變軟，還會使電路板變形。 再加上資料的熱膨脹和收縮特性，是pcb彎曲的主要原因。

那麼為什麼有些板會有不同程度的彎曲和翹曲呢？

在瞭解pcb彎曲和pcb翹曲的問題之前，我建議你參攷這篇關於pcb爆炸的真正原因分析和預防的文章。 其中一些內容將是相關的。

1.電路板上不平整的銅表面積會加劇電路板的彎曲和翹曲。

通常，電路板上會設計大面積的銅箔用於接地。 有時在Vcc層上還設計了大面積的銅箔。 當這些大面積銅箔不能均勻分佈在同一電路板上時，就會造成吸熱和散熱不均勻的問題。 當然，電路板也會隨著熱量膨脹和收縮。 如果膨脹和收縮不能同時進行，就會產生不同的應力和變形。 此時，如果板材的溫度已經達到Tg值的上限，板材將開始軟化，導致永久變形。

2.PCB每層的連接點（通孔）將限制電路板的膨脹和收縮

今天的電路板大多是多層板，層之間會有鉚釘狀的連接點（通孔）。 連接點分為通孔、盲孔和埋孔。 如果有連接點，電路板將受到限制。 膨脹和收縮的影響也會間接導致板材彎曲和翹曲。

3.電路板本身的重量會導致電路板凹陷變形

通常，回流焊爐使用鏈條在回流焊爐中向前驅動電路板，即電路板的兩側用作支點來支撐整個電路板。 如果板子上有重物，或者板子的尺寸太大，會因為種子的數量而在中間出現凹陷，導致板子彎曲。

4.V形切口和連接條的深度會影響拼圖的變形

基本上，V-Cut是破壞板材結構的罪魁禍首，因為V-Cut在原始的大板上切割了V形槽，所以V-Cut容易變形。

當電路板通過回流焊爐時，我們如何防止電路板彎曲和翹曲？

1.降低溫度對板材應力的影響

由於“溫度”是板應力的主要來源，只要降低回流焊爐的溫度或減緩回流焊爐中板的加熱和冷卻速度，就可以大大减少板彎曲和翹曲的發生。 然而，可能會出現其他副作用，如焊料短路。

2.使用高Tg片材

Tg是玻璃化轉變溫度，即資料從玻璃態轉變為橡膠態的溫度。 資料的Tg值越低，板在進入回流焊爐後開始軟化的速度就越快，變成軟橡膠狀態所需的時間也會變長，板的變形當然會更嚴重。 使用較高Tg的板材可以提高其承受應力和變形的能力，但資料的價格相對較高。

3.新增電路板的厚度

為了達到許多電子產品更輕更薄的目的，電路板的厚度留下了1.0mm、0.8mm甚至0.6mm。 這樣的厚度必須防止電路板在回流焊爐後變形，這確實很困難。 建議如果對輕薄沒有要求，板材的厚度應為1.6mm，這樣可以大大降低板材彎曲變形的風險。

4.减小PCB尺寸，减少拼圖數量

由於大多數回流焊爐使用鏈條來驅動電路板前進，電路板的尺寸越大，由於其自身重量，在回流焊爐中會出現凹痕和變形，囙此儘量將電路板的長邊作為電路板的邊緣。 在回流焊爐的鏈條上，可以减少電路板重量引起的凹陷和變形。 面板數量的减少也是基於這個原因。 也就是說，通過爐膛時，儘量使用窄邊通過爐膛方向。 凹陷變形量。

5.使用過的爐盤夾具

如果上述方法難以實現，最後一種方法是使用回流載體/範本來减少變形量。 回流載體/範本之所以能减少板材的彎曲，是因為人們希望它是熱膨脹還是冷收縮。 託盤可以容納電路板，等待電路板的溫度低於Tg值並再次開始硬化，還可以保持花園的大小。

如果單層託盤不能减少電路板的變形，則必須加一個蓋子，用上下託盤夾住電路板。 這可以大大减少電路板通過回流焊爐變形的問題。 然而，這種爐託盤相當昂貴，需要人工放置和回收託盤。

6.使用路由器代替V-Cut的子板

由於V-Cut會破壞電路板之間面板的結構强度，囙此儘量不要使用V-Cut子板或减小V-Cut的深度。