PCB科技 - PCB翹曲的原因及預防

原因分析 印刷電路板 翹曲變形

（1）印刷電路板本身的重量會導致印刷電路板下沉翹曲

通常地, 回流焊爐將使用鏈條驅動 印刷電路板 回流爐前進, 那就是, 的兩側 印刷電路板 用作支撐整個 印刷電路板. 如果上有重型部件 印刷電路板 或 印刷電路板 太大了, 由於種子的數量, 它將顯示中間的抑鬱症, 導致板彎曲.

（2.）V形切口的深度和連接將影響拼圖的翹曲度

大體上, V形切口是破壞 印刷電路板 結構, 因為V形切口在原來的大板材上切割凹槽, 囙此，在V形切口中容易發生翹曲.

（3）衝壓資料、結構和圖形對面板翹曲的影響分析

印刷電路板由芯板、預浸料和外部銅箔層壓而成。 芯板和銅箔壓在一起時會發生熱翹曲。 翹曲量取決於兩種資料的熱膨脹係數（CTE）；

銅箔的熱膨脹係數（CTE）約為17.X10-6.；

普通FR-4基片在Tg點的Z向CTE為（5.0～70）X10-6；

TG點以上為（250～350）X10-6，由於存在玻璃布，X方向CTE通常與銅箔相似。

印刷電路板 warpage

（4）印刷電路板加工引起的翹曲

印刷電路板加工中翹曲的原因非常複雜，可分為熱應力和機械應力。 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。 以下是按流程順序進行的簡要討論。

來料覆銅板：覆銅板均為雙面印刷電路板，結構對稱，無圖形。 銅箔和玻璃布的CTE幾乎相同，囙此在壓制過程中幾乎沒有因CTE的差异而導致的翹曲。 然而，覆銅板壓力機的尺寸較大，並且熱板的不同區域存在溫度差异，這將導致在壓力機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有很大差异，囙此也會因固化過程的不同而產生局部應力。 通常，這種應力在壓制後會保持平衡，但在未來的加工中會逐漸釋放，從而產生翹曲。

壓制：印刷電路板壓制過程是產生熱應力的主要過程。 上一節分析了不同資料或結構引起的翹曲。 與覆銅板的壓制類似，也會發生固化過程中的差异引起的局部應力。 由於厚度更厚、圖案分佈多樣、預浸料更多，印刷電路板比覆銅板具有更大的熱應力，更難消除。 印刷電路板中的應力在隨後的鑽孔、成型或燒烤過程中釋放，導致電路板翹曲。

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，所以將印刷電路板放在架子上烘烤電路板進行固化。 焊接掩模溫度約為150°C，剛好超過中、低Tg資料的Tg點和Tg點。 上述樹脂處於高彈性狀態，電路板在自重或烘箱大風作用下容易發生印刷電路板翹曲。

熱風焊料流平：普通印刷電路板熱風焊料流平時，錫爐溫度為225℃～265℃，時間為3S-6S。 熱空氣的溫度為280攝氏度～300攝氏度。 焊料找平後，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的過程。 由於印刷電路板資料不同，結構不均勻，在冷卻和加熱過程中不可避免地會產生熱應力，導致微觀應變和整體翹曲區域。

貯存：印刷電路板在半成品階段的貯存一般是牢固地插在貨架上，貨架鬆緊度調整不當，否則在貯存過程中板材的堆放會導致板材產生機械翹曲。 尤其對於2.0毫米以下的薄板，衝擊更為嚴重。

除了上述因素外，還有許多因素會影響印刷電路板翹曲。

預防 印刷電路板 warpage

印刷電路板 翹曲對印刷品的生產有很大影響 印刷電路板. 翹曲也是 印刷電路板 生產工藝流程. 翹曲發生在 印刷電路板 與組件焊接, 組件脚很難整齊. 這個 印刷電路板 無法安裝在主機殼或機器內部的插座上, 所以 印刷電路板 翹曲將影響整個後續過程的正常運行. 現階段, 印刷的 印刷電路板 已進入表面安裝和晶片安裝時代, 以及工藝要求 印刷電路板 翹曲度越來越高. 所以我們必須找到中途幫助扭曲的原因.

1、工程設計：印製板設計注意事項：A、層間預浸料的排列應對稱，如六層板，1-2-5-6層的厚度和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側的電路圖區域應盡可能靠近。 如果A表面是一個大的銅表面，而B表面只有幾行，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，可以在薄的一側添加一些獨立的網格以保持平衡。

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切割前或切割後的烘焙步驟。 但板廠也有一些例外。 現時的印刷電路板乾燥時間規定也不一致，從4小時到10小時不等。 建議根據生產的印製板等級和客戶對翹曲的要求來决定。 切割成一塊板材後，烘烤或烘烤後卸載整個板材。 這兩種方法都是可行的。 建議切割後烘烤面板。 內板也應烘烤。

3、預浸料經緯向：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預浸料的經緯方向在層壓過程中沒有區分，並且是隨機堆疊的。 如何區分經緯度？ 軋製預浸料的軋製方向為經紗方向，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。 如果您不確定，請諮詢製造商或供應商。

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

5、薄板電鍍時需矯直：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，將整個飛母線上的壓入輥串在一起，從而矯直輥上的所有印刷電路板，使電鍍的印刷電路板不會翹曲。 如果不採取這種措施，在鍍上20至30微米的銅層後，板材將翹曲，很難補救。

6、熱風整平後印刷電路板冷卻：熱風整平過程中，印製板受到錫槽高溫（約250℃）的影響。 取出後，應放在平整的大理石或鋼板上自然冷卻，然後送後處理機清洗。 這有利於防止印刷電路板翹曲。 在一些工廠，為了提高鉛錫表面的亮度，熱空氣調平後立即將印刷電路板放入冷水中，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印刷電路板翹曲。 Qu公司，分層或起泡。 此外，可在設備上安裝氣浮床進行冷卻。

7. 翹曲的處理 印刷電路板：在管理良好的工廠中, 這個 printed board will be 100% flatness checked during the final inspection. 全部不合格 印刷電路板s將被選中, 放入烤箱, 在150攝氏度的高溫高壓下烘烤3至6小時, 在高壓下自然冷卻. 然後移除 印刷電路板 從壓力檢查平面度, 所以 印刷電路板 可以保存, 還有一些 印刷電路板s需要烘烤並壓制兩到3次才能調平. 上海貝爾公司已使用上海華寶氣動紙板整經矯直機對 電路板. 如果未執行上述防翹曲工藝措施, 部分 印刷電路板 烘烤和壓制沒有用，只能報廢.