pcb翹曲度測(cè)量:PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少?PCB翹曲度的計(jì)算公式和修復(fù)?
PCB翹曲,是指PCB在工作過(guò)程中產(chǎn)生彎曲,由于PCB內(nèi)部的熱量不均勻造成的。所謂PCB翹曲(弓曲,韌曲),指的是PCB相對(duì)于平面的一種變形。一塊PCB產(chǎn)品水平放置于一個(gè)非常平整的大理石臺(tái)面上,通過(guò)目視及輕敲確認(rèn)板子有無(wú)翹曲,如有,則證明該P(yáng)CB產(chǎn)品存在板翹曲,與水平大理石臺(tái)面所翹起的高度即為板翹曲高度。下面廣東省華南檢測(cè)技術(shù)有限公司介紹PCB翹曲測(cè)量相關(guān)的內(nèi)容。
一、PCB翹曲的危害
PCB的翹曲對(duì)于元器件的安裝影響還是蠻大的。作為行業(yè)的人都很清楚。
1.元器件無(wú)法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤(pán)上,甚至?xí)矇淖詣?dòng)插裝機(jī)。
2.較大的翹曲度可能會(huì)導(dǎo)致元件安裝不平整,信號(hào)傳輸問(wèn)題以及機(jī)械連接的困難。
PCB翹曲圖
二、PCB翹曲度標(biāo)準(zhǔn)是多少?
PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)因產(chǎn)品類型和制造難度而異。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于需要貼片的PCB,翹曲度需小于或等于0.75%,才判定為合格產(chǎn)品。而對(duì)于不需要貼片(只含有插件元器件)的PCB板,對(duì)其平整度要求會(huì)放寬一些,但翹曲度也需小于或等于1.5%才判定為合格產(chǎn)品。然而,為了滿足高精度和高速度貼裝的需求,部分廠商對(duì)PCB翹曲度的要求更加嚴(yán)格。有些廠商要求翹曲度需小于或等于0.5%,甚至有些廠商要求其小于或等于0.3%。
PCB翹曲度的標(biāo)準(zhǔn)圖
三、PCB翹曲度的計(jì)算公式
PCB翹曲度的計(jì)算公式為:翹曲度=(最高單角翹曲高度÷基板對(duì)角線長(zhǎng)度)×100%。詳細(xì)的可以看下面的圖。
PCB翹曲的計(jì)算公式
四、PCB翹曲的原因
1. 溫度變化:材料在不同的溫度下會(huì)膨脹或收縮,可能導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。
2. 濕度:當(dāng)電路板暴露在濕度較高的環(huán)境中時(shí),水分會(huì)進(jìn)入電路板的材料中,導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。
3. 機(jī)械應(yīng)力:在制造過(guò)程中,電路板可能會(huì)受到彎曲或扭曲的力;安裝過(guò)程中施加的機(jī)械應(yīng)力也可能導(dǎo)致電路板翹曲。
4. 電路設(shè)計(jì):如果電路設(shè)計(jì)不合理,可能會(huì)導(dǎo)致電路板的溫度分布不均勻,從而引起翹曲。
5. 材料:不同的材料具有不同的物理性質(zhì),如熱膨脹系數(shù)和彈性模量,這些性質(zhì)可能會(huì)影響電路板的翹曲。
分析原因
五、PCB翹曲的解決方法
1. 檢查設(shè)計(jì)和材料:確保在 PCB 設(shè)計(jì)中考慮到了適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu),并選擇了合適的板材。
2. 熱管理:在 PCB 制造過(guò)程中,要注意熱管理。
3. 封裝選擇:正確選擇封裝也很重要。
4. 優(yōu)化布局:合理布局 PCB 組件和電路,避免大面積的熱源或重量集中在一個(gè)區(qū)域。
5. 進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固:在 PCB 上安裝加固材料,以增加其穩(wěn)定性,防止翹曲。
6. 裝配精細(xì):在裝配過(guò)程中注意貼片的平整性和緊固的程度。
7. 溫度管理:控制 PCB 的工作溫度,以降低其翹曲的風(fēng)險(xiǎn)。
六、PCB翹曲修復(fù)方法
1、PCB 工序中 PCB 翹曲修復(fù)
PCB板生產(chǎn)過(guò)程中,挑出翹曲較大的板子,用滾壓矯平機(jī)將翹曲矯平,然后進(jìn)入下一道工序。許多PCB板制造商認(rèn)為這種方法對(duì)于降低成品PCB板的翹曲是非常有效的。
滾壓平板機(jī)
2. PCB 成品板翹曲修復(fù)
對(duì)于成品,翹曲明顯超差,不能用輥式整平機(jī)整平。一些 PCB 廠將其放入小型壓力機(jī)(或類似夾具)中以壓制翹曲的PCB板,停留幾個(gè)小時(shí)到十個(gè)小時(shí)進(jìn)行冷壓整平。
有的 PCB 廠會(huì)把小壓機(jī)加熱到一定溫度,再對(duì)壓平的 PCB 板進(jìn)行熱壓,效果會(huì)比冷壓好,但壓力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致線材變形;如果溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生松香變色及其變色等缺陷。而且,無(wú)論是冷壓整平還是熱壓整平,都需要很長(zhǎng)時(shí)間(幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí))才能看到效果,壓平后的PCB板翹曲反彈比例也很高。
這里推薦了弓形模具的熱沖壓壓平方法。根據(jù)要平整的PCB面積,使用簡(jiǎn)單的弓形模具(見(jiàn)圖1)。這里,提出了兩種類型的調(diào)平操作。
弓形模具圖
2.1、將翹曲的PCB板夾入弓形模具,放入烤箱烘烤整平方法:
翹曲的 PCB 板彎曲面對(duì)模具的曲面,調(diào)整夾具螺絲使PCB板向反方向變形翹曲,然后將帶有 PCB 板的模具放入烤箱中加熱到一定溫度進(jìn)行烘烤,烤一會(huì)兒。在加熱條件下,基板應(yīng)力逐漸松弛,變形的 PCB 板恢復(fù)到平整狀態(tài)。但烘烤溫度不宜過(guò)高,以免松香變色或基材變黃。但溫度不宜過(guò)低,在較低溫度下完全松弛應(yīng)力需要較長(zhǎng)時(shí)間。
烘烤箱
2.2、.將PCB板軟化后夾入弓形模具壓平方法:
對(duì)于翹曲變形比較小的 PCB板,可以將待整平的 PCB 板放入已經(jīng)加熱到一定溫度的烘箱中(即溫度設(shè)定可參照基材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度確定,基材在烘箱中烘烤一定時(shí)間,觀察軟化情況確定。一般玻璃纖維布基材的烘烤溫度較高,紙基板的烘烤溫度可以低一些;厚板的烘烤溫度可以略高一些,薄板的烘烤溫度可以略低一些。
噴過(guò)松香的PCB板,烘烤溫度不宜過(guò)高。烘烤一定時(shí)間,然后取幾張到十幾張,夾入弓形模具,調(diào)整壓力螺絲,并使 PCB 板輕微翹曲,反方向變形。板子冷卻定型后,即可卸模,取出壓平的 PCB 板。
弓模壓平后PCB板翹曲低;即使經(jīng)過(guò)波峰焊后也基本可以保持平整狀態(tài);對(duì)PCB板外觀顏色的影響也很小。
總結(jié)
PCB板翹曲是 PCB 廠特別頭疼的問(wèn)題。它不僅降低了產(chǎn)量,而且影響了交貨時(shí)間。如果采用弧形模具進(jìn)行熱整平,且整平工藝合理合適,可以將翹曲的PCB板整平,解決交貨期問(wèn)題。
以上是廣東省華南檢測(cè)技術(shù)有限公司關(guān)于 PCB 翹曲、PCB 翹曲原因及解決方法的簡(jiǎn)單介紹,希望能夠?qū)Υ蠹矣袔椭?,歡迎大家和我們交流。
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