pcb翹曲度測量:PCB翹曲標準是多少?PCB翹曲度的計算公式和修復?
PCB翹曲,是指PCB在工作過程中產生彎曲,由于PCB內部的熱量不均勻造成的。所謂PCB翹曲(弓曲,韌曲),指的是PCB相對于平面的一種變形。一塊PCB產品水平放置于一個非常平整的大理石臺面上,通過目視及輕敲確認板子有無翹曲,如有,則證明該PCB產品存在板翹曲,與水平大理石臺面所翹起的高度即為板翹曲高度。下面廣東省華南檢測技術有限公司介紹PCB翹曲測量相關的內容。
一、PCB翹曲的危害
PCB的翹曲對于元器件的安裝影響還是蠻大的。作為行業的人都很清楚。
1.元器件無法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上,甚至會撞壞自動插裝機。
2.較大的翹曲度可能會導致元件安裝不平整,信號傳輸問題以及機械連接的困難。
PCB翹曲圖
二、PCB翹曲度標準是多少?
PCB翹曲標準因產品類型和制造難度而異。一般來說,對于需要貼片的PCB,翹曲度需小于或等于0.75%,才判定為合格產品。而對于不需要貼片(只含有插件元器件)的PCB板,對其平整度要求會放寬一些,但翹曲度也需小于或等于1.5%才判定為合格產品。然而,為了滿足高精度和高速度貼裝的需求,部分廠商對PCB翹曲度的要求更加嚴格。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翹曲度的標準圖
三、PCB翹曲度的計算公式
PCB翹曲度的計算公式為:翹曲度=(最高單角翹曲高度÷基板對角線長度)×100%。詳細的可以看下面的圖。
PCB翹曲的計算公式
四、PCB翹曲的原因
1. 溫度變化:材料在不同的溫度下會膨脹或收縮,可能導致電路板的形狀發生變化。
2. 濕度:當電路板暴露在濕度較高的環境中時,水分會進入電路板的材料中,導致電路板的形狀發生變化。
3. 機械應力:在制造過程中,電路板可能會受到彎曲或扭曲的力;安裝過程中施加的機械應力也可能導致電路板翹曲。
4. 電路設計:如果電路設計不合理,可能會導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,如熱膨脹系數和彈性模量,這些性質可能會影響電路板的翹曲。
分析原因
五、PCB翹曲的解決方法
1. 檢查設計和材料:確保在 PCB 設計中考慮到了適當的支撐結構,并選擇了合適的板材。
2. 熱管理:在 PCB 制造過程中,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區域。
5. 進行結構加固:在 PCB 上安裝加固材料,以增加其穩定性,防止翹曲。
6. 裝配精細:在裝配過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,以降低其翹曲的風險。
六、PCB翹曲修復方法
1、PCB 工序中 PCB 翹曲修復
PCB板生產過程中,挑出翹曲較大的板子,用滾壓矯平機將翹曲矯平,然后進入下一道工序。許多PCB板制造商認為這種方法對于降低成品PCB板的翹曲是非常有效的。
滾壓平板機
2. PCB 成品板翹曲修復
對于成品,翹曲明顯超差,不能用輥式整平機整平。一些 PCB 廠將其放入小型壓力機(或類似夾具)中以壓制翹曲的PCB板,停留幾個小時到十個小時進行冷壓整平。
有的 PCB 廠會把小壓機加熱到一定溫度,再對壓平的 PCB 板進行熱壓,效果會比冷壓好,但壓力過大會導致線材變形;如果溫度過高會產生松香變色及其變色等缺陷。而且,無論是冷壓整平還是熱壓整平,都需要很長時間(幾個小時到十幾個小時)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。根據要平整的PCB面積,使用簡單的弓形模具(見圖1)。這里,提出了兩種類型的調平操作。
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 板彎曲面對模具的曲面,調整夾具螺絲使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行烘烤,烤一會兒。在加熱條件下,基板應力逐漸松弛,變形的 PCB 板恢復到平整狀態。但烘烤溫度不宜過高,以免松香變色或基材變黃。但溫度不宜過低,在較低溫度下完全松弛應力需要較長時間。
烘烤箱
2.2、.將PCB板軟化后夾入弓形模具壓平方法:
對于翹曲變形比較小的 PCB板,可以將待整平的 PCB 板放入已經加熱到一定溫度的烘箱中(即溫度設定可參照基材的玻璃化轉變溫度確定,基材在烘箱中烘烤一定時間,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。
噴過松香的PCB板,烘烤溫度不宜過高。烘烤一定時間,然后取幾張到十幾張,夾入弓形模具,調整壓力螺絲,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;即使經過波峰焊后也基本可以保持平整狀態;對PCB板外觀顏色的影響也很小。
總結
PCB板翹曲是 PCB 廠特別頭疼的問題。它不僅降低了產量,而且影響了交貨時間。如果采用弧形模具進行熱整平,且整平工藝合理合適,可以將翹曲的PCB板整平,解決交貨期問題。
以上是廣東省華南檢測技術有限公司關于 PCB 翹曲、PCB 翹曲原因及解決方法的簡單介紹,希望能夠對大家有幫助,歡迎大家和我們交流。
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