AG真人平台

联系电话(座机):0755-86372663

AG真人平台

新闻动态

NEWS & EVENTS

banner banner

关于PCB板为什么会变形 ,如何预防?上篇

如何减少或消除由于质料特性差别或者加工引起的变形,成为PCB制造商面临的最庞大问题之一。 因此压合质料的选择也线路板制造的重中之重 ,而离型膜、压合垫、硅胶垫是线路板压合中的重要质料 ,AG真人平台压合辅材、耗材具有环保无污染 ,洁净度高 ,规格齐全 ,标准化生产等优势 ,确保线路板压合历程正常进行 ,最洪流平降低线路板压合损耗报废等情况。
PCB板经过回流焊时大多容易爆发板弯板翘 ,严重的话甚至会造成元件空焊、立碑等情况 ,应如何克服呢? 

    1、PCB板变形的危害 

    在自动化外貌贴装线上,电路板若不平整,会引起定位禁绝,元器件无法插装或贴装到板子的孔和外貌贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的电路板焊接后爆发弯曲,元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上,所以,装配厂碰到板翘同样是十分懊恼。目前的外貌贴装技术正在朝着高精度、高速度、智能化偏向生长,这就对做为种种元器件家园的PCB板提出了更高的平整度要求。 

AG真人平台(中国)线上平台官网

AG真人平台(中国)线上平台官网

在IPC标准中特别指出带有外貌贴装器件的PCB板允许的最大变形量为0.75%,没有外貌贴装的PCB板允许的最大变形量为1.5%。实际上,为满足高精度和高速度贴装的需求,部分电子装联厂家对变形量的要求越发严格,如我公司有多个客户要求允许的最大变形量为0.5%,甚至有个体客户要求0.3%。 

    PCB板由铜箔、树脂、玻璃布等质料组成,各质料物理和化学性能均不相同,压合在一起后一定会爆发热应力残留,导致变形。同时在PCB的加工历程中,会经过高温、机械切削、湿处理等种种流程,也会对板件变形爆发重要影响,总之可以导致PCB板变形的原因庞大多样,如何减少或消除由于质料特性差别或者加工引起的变形,成为PCB制造商面临的最庞大问题之一。 因此压合质料的选择也线路板制造的重中之重 ,而离型膜、压合垫、硅胶垫是线路板压合中的重要质料 ,AG真人平台压合辅材、耗材具有环保无污染 ,洁净度高 ,规格齐全 ,标准化生产等优势 ,确保线路板压合历程正常进行 ,最洪流平降低线路板压合损耗报废等情况。

    2、PCB板变形爆发原因剖析 

    PCB板的变形需要从质料、结构、图形漫衍、加工制程等几个方面进行研究 ,本文将对可能爆发变形的种种原因和改善要领进行剖析和论述。 

    电路板上的铺铜面面积不均匀 ,会恶化板弯与板翘。 

    一般电路板上都会设计有大面积的铜箔来看成接地之用 ,有时候Vcc层也会有设计有大面积的铜箔 ,当这些大面积的铜箔不可均匀地分佈在同一片电路板上的时候 ,就会造成吸热与散热速度不均匀的问题 ,电路板虽然也会热胀冷缩 ,如果涨缩不可同时就会造成差别的应力而变形 ,这时候板子的温度如果已经抵达了Tg值的上限 ,板子就会开始软化 ,造成永久的变形。 

    电路板上各层的连结点(vias ,过孔)会限制板子涨缩 。 

    现今的电路板大多为多层板 ,并且层与层之间会有向铆钉一样的连接点(vias) ,连结点又分为通孔、盲孔与埋孔 ,有连结点的地方会限制板子涨冷缩的效果 ,也会间接造成板弯与板翘。 

AG真人平台(中国)线上平台官网

PCB板变形的原因: 

    (1)电路板自己的重量会造成板子凹陷变形 

    一般回焊炉都会使用链条来发动电路板于回焊炉中的前进 ,也就是以板子的两边当支点撑起整片板子 ,如果板子上面有过重的零件 ,或是板子的尺寸过大 ,就会因为自己的种量而泛起出中间凹陷的现象 ,造成板弯。 

    (2)V-Cut的深浅及连接条会影响拼板变形量 

    基本上V-Cut就是破坏板子结构的元凶 ,因为V-Cut就是在原来一大张的板材上切出沟槽来 ,所以V-Cut的地方就容易爆发变形。 

    2.1 压合质料、结构、图形对板件变形的响剖析 

    PCB板由芯板和半固化片以及外层铜箔压合而成 ,其中芯板与铜箔在压适时受热变形 ,变形量取决于两种质料的热膨胀系数(CTE) ; 

    铜箔的热膨胀系数(CTE)为17X10-6左右 ; 

    而普通FR-4基材在Tg点下Z向CTE为(50~70)X10-6 ; 

    TG点以上为(250~350)X10-6 ,X向CTE由于玻璃布保存 ,一般与铜箔类似。 

    关于TG点的注释: 
   
    高Tg印制板当温度升高到某一区域时 ,基板将由"玻璃态”转变为“橡胶态” ,此时的温度 称为该板的玻璃化温度(Tg)。也就是说 ,Tg是基材坚持刚性的最高温度(℃)。也就是说普通PCB基板质料在高温下 ,不但爆发软化、变形、熔融等现象 ,同时还体现在机械、电气特性的急剧下降。 

    一般Tg的板材为130度以上 ,高Tg一般大于170度 ,中等Tg约大于150度。 

    通常Tg≥170℃的PCB印制板 ,称作高Tg印制板。 

    基板的Tg提高了 ,印制板的耐热性、耐湿润性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。TG值越高 ,板材的耐温度性能越好  ,尤其在无铅制程中 ,高Tg应用比较多。 

    高Tg指的是高耐热性。随着电子工业的奔腾生长 ,特别是以盘算机为代表的电子产品 ,向着高功效化、高多层化生长 ,需要PCB基板质料的更高的耐热性作为重要的包管。以SMT、CMT为代表的高密度装置技术的泛起和生长 ,使PCB在小孔径、精细线路化、薄型化方面 ,越来越离不开基板高耐热性的支持。 

    所以一般的FR-4与高Tg的FR-4的区别:是在热态下 ,特别是在吸湿后受热下 ,其质料的机械强度、尺寸稳定性、粘接性、吸水性、热剖析性、热膨胀性等种种情况保存差别 ,高Tg产品明显要好于普通的PCB基板质料。 

    其中做好内层图形的芯板的膨胀由于图形漫衍与芯板厚度或者质料特性差别而差别 ,当图形漫衍与芯板厚度或者质料特性差别而差别 ,当图形漫衍比较均匀 ,质料类型一致 ,不会爆发变形。当PCB板层压结构保存差池称或者图形漫衍不均匀时会导致差别芯板的CTE差别较大 ,从而在压合历程中爆发变形。其变形机理可通过以下原理解释。 

    假设有两种CTE相差较大的芯板通过半固化片压合在一起 ,其中A芯板CTE为1.5x10-5/℃ ,芯板长度均为1000mm。在压合历程作为粘结片的半固化片 ,则经过软化、流动并填充图形、固化三个阶段将两张芯板粘合在一起。 

    图1为普通FR-4树脂在差别升温速率下的动粘底曲线 ,一般情况下 ,质料从90℃左右开始流动 ,并在抵达TG点以上开始交联固化 ,在固化之前半固化片为自由状态 ,此时芯板和铜箔处在受热后自由膨胀状态,其变形量可以通过各自的CTE和温度变革值获得。 

    模拟压合条件,温度从30℃升至180℃, 

    此时两种芯板变形量划分为 

    △LA=(180℃~30℃)x1.5x10-5m/℃X1000mm=2.25mm 

    △LB=(180℃~30℃)X2.5X10-5M/℃X1000mm=3.75mm 

    此时由于半固化尚在自由状态,两种芯板一长一短,互不干预,尚未爆发变形。 

    见图2,压适时会在高温下坚持一段时间,直到半固化完全固化,此时树脂酿成固化状态,不可随意流动,两种芯板结合在一起.当温度下降时,如无层间树脂束缚,芯板会回复至初始长度,并不会爆发变形,但实际上两张芯板在高温时已经被固化的树脂粘合,在降温历程中不可随意收缩,其中A芯板应该收缩3.75mm,实际上当收缩大于2.25mm时会受到A芯板的阻碍,为告竣两芯板间的受力平衡,B芯板不可收缩到3.75mm,而A芯板收缩会大于2.25mm,从而使整板向B芯板偏向变曲,如图2所示。 

AG真人平台(中国)线上平台官网

差别CTE芯板压合历程中变形示意 

    凭据上述剖析可知,PCB板的层压结构、质料类型已经图形漫衍是否均匀 ,直接影响了差别芯板以及铜箔之间的CTE差别 ,在压合历程中的涨缩差别会通过半固化片的固片历程而被保存并最终形成PCB板的变形。 

    2.2 PCB板加工历程中引起的变形 

    PCB板加工历程的变形原因很是庞大可分为热应力和机械应力两种应力导致。其中热应力主要爆发于压合历程中 ,机械应力主要爆发板件堆放、搬运、烘烤历程中。下面按流程顺序做简单讨论。 

    覆铜板来料:覆铜板均为双面板 ,结构对称 ,无图形 ,铜箔与玻璃布CTE相差无几 ,所以在压合历程中险些不会爆发因CTE差别引起的变形。可是 ,覆铜板压机尺寸大 ,热盘差别区域保存温差 ,会导致压合历程中差别区域树脂固化速度和水平有细微差别 ,同时差别升温速率下的动黏度也有较大差别 ,所以也会爆发由于固化历程差别带来的局部应力。一般这种应力会在压合后维持平衡 ,但会在日后的加工中逐渐释放爆发变形。 

    压合:PCB压合工序是爆发热应力的主要流程 ,其中由于质料或结构差别爆发的变形见上一节的剖析。与覆铜板压合类似 ,也会爆发固化历程差别带来的局部应力 ,PCB板由于厚度更厚、图形漫衍多样、半固化片更多等原因 ,其热应力也会比覆铜板更多更难消除。而PCB板中保存的应力 ,在后继钻孔、外形或者烧烤等流程中释放 ,导致板件爆发变形。 

AG真人平台(中国)线上平台官网

阻焊、字符等烘烤流程:由于阻焊油墨固化时不可相互堆叠 ,所以PCB板都会竖放在架子里烘板固化 ,阻焊温度150℃左右 ,恰好凌驾中低Tg质料的Tg点 ,Tg点以上树脂为高弹态 ,板件容易在自重或者烘箱强风作用下变形。 

    热风焊料整平:普通板热风焊料整平时锡炉温度为225℃~265℃,时间为3S-6S。热风温度为280℃~300℃.焊料整平时板从室温进锡炉 ,出炉后两分钟内又进行室温的后处理水洗。整个热风焊料整平历程为骤热骤冷历程。由于电路板质料差别 ,结构又不均匀 ,在冷热历程中一定会泛起热应力 ,导致微观应变和整体变形翘区。 

    存放:PCB板在半制品阶段的存放一般都坚插在架子中 ,架子松紧调解的不对适 ,或者存放历程中堆叠放板等都会使板件爆发机械变形。尤其关于2.0mm以下的薄板影响更为严重。 

    除以上因素以外 ,影响PCB板变形的因素另有许多。 

联系AG真人平台

留言咨询

sitemap网站地图