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PCB板翹曲?捷配PCB告訴你怎么辦!

  • 2025-01-06 09:14:00
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在 SMT 制程中,電路板于回流焊時(shí)易出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象,這一問題不容小覷,嚴(yán)重時(shí)會引發(fā)元件空焊、立碑等不良狀況。當(dāng)應(yīng)力分布不均或板子各部位抵抗應(yīng)力的能力存在差異時(shí),翹曲便隨之而來,而捷配PCB作為專業(yè)的PCB廠家在工藝方面已做到品控優(yōu)秀。

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那這棘手的應(yīng)力究竟源自何處?在回流焊制程里,首當(dāng)其沖的便是【溫度】這一 “罪魁禍?zhǔn)住?。溫度不僅會使電路板質(zhì)地變軟,還會致使其扭曲變形,再加上熱膨脹系數(shù)(CTE)以及【熱脹冷縮】的材料特性 “推波助瀾”,PCB 板翹曲也就難以避免。


不同板子翹曲程度各異,主要緣由如下:

其一,電路板鋪銅面分布不均。多數(shù)電路板設(shè)有大面積銅箔用于接地或 Vcc 層,若這些銅箔在板上布局失衡,便會造成吸熱與散熱速率不一。板子熱脹冷縮時(shí),若無法同步進(jìn)行,就會因應(yīng)力差異而變形。一旦板子溫度觸及 Tg 值上限,板子開始軟化,永久性變形便接踵而至。

其二,各層過孔的限制。如今多層板中層與層間的通孔、盲孔與埋孔等過孔,如同 “枷鎖” 一般,限制了板子的冷漲縮效果,間接催生了 PCB 板翹曲。

其三,板子自重的影響。回流焊爐常借助鏈條傳送電路板,以板邊為支點(diǎn)撐起整板。若板上零件過重或尺寸過大,板子會因自重中間凹陷,從而引發(fā)翹曲。

其四,V - Cut 與連接條作祟。V - Cut 在板材上切出 V 型溝槽,嚴(yán)重破壞了板子結(jié)構(gòu),使得該部位極易變形,連接條也會對拼板變形量產(chǎn)生影響。



面對這些問題,在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)可采取如下措施有效規(guī)避板子翹曲:

首先,削弱溫度應(yīng)力影響。鑒于【溫度】是主因,適當(dāng)降低回焊爐溫度,或減緩板子在爐內(nèi)的升溫與冷卻速度,能顯著減少翹曲狀況。但需留意可能伴隨焊錫短路等副作用。


其次,選用高 Tg 板材。Tg 即玻璃轉(zhuǎn)換溫度,其值越低,板子進(jìn)入回焊爐后軟化越快,柔軟態(tài)持續(xù)時(shí)間越長,變形越嚴(yán)重。采用高 Tg 板材可增強(qiáng)其抗應(yīng)力變形能力,不過材料成本也會相應(yīng)增加。

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再者,增加電路板厚度。當(dāng)下電子產(chǎn)品追求輕薄,部分板子厚度過薄,如 1.0mm、0.8mm 甚至 0.6mm,這無疑增加了翹曲風(fēng)險(xiǎn)。若無輕薄要求,建議采用 1.6mm 厚度的板子,可大幅降低翹曲與變形幾率。


然后,控制電路板尺寸與拼板數(shù)量。因回焊爐多以鏈條傳送,大尺寸電路板易因自重凹陷變形。可將長邊作板邊置于鏈條上,減少拼板數(shù)量,以窄邊垂直過爐方向,最大程度降低凹陷變形。


還有,借助過爐托盤治具。若上述方法難以施行,可采用過爐托盤。其材質(zhì)多為耐高溫的鋁合金或合成石,能在電路板熱脹冷縮時(shí)穩(wěn)固板子。若單層托盤效果不佳,可加一層蓋子將板子夾于其間,有效減少變形。不過托盤成本高昂,且需人工置放與回收。


最后,采用 Router 替代 V - Cut 分板。鑒于 V - Cut 破壞拼板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,應(yīng)盡量避免使用或降低其深度,以 Router 取而代之,減少翹曲隱患。