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PCB廠家告訴您怎樣防止PCB板翹曲?

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.06.29
信息摘要:
        電路板翹曲的成因,一個方面是所采用的基板(覆銅板)可能翹曲,但在印制電路板加工過程中,因為熱應力,化學因素影響,及生產工藝不…

PCB廠家告訴您怎樣防止PCB板翹曲?

         電路板翹曲的成因,一個方面是所采用的基板(覆銅板)可能翹曲,但在印制電路板加工過程中,因為熱應力,化學因素影響,及生產工藝不當也會造成印制電路板產生翹曲。所以,對于印制電路板廠來說,首先是要預防印制電路板在加工過程中產生翹曲;再就是對于已經出現翹曲的PCB 板要有一個合適、有效的處理方法.........

一、 預防印制電路板在加工過程中產生翹曲


高精密阻抗PCB (2)

1、防止由于庫存方式不當造成或加大基板翹曲

(1)由于覆銅板在存放過程中,因為吸濕會加大翹曲,單面覆銅板的吸濕面積很大,如果庫存環境濕度較高,單面覆銅板將會明顯加大翹曲。雙面覆銅板潮氣只能從產品端面滲入,吸濕面積小,翹曲變化較緩慢。所以對于沒有防潮包裝的覆銅板要注意庫房條件,盡量減少庫房濕度和避免覆銅板裸放,以避免存放中的覆銅板加大翹曲。

       (2)覆銅板擺放方式不當會加大翹曲。如豎放或覆銅板上壓有重物,擺放不良等都會加大覆銅板翹曲變形。

 

2、避免由于印制電路板線路設計不當或加工工藝不當造成翹曲

PCB板導電線路圖形不均衡或PCB板兩面線路明顯不對稱,其中一面存在較大面積銅皮,形成較大的應力,使PCB板翹曲,在PCB制程中加工溫度偏高或較大熱沖擊等都會造成PCB板翹曲。對于覆板板庫存方式不當造成的影響,PCB廠比較好解決,改善貯存環境及杜絕豎放、避免重壓就可以了。對于線路圖形存在大面積的銅皮的PCB板,最好將銅箔網格化以減少應力。

 

3、消除基板應力,減少加工過程PCB板翹曲

由于在PCB加工過程中,基板要多次受到熱的作用及要受到多種化學物質作用。如基板蝕刻后要水洗、要烘干而受熱,圖形電鍍時電鍍是熱的,印綠油及印標識字符后要用加熱烘干或用UV光烤干,熱風噴錫時基板受到的熱沖擊也很大等等。這些過程都可能使PCB板產生翹曲。

 

4、波峰焊或浸焊時,焊錫溫度偏高,操作時間偏長,也會加大基板翹曲。對于波峰焊工藝的改進,需電子組裝廠共同配合

由于應力是基板翹曲的主因,如果在覆銅板投入使用前先烘板(也有稱h板),多家PCB廠都認為這種做法有利于減少PCB板的翹曲。烘板的作用是可以使基板的應力充分松弛,因而可以減少基板在PCB制程中的翹曲變形。

 

h板的方法是:有條件的PCB廠是采用大型烘箱h板。投產前將一大疊覆銅板送入烤箱中,在基板玻璃化溫度附近溫度下將覆銅板烘烤若干小時到十幾小時。用經過h板的覆銅板生產的PCB板,其翹曲變形就比較小,產品的合格率高了許多。對于一些小型PCB廠,如沒有那么大型的烘箱可以將基板切小后再烘,但烘板時應有重物壓住板,使基板在應力松弛過程能保持平整狀態。烘板溫度不宜太高,過高溫度基板會變色。也不宜太低,溫度太低需很長時間才能使基板應力松弛。

壓板爐


二、印制電路板翹曲整平方法

 

1、在PCB制程中將翹曲的板及時整平

PCB制程中,將翹曲度比較大的板挑出來用輥壓式整平機整平,再投入下一工序。不少PCB廠認為這一做法對于減少PCB成品板翹曲比例是有效的。

 

2、PCB成品板翹曲整平法

對于已完工,翹曲度明顯超差,用輥壓式整平機無法整平的PCB板,有些PCB廠將它放入小壓機中(或類似夾具中),將翹曲的PCB板壓住幾個小時到十幾小時進行冷壓整平,從實際應用中觀察,這一作法效果不十分明顯。一是整平的效果不大,另就是整平后的板很容易反彈(即恢復翹曲)。

 

也有的PCB廠將小壓機加熱到一定溫度后,再對翹曲的PCB板進行熱壓整平,其效果較冷壓會好一些,但壓力如太大會把導線壓變形;如果溫度太高會產生松香水變色其至基變色等等缺陷。而且不論是冷壓整平還是熱壓整平都需要較長時間(幾個小時到十幾個小時)才能見到效果,并且經過整平的PCB板翹曲反彈的比例也較高。有沒有更佳的整平方法呢?

 

3、翹曲PCB板弓形模具熱壓整平法

根據高分子材料力學性能及多年工作實踐,本文推薦弓形模具熱壓整平法。根據要整平的PCB板的面積作若干付很簡單的弓形模具,這里推二種整平操作方法。

 

(1)將翹曲的PCB板夾入弓形模具中放入烘箱烘烤整平法:

將翹曲PCB板翹曲面對著模具弓曲面,調節夾具螺絲,使PCB板略向其翹曲的相反方向變形,再將夾有PCB板的模具放入已加熱到一定溫度的烘箱中烘烤一段時間。在受熱條件下,基板應力逐漸松弛,使變形的PCB板恢復到平整狀態。但烘烤的溫度不宜太高,以免松香水變色或基板變黃。但溫度也不宜過低,在較低的溫度下要使應力完全松弛需要很長時間。

 

通??捎没宀AЩ瘻囟茸鳛楹婵镜膮⒖紲囟?,玻璃化溫度為樹脂的相轉變點,在此溫度下高分子鏈段可以重新排列取向,使基板應力充分松弛。因些整平效果很明顯。用弓形模具整平的優點是投資很少,烘箱各PCB廠都有,整平操作很簡單,如果翹曲的板數比較多,多做幾付弓形模具就可以了,往烘箱里一次可以放幾付模具,而且烘的時間比較短(數十分鐘左右),所以整平工作效率比較高。

 

(2)先將PCB板烘軟后再夾入弓形模具中壓合整平法:

對于翹曲變形比較小的PCB板,可以先將待整平的PCB板放入已加溫到一定溫度的烘箱中(溫度設定可參照基板玻璃化溫度及基板在烘箱中烘烤一定時間后,觀察其軟化情況來確定。通常玻纖布基板的烘烤溫度要高一些,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;對于已噴了松香水

PCB板的烘烤溫度不宜過高。)烘烤一定時間,然后取出數張到十幾張,夾入到弓形模具中,調節壓力螺絲,使PCB板略向其翹曲的反方向變形,待板冷卻定型后,即可卸開模具,取出已整平的PCB板。

 

有些用戶不甚了解基板的玻璃化溫度。這里推薦烘烤參考溫度,紙基板的烘烤溫度取110℃~130℃,FR-4取130℃~150℃。整平時,對所選取的烘烤溫度及烘烤時間作幾次小試驗,以確定整平的烘烤溫度及烘烤時間。烘烤的時間較長,基板烘得透,整平效果較好,整平后PCB板翹曲回彈也較少。

 

經過了弓形模具整平的PCB板翹曲回彈率低;即使經過波峰焊仍能基本保持平整狀態;對PCB板外觀色澤影響也很小。

 

PCB板翹曲是PCB廠極為頭痛的事,它不僅降低了成品率,而且影響了交貨期。如果采用弓形模具熱整平,并且整平工藝合理、合適,就能將翹曲的PCB板整平,解決交貨期的困擾。


 

 



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