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    PCB板板翹曲的預防 PCB板整平的方法

    • 發表時間:2018-08-06 14:20:37
    • 作者:小編
    • 來源:誠暄PCB
    • 人氣:

      對于PCB 板翹曲所造成的影響,行業中的人都比較清楚。在自動化表面貼裝線上,PCB板若不平整,會引起定位不準,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。裝上元器件的電路板焊接后發生彎曲,元件腳很難剪平整齊。板子也無法裝到機箱或機內的插座上波峰焊時基板有些部位焊盤接觸不到焊錫面而焊不上錫等 ;

      pcb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。

    翹曲的PCB板

    翹曲的PCB板

      所以,對于pcb板廠來說,首先是要預防pcb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。

      PCB板板翹曲的預防

      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。

    沒有防潮包裝的覆銅板

      沒有防潮包裝的覆銅板

      (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pcb設計不當或加工工藝不當造成翹曲。

      如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。

    兩面線路不對稱

    兩面銅泊不對稱的線路圖

      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(也有稱焗板),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。

      焗板的方法是:有條件的PCB廠是采用大型烘箱焗板。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。用經過焗板的覆銅板生產的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。

      PCB板整平的方法

      1、在PCB制程中將翹曲的板及時整平

      在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;

      對于已噴了松香水的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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    標題:PCB板板翹曲的預防 PCB板整平的方法 
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