SMT加工中PCB翹曲的原因
銅膜上的內應力會導致電路板翹曲.即使在室溫下無需任何熱處理,這也是可能的.
在涉及溫度變化的工藝過程中,例如回流焊,由于銅層和基板之間的熱膨脹系數不同,會導致翹曲.
當單獨蝕刻的覆銅板堆疊在一起時,每層銅密度的差異會導致每層上的應力大小不同,從而導致翹曲.
PCB通常放置在面板中以提高PCB組裝效率.反過來,鑲板使用導軌和支腿.組裝后,支腿被移除,PCB通過拆板分離.電路板區域與外伸支架區域的銅密度差異進一步導致翹曲.
SMT加工避免PCB翹曲的方法
1. 降低溫度對板子應力的影響
既然【溫度】是板子應力的主要來源,所以只要降低回焊爐的溫度或是調慢板子在回焊爐中升溫及冷卻的速度,就可以大大地降低PCB板翹曲的情形發生.不過可能會有-副作用發生,比如說焊錫短路.
2. 采用高Tg的板材
Tg是玻璃轉換溫度,也就是材料由玻璃態轉變成橡膠態的溫度,Tg值越低的材料,表示其板子進入回焊爐后開始變軟的速度越快,而且變成柔軟橡膠態的時間也會變長,板子的變形量當然就會越嚴重.采用較高Tg的板材就可以增加其承受應力變形的能力,但是相對地材料的價錢也比較高.
3. 增加電路板的厚度
許多電子的產品為了達到更輕薄的目的,板子的厚度已經剩下、,甚至做到了的厚度,這樣的厚度要保持板子在經過回焊爐不變形,真的有點強人所難,建議如果沒有輕薄的要求,板子最好可以使用的厚度,可以大大降低PCB板翹曲及變形的風險.
4. 減少電路板的尺寸與減少拼板的數量
既然大部分的回焊爐都采用鏈條來帶動電路板前進,尺寸越大的電路板會因為其自身的重量,在回焊爐中凹陷變形,所以盡量把電路板的長邊當成板邊放在回焊爐的鏈條上,就可以降低電路板本身重量所造成的凹陷變形,把拼板數量降低也是基于這個理由,也就是說過爐的時候,盡量用窄邊垂直過爐方向,可以達到最低的凹陷變形量.
5. 使用過爐托盤治具
如果上述方法都很難做到,最后就是使用過爐托盤 (回流焊 carrier/template) 來降低電路板的變形量了,過爐托盤治具可以降低PCB板翹曲的原理是因為治具材質一般會選用鋁合金或合成石具有耐高溫的特性,所以電路板經過回焊爐的高溫熱脹與之后冷卻下來的冷縮,托盤都可以起到穩住電路板的功能,等到電路板的溫度低于Tg值開始恢復變硬后,還可以維持住原來的尺寸.
如果單層的托盤治具還無法降低電路板的變形量,就必須再加一層蓋子,把電路板用上下兩層托盤夾起來,這樣就可以大大降低電路板過回焊爐變形的問題了.不過這過爐托盤挺貴的,而且還得加人工來置放與回收托盤.
6. 改用Router替代V-Cut的分板使用
既然V-Cut會破壞電路板間拼板的結構強度,那就盡量不要使用V-Cut的分板,或是降低V-Cut的深度.
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