SMT加工中PCB翹曲的原因
銅膜上的內(nèi)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致電路板翹曲.即使在室溫下無(wú)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(shù)不同,會(huì)導(dǎo)致翹曲.
當(dāng)單獨(dú)蝕刻的覆銅板堆疊在一起時(shí),每層銅密度的差異會(huì)導(dǎo)致每層上的應(yīng)力大小不同,從而導(dǎo)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(dǎo)軌和支腿.組裝后,支腿被移除,PCB通過拆板分離.電路板區(qū)域與外伸支架區(qū)域的銅密度差異進(jìn)一步導(dǎo)致翹曲.
SMT加工避免PCB翹曲的方法
1. 降低溫度對(duì)板子應(yīng)力的影響
既然【溫度】是板子應(yīng)力的主要來源,所以只要降低回焊爐的溫度或是調(diào)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(fā)生.不過可能會(huì)有-副作用發(fā)生,比如說焊錫短路.
2. 采用高Tg的板材
Tg是玻璃轉(zhuǎn)換溫度,也就是材料由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成橡膠態(tài)的溫度,Tg值越低的材料,表示其板子進(jìn)入回焊爐后開始變軟的速度越快,而且變成柔軟橡膠態(tài)的時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng),板子的變形量當(dāng)然就會(huì)越嚴(yán)重.采用較高Tg的板材就可以增加其承受應(yīng)力變形的能力,但是相對(duì)地材料的價(jià)錢也比較高.
3. 增加電路板的厚度
許多電子的產(chǎn)品為了達(dá)到更輕薄的目的,板子的厚度已經(jīng)剩下、,甚至做到了的厚度,這樣的厚度要保持板子在經(jīng)過回焊爐不變形,真的有點(diǎn)強(qiáng)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(fēng)險(xiǎn).
4. 減少電路板的尺寸與減少拼板的數(shù)量
既然大部分的回焊爐都采用鏈條來帶動(dòng)電路板前進(jìn),尺寸越大的電路板會(huì)因?yàn)槠渥陨淼闹亓?在回焊爐中凹陷變形,所以盡量把電路板的長(zhǎng)邊當(dāng)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(shù)量降低也是基于這個(gè)理由,也就是說過爐的時(shí)候,盡量用窄邊垂直過爐方向,可以達(dá)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?yàn)橹尉卟馁|(zhì)一般會(huì)選用鋁合金或合成石具有耐高溫的特性,所以電路板經(jīng)過回焊爐的高溫?zé)崦浥c之后冷卻下來的冷縮,托盤都可以起到穩(wěn)住電路板的功能,等到電路板的溫度低于Tg值開始恢復(fù)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(wú)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(huì)破壞電路板間拼板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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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