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技術(shù)專題
PCB和PCB組件翹曲的原因
PCB和PCBA中的翹曲
您是否注意到特定的板在組裝后不再平坦？還是您收到的裸板不完全齊平？電路板翹曲是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，用于描述不規(guī)則的PCB形狀，而與該形狀本身（彎曲，彎曲，扭曲等）無(wú)關(guān)。一個(gè)主要的斗爭(zhēng)是，在焊接周期中，一塊板可能會(huì)從平整過(guò)渡到翹曲，因此不可能總是被手工抓住。因此，原始形狀可能不會(huì)直接與PCB焊接后的形狀相關(guān)。PCB和PCBA中的翹曲會(huì)在組裝或最終實(shí)施中造成問(wèn)題。我們將深入探討這兩種情況的原因以及如何預(yù)防此問(wèn)題。
PCB翹曲
當(dāng)填充裸露的PCB時(shí)，它會(huì)進(jìn)入拾放機(jī)，該拾放機(jī)會(huì)在其頂部放置組件，以準(zhǔn)備進(jìn)行焊接過(guò)程。使用翹曲的板時(shí)，這種不平整可能會(huì)導(dǎo)致放置不當(dāng)或零件掉落。當(dāng)電路板通過(guò)回流爐時(shí)，平坦度也很重要。這些機(jī)器將板加熱到高溫，這可能會(huì)改變材料并使板翹曲。這也可能導(dǎo)致零件滑落，放置不正確，形成焊橋或其他焊接問(wèn)題。
PCB翹曲會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品質(zhì)量差和可接受性低。確保電路板的平坦度對(duì)于防止與組裝相關(guān)的問(wèn)題至關(guān)重要，包括橋接或開(kāi)放式接頭，這些問(wèn)題最終會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品故障。
PCB翹曲的原因及預(yù)防
PCB由允許電壓和信號(hào)通過(guò)的不同基板層構(gòu)成。加工車(chē)間使用許多適合我們行業(yè)的材料。這些材料具有良好的熱穩(wěn)定性，抗離子遷移性，低介電常數(shù)，良好的加工性能以及無(wú)基材漂移。當(dāng)前的電路板制造技術(shù)可確保在PCB組裝過(guò)程中的所有狀態(tài)下，PCB的翹曲保持小于0.5％。
焊接工藝可能是板翹曲的最大催化劑。在回流焊爐或波峰焊機(jī)中，PCB暴露于高溫下，導(dǎo)致板上的材料膨脹和收縮。由于銅和基底材料的膨脹系數(shù)之間的差異，兩者之間可能存在不相等的膨脹和收縮，從而導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生。結(jié)果，板在冷卻并穩(wěn)定到其靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)可能會(huì)翹曲。不正確的存儲(chǔ)和處理也可能會(huì)導(dǎo)致翹曲。如果木板吸收水分，則可能導(dǎo)致區(qū)域以不同的速率加熱和冷卻，從而導(dǎo)致翹曲。
可能導(dǎo)致板翹曲的其他因素可能是實(shí)際設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師必須考慮電路面積和導(dǎo)體圖案之間的平衡以及電路板堆疊的對(duì)稱性。如果PCB的工作溫度超過(guò)額定溫度，也可能會(huì)發(fā)揮作用。最后，在– PCB制造過(guò)程中，PCB產(chǎn)品經(jīng)歷了幾次熱漂移和熱處理。當(dāng)處理溫度超過(guò)覆銅層壓板的Tg時(shí)，制造商必須均勻且均勻地加熱基板的兩側(cè)，同時(shí)保持盡可能短的處理時(shí)間以減少基板的翹曲。
在翹曲的PCB上的結(jié)論
彎曲的PCB會(huì)給拾取和放置組裝帶來(lái)問(wèn)題。SMT組件將不會(huì)落在預(yù)期的焊盤(pán)上，組件不會(huì)進(jìn)入板上的預(yù)期孔，組件可能會(huì)滑落，或者焊料可能會(huì)橋接并短路。不規(guī)則的PCBA很難安裝到機(jī)箱中，并且可能在現(xiàn)場(chǎng)引起可靠性問(wèn)題。所有這些使所有利益相關(guān)者盡其所能以免PCB發(fā)生翹曲變得非常重要。為消除此問(wèn)題，請(qǐng)確保從優(yōu)質(zhì)商店制造電路板，并且倉(cāng)庫(kù)要注意電路板的處理和存儲(chǔ)，尤其是在潮濕的地方。此外，工程師可以注意設(shè)計(jì)以確保平衡板，或者可以指定更高的Tg材料，從而更好地使該板承受不同的應(yīng)力。