PCB電路板翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少?有哪些原因致使PCB翹曲?
PCB電路板是電子設(shè)備的核心器件,因此大家有必要對(duì)PCB電路板有所了解。為增進(jìn)大家對(duì)PCB電路板的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)PCB電路板翹曲標(biāo)準(zhǔn)、PCB電路板翹曲的原因予以介紹。如果你對(duì)PCB電路板具有興趣,不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦。
一、PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少?
根據(jù)IPS標(biāo)準(zhǔn),所需貼裝PCB的翹曲度(WD)應(yīng)小于或等于0.75%。也就是說(shuō),當(dāng)WD大于0.75%時(shí),應(yīng)判斷為翹板,或缺陷產(chǎn)品。
實(shí)際上,在不安裝元件而只需要插件的情況下,板的平整度要求更低,WD標(biāo)準(zhǔn)可以小于或等于1.5%。
當(dāng)然,有些廠家為了滿足更高的客戶需求,他們可以追求更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),有些WD標(biāo)準(zhǔn)需要小于或等于0.5%,甚至這個(gè)要求達(dá)到小于或等于0.3%。
二、PCB翹曲的原因有哪些
1、PCB翹曲原因
1)電路板本身的重量會(huì)導(dǎo)致板子凹陷變形
一般回流爐是用鏈條帶動(dòng)電路板在回流爐內(nèi)向前移動(dòng),即以板子兩側(cè)為支點(diǎn)支撐整塊板子。
如果板子上有重物,或者板子尺寸過(guò)大,由于板子的量,中間會(huì)出現(xiàn)凹陷,導(dǎo)致板子彎曲。
2)V-cut太深,導(dǎo)致兩側(cè)V-cut處翹曲
基本上,V-Cut是破壞板子結(jié)構(gòu)的罪魁禍?zhǔn)祝驗(yàn)閂-Cut在原大片材上切槽,所以V-Cut容易翹曲。
材料、結(jié)構(gòu)、圖形對(duì)板翹曲的影響:PCB由芯板、半固化片和外層銅箔壓制而成。芯板和銅箔在壓在一起時(shí)會(huì)因熱而變形。翹曲量取決于兩種材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)。
銅箔的熱膨脹系數(shù)(CTE)約為17X10-6;而普通FR-4基材Tg點(diǎn)下Z向CTE為(5070)X10-6;TG點(diǎn)以上為(250350)X10-6,由于玻璃布的存在,X方向CTE一般與銅箔相近。
2、PCB加工過(guò)程中引起的翹曲
PCB加工翹曲的原因很復(fù)雜,可以分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。
其中,熱應(yīng)力主要在壓制過(guò)程中產(chǎn)生,機(jī)械應(yīng)力主要在板材的堆垛、搬運(yùn)和烘烤過(guò)程中產(chǎn)生。
1)來(lái)料覆銅板過(guò)程中引起的PCB翹曲
覆銅板均為雙面,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,無(wú)圖形。銅箔和玻璃布的CTE幾乎相同,因此在壓制過(guò)程中幾乎沒(méi)有因CTE不同而引起的翹曲。
但覆銅板壓機(jī)尺寸較大,熱板不同區(qū)域的溫差會(huì)導(dǎo)致壓合過(guò)程中不同區(qū)域的樹(shù)脂固化速度和固化程度略有差異。同時(shí),不同升溫速率下的動(dòng)態(tài)粘度也有較大差異,因此也會(huì)因固化過(guò)程的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。
一般這種應(yīng)力在壓制后會(huì)保持平衡,但在以后的加工過(guò)程中會(huì)逐漸釋放和變形。
2)PCB壓制過(guò)程中引起的PCB翹曲
PCB壓制過(guò)程是產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要過(guò)程。與覆銅板的壓制類(lèi)似,也會(huì)因固化工藝的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。由于厚度較厚,圖案分布多樣,預(yù)浸料較多,熱應(yīng)力會(huì)比覆銅板更難消除。
PCB板中的應(yīng)力在隨后的鉆孔、成型或燒烤過(guò)程中釋放,導(dǎo)致板變形。
3)阻焊層和絲印烘烤過(guò)程中引起的PCB翹曲
由于在固化過(guò)程中阻焊油墨不能相互堆疊,PCB板將放置在機(jī)架中烘烤板固化。
阻焊溫度在150℃左右,超過(guò)覆銅板的Tg值,PCB容易軟化導(dǎo)致不能耐高溫。造商必須均勻加熱基板的兩面,同時(shí)保持加工時(shí)間盡可能短,以減少基板的翹曲。
4)PCB冷卻和加熱過(guò)程中引起的PCB翹曲
錫爐溫度225℃-265℃,普通板熱風(fēng)焊料整平時(shí)間3s-6s。熱風(fēng)溫度為280℃-300℃。
焊料整平后,板子從常溫下放入錫爐,出爐后兩分鐘內(nèi)進(jìn)行常溫后處理水洗。整個(gè)熱風(fēng)焊錫整平過(guò)程是一個(gè)突然加熱和冷卻的過(guò)程。
由于電路板的材料不同,結(jié)構(gòu)不均勻,在冷卻和加熱過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)力,導(dǎo)致微觀應(yīng)變和整體變形翹曲區(qū)域。
5)儲(chǔ)存不當(dāng)造成的PCB翹曲
PCB板在半成品階段的存放,一般都是牢固地插在貨架上,貨架的松緊度沒(méi)有調(diào)整好,或者存放過(guò)程中板子的堆放會(huì)導(dǎo)致板子發(fā)生機(jī)械變形。
尤其是2.0mm以下的薄板,影響更為嚴(yán)重。
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