電路板經(jīng)過(guò)回流焊時(shí)大多容易發(fā)生板彎板翹,嚴重的話(huà)甚至會(huì )造成元件空焊、立碑等情況,應如何克服呢?
1、PCB線(xiàn)路板變形的危害
在自動(dòng)化表面貼裝線(xiàn)上,電路板若不平整,會(huì )引起定位不準,元器件無(wú)法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤(pán)上,甚至會(huì )撞壞自動(dòng)插裝機。裝上元器件的電路板焊接后發(fā)生彎曲,元件腳很難剪平整齊。板子也無(wú)法裝到機箱或機內的插座上,所以,裝配廠(chǎng)碰到板翹同樣是十分煩惱。目前的表面貼裝技術(shù)正在朝著(zhù)高精度、高速度、智能化方向發(fā)展,這就對做為各種元器件家園的PCB板提出了更高的平整度要求。
在IPC標準中特別指出帶有表面貼裝器件的PCB板允許的最大變形量為0.75%,沒(méi)有表面貼裝的PCB板允許的最大變形量為1.5%。實(shí)際上,為滿(mǎn)足高精度和高速度貼裝的需求,部分電子裝聯(lián)廠(chǎng)家對變形量的要求更加嚴格。
PCB板由銅箔、樹(shù)脂、玻璃布等材料組成,各材料物理和化學(xué)性能均不相同,壓合在一起后必然會(huì )產(chǎn)生熱應力殘留,導致變形。同時(shí)在PCB的加工過(guò)程中,會(huì )經(jīng)過(guò)高溫、機械切削、濕處理等各種流程,也會(huì )對板件變形產(chǎn)生重要影響,總之可以導致PCB板變形的原因復雜多樣,如何減少或消除由于材料特性不同或者加工引起的變形,成為PCB制造商面臨的最復雜問(wèn)題之一。
2、變形產(chǎn)生原因分析
PCB板的變形需要從材料、結構、圖形分布、加工制程等幾個(gè)方面進(jìn)行研究,本文將對可能產(chǎn)生變形的各種原因和改善方法進(jìn)行分析和闡述。
電路板上的鋪銅面面積不均勻,會(huì )惡化板彎與板翹。
一般電路板上都會(huì )設計有大面積的銅箔來(lái)當作接地之用,有時(shí)候Vcc層也會(huì )有設計有大面積的銅箔,當這些大面積的銅箔不能均勻地分佈在同一片電路板上的時(shí)候,就會(huì )造成吸熱與散熱速度不均勻的問(wèn)題,電路板當然也會(huì )熱脹冷縮,如果漲縮不能同時(shí)就會(huì )造成不同的應力而變形,這時(shí)候板子的溫度如果已經(jīng)達到了Tg值的上限,板子就會(huì )開(kāi)始軟化,造成永久的變形。
電路板上各層的連結點(diǎn)(vias,過(guò)孔)會(huì )限制板子漲縮
現今的電路板大多為多層板,而且層與層之間會(huì )有向鉚釘一樣的連接點(diǎn)(vias),連結點(diǎn)又分為通孔、盲孔與埋孔,有連結點(diǎn)的地方會(huì )限制板子漲冷縮的效果,也會(huì )間接造成板彎與板翹。
電路板本身的重量會(huì )造成板子凹陷變形
一般回焊爐都會(huì )使用鏈條來(lái)帶動(dòng)電路板于回焊爐中的前進(jìn),也就是以板子的兩邊當支點(diǎn)撐起整片板子,如果板子上面有過(guò)重的零件,或是板子的尺寸過(guò)大,就會(huì )因為本身的種量而呈現出中間凹陷的現象,造成板彎。
V-Cut的深淺及連接條會(huì )影響拼板變形量
基本上V-Cut就是破壞板子結構的元兇,因為V-Cut就是在原來(lái)一大張的板材上切出溝槽來(lái),所以V-Cut的地方就容易發(fā)生變形。