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PCB翹曲、原因及解決方法
PCB翹曲、原因及解決方法
如果不及早處理，PCB翹曲可能會(huì)導(dǎo)致代價(jià)高昂的后果。這是一個(gè)非常普遍的問(wèn)題，可能會(huì)給世界各地的PCB制造商、設(shè)計(jì)師和制造商帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題。
經(jīng)歷翹曲的印刷電路板將失去其平坦的輪廓并在末端卷曲。這可能會(huì)在以后導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。
平面最適合拾放機(jī)器。如果電路板翹曲，這些機(jī)器可能會(huì)將零件錯(cuò)誤地放置在PCB的表面上。
當(dāng)向內(nèi)彎曲時(shí)，波峰焊機(jī)能夠用焊料淹沒(méi)電路板。這就像一個(gè)盆，匯集焊料。
如果PCB板翹曲，最終產(chǎn)品可能不適合。盡管該板在理論上可能仍然有效，但無(wú)法擴(kuò)大規(guī)模。
這些問(wèn)題表明，PCB翹曲可能會(huì)損壞一批制造的電路板并浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)。PCB翹曲的原因可以在它們發(fā)生之前避免。本博客將解釋導(dǎo)致PCB翹曲的原因以及您可以采取的避免翹曲的步驟。
什么是PCB翹曲？
翹曲會(huì)導(dǎo)致印刷電路板無(wú)法使用。由于其制造工藝，所有PCB都會(huì)出現(xiàn)一定程度的翹曲。任何低于 0.75% 的翹曲通常都屬于行業(yè)規(guī)范。但是，這可能因產(chǎn)品的最終用途而異。未經(jīng)訓(xùn)練的眼睛不會(huì)看到這種扭曲。
這種移動(dòng)必須在PCB板的層中加以考慮。多層印刷電路板要求銅層在中心層周?chē)３制胶狻Ｖ行闹車(chē)木鶆蛑亓糠植伎蓽p少翹曲。
為了防止翹曲，可以計(jì)算不同預(yù)浸料的經(jīng)紗和緯紗。在 x 或 y 方向具有不同翹曲含量的準(zhǔn)備有可能導(dǎo)致翹曲。已經(jīng)開(kāi)始翹曲的電路板在焊接過(guò)程中會(huì)翹曲更多。這是由于熱量激活了電路板的鎖定應(yīng)力。
翹曲也可能由以下原因引起：
散熱器和PCB翹曲- 預(yù)熱是翹曲的最常見(jiàn)原因。但是，它也可能在焊接過(guò)程中發(fā)生，該過(guò)程使用局部熱量到電路板上的某些區(qū)域。翹曲不僅僅發(fā)生在這些階段。帶有沉重散熱器的 PCB可能會(huì)導(dǎo)致局部膨脹，并可能導(dǎo)致過(guò)渡階段下垂。
工作溫度——印刷電路板制造完成后，會(huì)經(jīng)歷劇烈的加熱和冷卻。制造商需要盡可能高效地減少處理時(shí)間并均勻加熱電路板的每一面。好的制造商將與制造商溝通，以確保他們?cè)趯訅呵笆煜そ?jīng)紗和緯紗方向。
修復(fù)PCB翹曲
修復(fù)損壞的印刷電路板幾乎是不可能的。修復(fù)PCB翹曲的最佳方法是通過(guò)智能板設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就降低風(fēng)險(xiǎn)，并了解熱管理在PCB制造中的重要性。
本節(jié)將討論制造商和印刷電路板設(shè)計(jì)人員用來(lái)防止或修復(fù)PCB翹曲的幾種方法。
翹曲設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)考慮翹曲的可能性很重要。所有印刷電路板都會(huì)翹曲，但前提是使用平衡設(shè)計(jì)。可制造性設(shè)計(jì)是避免這些問(wèn)題的一個(gè)重要方面。有幾種方法可以做到這一點(diǎn)：
平衡多層印刷電路板上的層，使層厚在印刷電路板的中間對(duì)稱(chēng)。
預(yù)浸料和芯板應(yīng)由同一供應(yīng)商提供，以確保膨脹系數(shù)相同。
要匹配印刷電路板的另一面，請(qǐng)匹配最外層。如果銅區(qū)域在相反的兩側(cè)，它們的厚度會(huì)有所不同。這會(huì)導(dǎo)致翹曲。
夾具和托盤(pán)
托盤(pán)用于在制造過(guò)程中夾住PCB板。這一直是PCB制造商的傳統(tǒng)方法。這種方法對(duì)于那些使用水彩畫(huà)的人來(lái)說(shuō)是熟悉的。如果你不把水彩顏料的兩邊粘在紙上，它們會(huì)卷起來(lái)。這對(duì)于放置在過(guò)熱環(huán)境中的印刷電路板來(lái)說(shuō)是正確的。為防止翹曲，請(qǐng)固定邊角并夾住水平面和垂直面。
這種方法并非沒(méi)有局限性。這種夾具會(huì)減慢PCB制造速度，增加成本并降低混合環(huán)境中的靈活性。
板材壓扁
制造商有專(zhuān)門(mén)的機(jī)器來(lái)壓平非標(biāo)準(zhǔn)的電路板。這些機(jī)器只能在制造過(guò)程中的特定點(diǎn)使用。PCB完成后的翹曲是永久性的。一些制造商使用壓平方法，但結(jié)果并不總是很好，一旦壓平，電路板可能會(huì)反彈。
雖然工具可用于壓平板，但它們的有效性有限。正確的PCB設(shè)計(jì)對(duì)于獲得最佳良率至關(guān)重要。
解決環(huán)境因素
妥善存放會(huì)增加翹曲的風(fēng)險(xiǎn)。覆銅板可以吸收水分，尤其是在高濕度環(huán)境中。使用防潮包裝可以降低這種風(fēng)險(xiǎn)。但是，可以控制倉(cāng)庫(kù)濕度以防止其發(fā)生。
此外，如果用重物按壓電鍍，可能會(huì)導(dǎo)致整體翹曲。提前監(jiān)測(cè)儲(chǔ)存條件很重要。
結(jié)論
PCB翹曲是印刷電路板延遲和產(chǎn)量降低的主要原因。這對(duì)制造商來(lái)說(shuō)是個(gè)問(wèn)題。雖然PCB 翹曲最常見(jiàn)的原因是設(shè)計(jì)，但還有許多其他因素可能導(dǎo)致它。找到值得信賴(lài)的印刷電路板專(zhuān)家以獲得最佳結(jié)果非常重要。
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