Dlaczego płytki PCB wypaczają się podczas przetwarzania?

1. PowodyPCBwypaczenie

Główne przyczyny wypaczeń PCB są następujące:

Po pierwsze, waga i rozmiar samej płytki drukowanej są zbyt duże, a punkty podparcia znajdują się po obu stronach, co nie jest w stanie skutecznie utrzymać całej płytki, co skutkuje wklęsłym odkształceniem w środku.

Po drugie, nacięcie w kształcie litery V jest zbyt głębokie, co powoduje wypaczenia nacięcia w kształcie litery V po obu stronach. Nacięcie w kształcie litery V to rowek wycięty na oryginalnym dużym arkuszu, dzięki czemu łatwo jest spowodować wypaczenie deski.

Ponadto materiał, struktura i wzór płytki PCB będą miały wpływ na wypaczenie płytki. ThePCBjest prasowany przez płytę rdzenia, prepreg i zewnętrzną folię miedzianą. Płyta główna i folia miedziana odkształcają się pod wpływem ciepła po ściśnięciu. Stopień wypaczenia zależy od współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE) obu materiałów.

2. Wypaczenia spowodowane obróbką PCB

Przyczyny wypaczeń podczas obróbki PCB są bardzo skomplikowane i można je podzielić na naprężenia termiczne i naprężenia mechaniczne. Wśród nich naprężenia termiczne powstają głównie podczas procesu prasowania, a naprężenia mechaniczne powstają głównie podczas układania, przenoszenia i pieczenia płyty.

1. W procesie dostarczania laminatów platerowanych miedzią, ponieważ wszystkie laminaty platerowane miedzią są dwustronne, mają symetryczną strukturę, bez grafiki, a współczynnik CTE folii miedzianej i tkaniny szklanej jest prawie taki sam, prawie nie ma wypaczeń spowodowanych różne WRC podczas procesu prasowania. Jednakże podczas procesu prasowania, ze względu na duży rozmiar prasy, różnica temperatur w różnych obszarach płyty grzejnej spowoduje niewielkie różnice w szybkości utwardzania i stopniu żywicy w różnych obszarach podczas procesu prasowania. Jednocześnie lepkość dynamiczna przy różnych szybkościach ogrzewania jest również zupełnie inna, więc naprężenia lokalne będą również generowane w wyniku różnych procesów utwardzania. Ogólnie rzecz biorąc, naprężenie to pozostanie zrównoważone po prasowaniu, ale będzie stopniowo zwalniane i odkształcane podczas późniejszej obróbki.

2. Podczas procesu prasowania PCB, ze względu na większą grubość, zróżnicowany rozkład wzorów i większą ilość prepregu, naprężenia termiczne będą trudniejsze do wyeliminowania niż w przypadku laminatów platerowanych miedzią. Naprężenia w płytce PCB powstają podczas późniejszego procesu wiercenia, formowania lub wypalania, powodując odkształcenie płytki.

3. Podczas procesu wypalania maski lutowniczej i sitodruku, ponieważ atramenty maski lutowniczej nie mogą być nakładane na siebie podczas procesu utwardzania, płytka drukowana zostanie umieszczona na stojaku, aby wypalić płytkę w celu utwardzenia. Temperatura maski lutowniczej wynosi około 150 ℃, co przekracza wartość Tg płytki platerowanej miedzią, a płytka PCB jest łatwa do zmiękczenia i nie wytrzymuje wysokich temperatur. Dlatego producenci muszą równomiernie podgrzewać obie strony podłoża, zachowując możliwie najkrótszy czas przetwarzania, aby zmniejszyć wypaczenie podłoża.

4. Podczas procesu chłodzenia i nagrzewania płytki drukowanej, ze względu na nierównomierność właściwości i struktury materiału, powstają naprężenia termiczne, powodujące mikroskopijne odkształcenia i ogólne odkształcenia. Zakres temperatur pieca cynowego wynosi od 225 ℃ do 265 ℃, czas wyrównywania lutu gorącym powietrzem w przypadku zwykłych płyt wynosi od 3 sekund do 6 sekund, a temperatura gorącego powietrza wynosi od 280 ℃ do 300 ℃. Po wypoziomowaniu lutu płytkę umieszcza się w piecu cynowym ze stanu normalnej temperatury, a mycie wodą po obróbce w normalnej temperaturze przeprowadza się w ciągu dwóch minut po wyjściu z pieca. Cały proces wyrównywania lutu gorącym powietrzem to szybki proces nagrzewania i chłodzenia. Ze względu na różne materiały i niejednorodność struktury płytki drukowanej, podczas procesu chłodzenia i nagrzewania nieuchronnie wystąpią naprężenia termiczne, powodując mikroskopijne odkształcenia i ogólne wypaczenie odkształceń.

5. Przyczyną mogą być również niewłaściwe warunki przechowywaniaPCBwypaczenie. Jeżeli w procesie przechowywania na etapie półproduktu płytka drukowana jest mocno wsunięta w półkę, a szczelność półki nie jest dobrze wyregulowana lub płytka nie jest ułożona w standardowy sposób podczas przechowywania, może to spowodować mechaniczne deformacja deski.

3. Powody projektu technicznego:

1. Jeśli powierzchnia miedzi na płytce drukowanej jest nierówna, z jedną stroną większą, a drugą mniejszą, napięcie powierzchniowe w rzadkich obszarach będzie słabsze niż w gęstych obszarach, co może spowodować wypaczenie płytki pod wpływem temperatury jest za wysoka.

2. Specjalne zależności dielektryczne lub impedancyjne mogą powodować asymetryczność struktury laminatu, co skutkuje wypaczeniem płyty.

3. Jeżeli wgłębienia w samej płycie są duże i jest ich dużo, łatwo jest je wypaczyć przy zbyt wysokiej temperaturze.

4. Jeżeli na desce znajduje się zbyt dużo paneli, odstępy między panelami są puste, szczególnie w przypadku desek prostokątnych, które również są podatne na wypaczenia.