Защо печатните платки се изкривяват по време на обработка?

1. Причини заPCBизкривяване

Основните причини за изкривяване на PCB са следните:

Първо, теглото и размерът на самата платка са твърде големи и опорните точки са разположени от двете страни, което не може ефективно да поддържа цялата платка, което води до вдлъбната деформация в средата.

Второ, V-образният изрез е твърде дълбок, което причинява изкривяване на V-образния изрез от двете страни. V-образният изрез е жлеб, изрязан върху оригиналния голям лист, така че е лесно да предизвикате изкривяване на дъската.

В допълнение, материалът, структурата и моделът на печатната платка ще повлияят на изкривяването на платката. ThePCBсе пресова от основната дъска, препрега и външното медно фолио. Основната дъска и медното фолио ще се деформират поради топлина, когато бъдат притиснати една към друга. Степента на изкривяване зависи от коефициента на топлинно разширение (CTE) на двата материала.

2. Изкривяване, причинено по време на обработка на печатни платки

Причините за изкривяване при обработка на печатни платки са много сложни и могат да бъдат разделени на термичен стрес и механичен стрес. Сред тях термичният стрес се генерира главно по време на процеса на пресоване, а механичният стрес се генерира главно по време на подреждането, манипулирането и изпичането на дъската.

1. В процеса на входящи ламинати с медно покритие, тъй като всички ламинати с медно покритие са двустранни, симетрични по структура, без графики и CTE на медно фолио и стъклен плат са почти еднакви, почти няма изкривяване, причинено от различен CTE по време на процеса на пресоване. Въпреки това, по време на процеса на пресоване, поради големия размер на пресата, температурната разлика в различните зони на горещата плоча ще причини леки разлики в скоростта на втвърдяване и степента на смола в различните зони по време на процеса на пресоване. В същото време динамичният вискозитет при различни скорости на нагряване също е доста различен, така че ще се генерира локално напрежение поради различни процеси на втвърдяване. Като цяло това напрежение ще остане балансирано след пресоване, но постепенно ще се освободи и ще се деформира по време на последващата обработка.

2. По време на процеса на пресоване на печатни платки, поради по-дебелата дебелина, разнообразното разпределение на шарките и повече препрег, топлинният стрес ще бъде по-трудно да се елиминира от ламинатите с медно покритие. Напрежението в печатната платка се освобождава по време на последващия процес на пробиване, формоване или изпичане, което води до деформиране на платката.

3. По време на процеса на изпичане на маската за спояване и копринения екран, тъй като мастилото на маската за запояване не може да се наслагва едно върху друго по време на процеса на втвърдяване, печатната платка ще бъде поставена в стелажа, за да изпече платката за втвърдяване. Температурата на спояващата маска е около 150 ℃, което надвишава стойността на Tg на платката с медно покритие, а печатната платка е лесна за омекотяване и не може да издържи на високи температури. Следователно производителите трябва да нагряват равномерно двете страни на субстрата, като същевременно поддържат времето за обработка възможно най-кратко, за да намалят изкривяването на субстрата.

4. По време на процеса на охлаждане и нагряване на печатната платка, поради неравномерността на свойствата и структурата на материала, ще се генерира топлинно напрежение, което води до микроскопично напрежение и цялостно деформационно изкривяване. Температурният диапазон на пещта за калай е от 225 ℃ до 265 ℃, времето за изравняване на спойката с горещ въздух на обикновените платки е между 3 секунди и 6 секунди, а температурата на горещия въздух е 280 ℃ до 300 ℃. След изравняване на спойката платката се поставя в пещта за калай от нормалното температурно състояние и измиването с вода за последваща обработка с нормална температура се извършва в рамките на две минути след като излезе от пещта. Целият процес на нивелиране на спойка с горещ въздух е бърз процес на нагряване и охлаждане. Поради различните материали и нееднородността на структурата на печатната платка, термичният стрес неизбежно ще възникне по време на процеса на охлаждане и нагряване, което води до микроскопично напрежение и цялостно деформационно изкривяване.

5. Неправилните условия на съхранение също могат да причинятPCBизкривяване. По време на процеса на съхранение на етапа на полуготовия продукт, ако печатната платка е здраво поставена в рафта и стегнатостта на рафта не е регулирана добре или платката не е подредена по стандартизиран начин по време на съхранение, това може да причини механични деформация на дъската.

3. Причини за инженерния дизайн:

1. Ако медната повърхност на платката е неравна, като едната страна е по-голяма, а другата по-малка, повърхностното напрежение в редките зони ще бъде по-слабо, отколкото в плътните зони, което може да доведе до изкривяване на платката, когато температурата е твърде висока.

2. Специалните диелектрични или импедансни връзки могат да причинят асиметрична структура на ламината, което води до изкривяване на платката.

3. Ако кухите позиции на самата дъска са големи и има много от тях, лесно е да се изкриви, когато температурата е твърде висока.

4. Ако има твърде много панели на дъската, разстоянието между панелите е кухо, особено правоъгълните дъски, които също са склонни към изкривяване.