實(shí)際的工作中,PCB板上器件會(huì)有虛焊或空焊的情況,造成這種情況的原因有多種多樣,這種問題及時(shí)排除并給出對(duì)策,影響不大。但如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn),有時(shí)候甚至在測試環(huán)節(jié)才發(fā)現(xiàn)問題,這就會(huì)影響產(chǎn)品生產(chǎn)周期。這里說說原因之一:PCB板彎板翹。
那什么原因會(huì)發(fā)生PCB板彎板翹呢?
發(fā)生板彎板翹的原因
①PCB板的生產(chǎn)過程中,是需要將銅箔、樹脂、玻璃布等材料壓合,因?yàn)楦鱾€(gè)材料物理和化學(xué)性能均不相同,壓合過程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力殘留,也會(huì)導(dǎo)致PCB板發(fā)生變形,發(fā)生板彎板翹的現(xiàn)象。
②特殊需求的產(chǎn)品或機(jī)構(gòu)的限制,會(huì)有一些形狀不是規(guī)整甚至是很奇怪的PCB板形,接口的器件卻要放在狹窄處。在打件的工藝時(shí),很容易造成PCB板彎板翹的現(xiàn)象。
③PCB板設(shè)計(jì)過程中,布局規(guī)劃不合理,造成銅箔分布偏差比較大,而銅箔是PCB板很重要的吸熱與散熱點(diǎn),分布偏差大,就會(huì)造成PCB板熱脹時(shí)受力不均勻而發(fā)生變形,如果溫升很高,都達(dá)到PCB板材料的Tg值,比如FR4材料的Tg值在150°,這時(shí)候,PCB板會(huì)軟化,更容易形變。
既然會(huì)發(fā)生PCB板變彎曲的情況,那PCB板彎板翹的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
PCB板翹曲程度,可以通過計(jì)算相對(duì)于平面翹起的高度和PCB板長邊的長度比值的百分比得出,公式如下:
關(guān)于電路板翹曲度,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范IPC-6012給出的標(biāo)準(zhǔn):生產(chǎn)電路板的翹曲和扭曲范圍為0.75%~1.5%。這個(gè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),一般的PCB板廠都能滿足。針對(duì)表面貼裝要求或BGA密度比較大的PCB板,很多PCB板廠對(duì)其管控的要求都在0.5%以下。有時(shí)候,為了滿足更高精度和貼裝的需求,有些甚至做到0.3%。
有的資料給出個(gè)別的計(jì)算公式,平面翹起的高度和PCB板對(duì)角的長度比值的百分比,只不過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)給出的是≤0.7%。
PCB板發(fā)生彎曲的原因和彎曲度的標(biāo)準(zhǔn)都知道了,那我們?nèi)绾伪苊釶CB板彎曲呢?
如何避免板彎板翹
①PCB板板形盡量方正,器件擺放符合規(guī)范
②PCB板疊層要對(duì)稱,如下圖:
③鋪設(shè)銅面盡量均勻,添加平衡銅
④生產(chǎn)前烘板,層壓后除應(yīng)力
⑤PCB板材料選用同一等級(jí)或同一廠家,減少材料匹配問題
總結(jié)
PCB板發(fā)生板彎板翹的原因很多,避免的措施也很多。這里面有材料的吸水性、機(jī)械強(qiáng)度等因素,也有PCB板加工過程中烘烤、搬運(yùn)等因素,甚至于一些人為因素,很多種情況都會(huì)造成PCB發(fā)生翹曲。這些都不重要,重要的是如何防范于未然。正如產(chǎn)品的質(zhì)量,不是管控出來的,而是設(shè)計(jì)出來的。出問題不怕,就怕問題不知道在哪。