印刷線路板變形的改善措施
印刷線路板經過回流焊時大多容易發生變形情況,嚴重甚至造成元件空焊、立碑等情況,有什麼方法克服印刷線路板變形問題?
印刷線路板變形的危害
- 如果印刷線路板不平整,在自動化表面貼裝線上容易引起定位不准,元器件無法插裝或貼裝到印刷線路板的孔和表面貼裝焊盆上,甚至撞壞自動插裝機。
- 裝上元器件的印刷線路板若焊接後發生彎曲,元件腳很難剪平整齊,印刷線路板也無法裝到機箱或機內的插座上。
因此,在IPC標準中特別指出,帶有表面貼裝器件的印刷線路板,允許最大的變形量為0.75%;沒有表面貼裝的的印刷線路板,則允許最大的變形量為1.5%。
造成印刷線路板變形的原因
印刷線路板是由銅箔、樹脂、玻璃布等材料組成,各材料的物理和化學性能均不相同,壓合在一起後必然會產生熱應力殘留,導致變形。另外,在印刷線路板加工過程中,高溫、機械切削、濕處理等流程都有機會造成印刷線路板。
總之,導致印刷線路板變形的原因複雜多樣,「如何避免印刷線路板變型」成為PCB廠家面臨的最複雜問題之一。
印刷線路板變形的改善措施
- 降低溫度對印刷線路板熱應力的影響
既然「溫度」是造成印刷線路板熱應力的主要因素,那麼只要降低回焊爐的溫度或調慢印刷線路板在回焊爐中升溫和冷卻速度,就可大大降低印刷線路板變形的情況。
- 採用高Tg板材
Tg即玻璃轉換溫度,也就是材料由玻璃態轉變成橡膠態的溫度。一般來說,Tg值越低的材料,代表印刷線路板進入回焊爐後開始變軟的速度越快,同時由玻璃態轉變成橡膠態的時間也會越長,那麼印刷線路板的變形程度也會越嚴重。
相反,採用高Tg板材可適當增加印刷線路板承受熱應力變形的能力,降低印刷線路板變形的情況,但相應地成本方面也會比較高。
- 增加電路板厚度
很多電子產品為追求「更輕薄」的目的,要求印刷線路板僅有1.0mm、0.8mm的厚度,甚至是0.6mm的厚度。在這種厚度下,要想保證印刷線路板在經過回焊爐不變形,難度是非常高。因此如果電子產品沒有輕薄的要求,印刷線路板的厚度建議在1.6mm左右,可大大降低變形風險。
- 減少電路板的尺寸與拼版數量
大部分的回焊爐都是採用鏈條帶動印刷線路板前進,對於尺寸較大的印刷線路板有可能會因為其自身的重量,在回焊爐中變形。因此設計印刷線路板時儘量保證PCB的長邊當成板邊放在回焊爐的鏈條上,降低印刷線路板因為本身重量而造成變形。
同樣道理,降低拼版數量也是為了避免印刷線路板因其總重量,導致在回焊爐中變形,也就是說過爐時儘量使用窄邊垂直過爐方向,可達到最低凹陷變形量。
- 使用過爐托盤治具
使用過爐托盤可降低印刷線路板的變形量,其原因在不管是熱脹還是冷縮,托盤都可以固定印刷線路板,等到溫度低於Tg值開始重新變硬之後;還可以維持原來尺寸。
值得注意的是,單層托盤無法降低印刷線路板的變形量,因此需要再加一層蓋子,把印刷線路板上下夾穩,才可大大降低PCB過回焊爐變形的問題。但過爐托盤的價格比較昂貴,而且需要人手置放與回收托盤。
中京(香港)有限公司成立於2009年,專業生產和銷售各種印刷線路板、HDI線路板,產業技術達到國內領先水平,產品質量符合國際要求水平。
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