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SMT线路板板翘成因及如何预防规避DFM方法分享

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发表于 2022-12-13 13:42 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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随着印刷电路板进入到表面贴装和芯片贴装的时代,SMT工厂对pcb板翘的要求越来越严。线路板的翘曲,在贴装时会造成元器件定位不准;元器件无法正常插装到板子的孔和表面贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的板子焊接后发生弯曲,会造成焊点开裂失效,元件脚很难剪平整齐,板子无法正常组装等不良现象。2 e) \3 b8 O( e* b% t
引起PCB翘曲的原因有哪些,总结有如下几点:
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1、PCB布局设计巨大影响
PCB设计阶段,器件选型时尽量不要使用比较大或者很厚重的器件。若必须用到此类器件时,PCB的板厚和强度必须能承受其重力。器件布局要均匀分布,特别要注意一些大功率器件,在后期运行过程中,应考虑散热对板子性能影响。
过孔的分布也要均匀。现今的电路板大多为多层板,而且层与层之间会有象铆钉一样的连接点(vias),有连接点的地方会增加板子的强度,防止板弯板翘和爆板。
PCB的成品尺寸不要太大,特别是拼板处理时,注意长宽比例在1:1.5左右。
2、层叠设计要对称% b" `9 q# }5 i4 E. |5 B

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对称是最美的设计。层叠设计要对称,层间半固化片的排列应当上下一致,例如八层板,1~2 3~4和5~6 7~8层间的厚度和半固化片的张数应当一致。 避免使用奇数不对称叠层,混压板也要注意不同材料的性能对板子抗形变能力的影响。
材料的选型时多层板芯板和半固化片应尽量使用同一供应商的产品,并且TG值和CTE膨胀系数要一致。
内层线路图形分布均匀,成品铜厚也要对称。内外层的线路图形的残铜率分布面积应尽量接近,不要相差大于40%。若A面为大铜面,而B面仅走几根线,这样两面的线路的设计残率面积相差太大,当这些大面积的铜箔不能均匀地分布在同一层的时候,就会造成吸热与散热速度不均匀的问题,从而出现翘曲。所以建议在不影响PCB信号质量和品质的情况下应多铺一些地铜。另外,工艺边及板内的一些挡板区域也要加铺实心铜皮。& O8 ~1 o; O- K5 o

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下图为线路层成品铜厚不对称:
残铜率不对称:
同层线路图形分布不均匀:
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3、PCB开料前烘板0 O+ @# h, p( ^6 F$ ^

  {+ ]4 _! v1 Z, _; Q8 E4 u覆铜板下料前烘板,目的是去除板内的水分,同时使板材内的树脂完全固化,进一步消除板材中剩余的应力,这对防止板翘曲是有帮助的。
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7 U- i  m; K6 A" Q7 T3 U7 ~5 _
由于半固化片和芯板层压后经向和纬向收缩率不一样,下料和叠层时必须分清经向和纬向。否则,层压后很容易造成成品板翘曲,即使加压力烘板亦很难纠正。多层板翘曲的原因,很多就是层压时半固化片的经纬向没分清,乱叠放而造成的。一般半固化片是成卷的,那么卷的那一个方向为经向;覆铜板则长方向为经向;
4、冷压时间足够
多层板在完成热压后,冷压的时间也必须达到PCB板能均匀释放应力的时间,此时间段一定不能缩小,否则热应力释放不完全,会造成PCB板翘。在剪切或铣掉PCB毛边后,板子应平放在150摄氏度烘箱内烘4小时,使板内的应力逐渐释放并使树脂完全固化。
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    2022-11-22 15:53
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2022-12-13 15:16 | 只看该作者
    布局时避免把重的器件放在同一边

    点评

    对,容易发生翘曲  详情 回复 发表于 2022-12-13 18:01
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-5 15:27
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    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2022-12-13 18:01 | 只看该作者
    fantasyqqq 发表于 2022-12-13 15:16# k& x( e7 G9 f& z4 e8 R& {
    布局时避免把重的器件放在同一边
    - q+ b$ O4 M: S' y
    对,容易发生翘曲
    . a1 ^0 N& {1 u- }, m* E5 b
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    2025-5-27 15:28
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    [LV.10]以坛为家III

    4#
    发表于 2022-12-15 11:20 | 只看该作者
    不错不错,很是一绝和有料,美味尝鲜
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