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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。
, W. B5 H& ], g ^, p j 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6 k& x" Z$ g5 J& U0 C* m
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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。
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. d: [3 D! F; g* h T1 ` 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- j, K& T) R0 R- E* L
2 i" Z w; J: J, u9 q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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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。 : F# v$ S5 V/ h( N% r
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