汽車軟硬結(jié)合板廠帶你了解PCB為什么會翹曲？PCB翹曲還有救嗎？(上）
為了正確放置SMT組件，PCB必須保持完全平整。為了準確放置，貼片機必須將SMT組件釋放到所有組件的電路板上方相同高度。
如果PCB有翹曲，也就是說不平整，則機器在將元件放置在電路板上時，在釋放元件時無法保持恒定的高度——這會影響放置的準確性，尤其是對于細間距元件。
此外，平面PCB有助于在回流期間將SMT組件保持在適當?shù)奈恢谩Ｈ绻亓鳡t內(nèi)的高溫導致電路板平整度發(fā)生變化，則SMT組件可能會因為它們漂浮在熔融焊料上而滑出位置，從而導致焊料橋接和開路。
一、汽車軟硬結(jié)合板廠告訴你什么是PCB翹曲？
PCB通常由玻璃纖維和其他一些復合材料制成，大多數(shù)PCB僅層壓一次并且非常簡單。
PCB翹曲就是PCB形狀改變了，具體的如下圖所示，很明顯的PCB翹曲。
PCB翹曲
二、PCB翹曲標準是多少？
根據(jù)IPS標準，所需貼裝PCB的翹曲度（WD）應小于或等于0.75%。也就是說，當WD大于0.75%時，應判斷為翹板，或缺陷產(chǎn)品。
實際上，在不安裝元件而只需要插件的情況下，板的平整度要求更低，WD標準可以小于或等于1.5%。
當然，有些廠家為了滿足更高的客戶需求，他們可以追求更嚴格的標準，有些WD標準需要小于或等于0.5%，甚至這個要求達到小于或等于0.3%。
三、PCB翹曲度的計算公式
翹曲，顧名思義，就是PCB印制板是否平整，能否完美地插入板子的孔洞和表面貼裝焊盤中。
翹曲通常是指塑件表面未按設計形狀成型的變形。影響翹曲的因素很多，所以在生產(chǎn)過程中一定要注意。畢竟，每一個微小的錯誤都可能使整個電路板報廢。那么如何計算PCB的翹曲？
PCB翹曲度計算公式：
翹曲=單角翹曲高度/(PCB對角線長度*2)*100%
PCB翹曲度計算公式
在自動插線中，如果PCB不平整，會造成定位不準，甚至會導致自動插機死機。如果在元件焊接后板子彎曲，非常難以整齊地切割元件腳，最終會導致PCB電路板無法安裝在機箱或機器中的插座中，相當于報廢了一個一塊電路板。如果廠家遇到PCB翹曲就是一件很心疼的事情。
四、PCB翹曲原因
1、PCB翹曲原因
1）電路板本身的重量會導致板子凹陷變形
一般回流爐是用鏈條帶動電路板在回流爐內(nèi)向前移動，即以板子兩側(cè)為支點支撐整塊板子。
如果板子上有重物，或者板子尺寸過大，由于板子的量，中間會出現(xiàn)凹陷，導致板子彎曲。
2）V-cut太深，導致兩側(cè)V-cut處翹曲
基本上，V-Cut是破壞板子結(jié)構(gòu)的罪魁禍首，因為V-Cut在原大片材上切槽，所以V-Cut容易翹曲。
材料、結(jié)構(gòu)、圖形對板翹曲的影響：PCB由芯板、半固化片和外層銅箔壓制而成。芯板和銅箔在壓在一起時會因熱而變形。翹曲量取決于兩種材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)。
銅箔的熱膨脹系數(shù)（CTE）約為17X10-6；而普通FR-4基材Tg點下Z向CTE為(5070)X10-6；TG點以上為(250350)X10-6，由于玻璃布的存在，X方向CTE一般與銅箔相近。
2、PCB加工過程中引起的翹曲
PCB加工翹曲的原因很復雜，可以分為熱應力和機械應力。
其中，熱應力主要在壓制過程中產(chǎn)生，機械應力主要在板材的堆垛、搬運和烘烤過程中產(chǎn)生。
1）來料覆銅板過程中引起的PCB翹曲
覆銅板均為雙面，結(jié)構(gòu)對稱，無圖形。銅箔和玻璃布的CTE幾乎相同，因此在壓制過程中幾乎沒有因CTE不同而引起的翹曲。
但覆銅板壓機尺寸較大，熱板不同區(qū)域的溫差會導致壓合過程中不同區(qū)域的樹脂固化速度和固化程度略有差異。同時，不同升溫速率下的動態(tài)粘度也有較大差異，因此也會因固化過程的不同而產(chǎn)生局部應力。
一般這種應力在壓制后會保持平衡，但在以后的加工過程中會逐漸釋放和變形。
2）PCB壓制過程中引起的PCB翹曲
PCB壓制過程是產(chǎn)生熱應力的主要過程。與覆銅板的壓制類似，也會因固化工藝的不同而產(chǎn)生局部應力。由于厚度較厚，圖案分布多樣，預浸料較多，熱應力會比覆銅板更難消除。
PCB板中的應力在隨后的鉆孔、成型或燒烤過程中釋放，導致板變形。
3）阻焊層和絲印烘烤過程中引起的PCB翹曲
由于在固化過程中阻焊油墨不能相互堆疊，PCB板將放置在機架中烘烤板固化。
阻焊溫度在150℃左右，超過覆銅板的Tg值，PCB容易軟化導致不能耐高溫。造商必須均勻加熱基板的兩面，同時保持加工時間盡可能短，以減少基板的翹曲。
PCB翹曲
4）PCB冷卻和加熱過程中引起的PCB翹曲
錫爐溫度225℃-265℃，普通板熱風焊料整平時間3s-6s。熱風溫度為280℃-300℃。
焊料整平后，板子從常溫下放入錫爐，出爐后兩分鐘內(nèi)進行常溫后處理水洗。整個熱風焊錫整平過程是一個突然加熱和冷卻的過程。
由于電路板的材料不同，結(jié)構(gòu)不均勻，在冷卻和加熱過程中不可避免地會出現(xiàn)熱應力，導致微觀應變和整體變形翹曲區(qū)域。
5）儲存不當造成的PCB翹曲
PCB板在半成品階段的存放，一般都是牢固地插在貨架上，貨架的松緊度沒有調(diào)整好，或者存放過程中板子的堆放會導致板子發(fā)生機械變形。
尤其是2.0mm以下的薄板，影響更為嚴重。
3、工程設計的原因
1、電路板上的銅表面積不均勻，一側(cè)多，另一側(cè)少。線條稀疏的地方，表面張力會比密集的地方弱，溫度過高會導致板翹曲。
2、由于特殊的介質(zhì)或阻抗關(guān)系，層壓結(jié)構(gòu)可能不對稱，導致板子翹曲。
3、板子本身的鏤空位置太大而且很多，溫度太高容易翹曲。
4、板上的面板數(shù)量過多，面板之間的間距是空心的，尤其是矩形板，也容易翹曲。
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特殊要求：控深鉆間距：P1.923
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