PCB板弯板翘的问题

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实际的工作中,PCB板上器件会有虚焊或空焊的情况,造成这种情况的原因有多种多样,这种问题及时排除并给出对策,影响不大。但如果不及时发现,有时候甚至在测试环节才发现问题,这就会影响产品生产周期。这里说说原因之一:PCB板弯板翘。

那什么原因会发生PCB板弯板翘呢?

1.发生板弯板翘的原因

①PCB板的生产过程中,是需要将铜箔、树脂、玻璃布等材料压合,因为各个材料物理和化学性能均不相同,压合过程中所产生的热应力残留,也会导致PCB板发生变形,发生板弯板翘的现象。

②特殊需求的产品或机构的限制,会有一些形状不是规整甚至是很奇怪的PCB板形,接口的器件却要放在狭窄处。在打件的工艺时,很容易造成PCB板弯板翘的现象。

③PCB板设计过程中,布局规划不合理,造成铜箔分布偏差比较大,而铜箔是PCB板很重要的吸热与散热点,分布偏差大,就会造成PCB板热胀时受力不均匀而发生变形,如果温升很高,都达到PCB板材料的Tg值,比如FR4材料的Tg值在150°,这时候,PCB板会软化,更容易形变。

既然会发生PCB板变弯曲的情况,那PCB板弯板翘的标准是什么?

2.板弯板翘标准

PCB板翘曲程度,可以通过计算相对于平面翘起的高度和PCB板长边的长度比值的百分比得出,公式如下:

关于电路板翘曲度,行业标准规范IPC-6012给出的标准:生产电路板的翘曲和扭曲范围为0.75%~1.5%。这个规范标准,一般的PCB板厂都能满足。针对表面贴装要求或BGA密度比较大的PCB板,很多PCB板厂对其管控的要求都在0.5%以下。有时候,为了满足更高精度和贴装的需求,有些甚至做到0.3%。

有的资料给出个别的计算公式,平面翘起的高度和PCB板对角的长度比值的百分比,只不过这个标准给出的是≤0.7%。

PCB板发生弯曲的原因和弯曲度的标准都知道了,那我们如何避免PCB板弯曲呢?

3.如何避免板弯板翘

①PCB板板形尽量方正,器件摆放符合规范

②PCB板叠层要对称,如下图:

③铺设铜面尽量均匀,添加平衡铜

④生产前烘板,层压后除应力

⑤PCB板材料选用同一等级或同一厂家,减少材料匹配问题

4.总结

PCB板发生板弯板翘的原因很多,避免的措施也很多。这里面有材料的吸水性、机械强度等因素,也有PCB板加工过程中烘烤、搬运等因素,甚至于一些人为因素,很多种情况都会造成PCB发生翘曲。这些都不重要,重要的是如何防范于未然。正如产品的质量,不是管控出来的,而是设计出来的。出问题不怕,就怕问题不知道在哪。

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