PCB翹曲原因及解決辦法 PCB翹曲度的計(jì)算公式

大家好，我是阿龍。

今天給大家分享的是 PCB 翹曲原因及解決辦法、PCB 翹曲度的計(jì)算公式。

一、PCB翹曲的危害

PCB翹曲的影響，身為這個(gè)行業(yè)的人應(yīng)該都比較清楚。例如：

1、會(huì)妨礙SMT電子元器件的安裝，導(dǎo)致電子元器件（包括集成芯片）與PCB板焊點(diǎn)接觸不良。

2、電子元器件全部貼裝時(shí)不容易剪掉引腳。

3、同時(shí)在波峰焊過(guò)程中，由于翹曲，基板上的部分焊盤(pán)無(wú)法與焊料面連接。

二、PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少？

在實(shí)際生產(chǎn)中，PCB通常都不是100%平整，或多或少都會(huì)有點(diǎn)彎曲。那PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少？主要是通過(guò)“翹曲度”來(lái)判斷PCB翹曲。

按照IPC標(biāo)準(zhǔn)，需貼片的PCB翹曲度需≦0.75%，才是合格產(chǎn)品。

PCB翹曲

也就是說(shuō)PCB翹曲度超過(guò)0.75%，就判斷為板翹，不合格。不需要貼片（只含有插件元器件） PCB 板，對(duì)其平整度要求低些，翹曲度放寬至≦1.5%即可。

但實(shí)際上，為滿足高精度和高速度貼裝的需求，部分廠商對(duì)PCB翹曲度的要求更加嚴(yán)格，有要求翹曲度≦0.5%，甚至有個(gè)別要求≦0.3%。

那PCB翹曲度怎么計(jì)算呢？下面就是公式。

三、PCB翹曲度的計(jì)算公式

下面就是PCB翹曲度的計(jì)算公式：

翹曲度=PCB翹曲高度/PCB對(duì)角線長(zhǎng)度*100%

具體的可以看下圖：

PCB翹曲的計(jì)算公式

四、PCB翹曲的原因

PCB翹曲的主要原因是基板（覆銅板層壓板）翹曲。此外，PCB板在加工過(guò)程中，由于熱應(yīng)力、化學(xué)影響、生產(chǎn)工藝不當(dāng)?shù)扔绊?，也?huì)導(dǎo)致PCB翹曲。

因此，對(duì)于PCB板廠家來(lái)說(shuō)，首先是要防止PCB在加工過(guò)程中發(fā)生翹曲；對(duì)于已經(jīng)翹曲的PCB板，應(yīng)該有合適有效的處理方法。

下面將詳細(xì)介紹PCB翹曲原因及解決方法。

五、PCB翹曲原因及解決方法

1、庫(kù)存不當(dāng)造成PCB翹曲

1）覆銅板在儲(chǔ)存過(guò)程中，因?yàn)槲睂?dǎo)致翹曲

覆銅板在貯存過(guò)程中，會(huì)因吸潮而增加翹曲。對(duì)于單面覆銅板，其吸濕面積大，如果庫(kù)存環(huán)境濕度過(guò)高，其翹曲會(huì)明顯增加。而對(duì)于雙面覆銅板，潮氣只能從產(chǎn)品的端面滲入，因此吸濕面積小，翹曲變化緩慢。

PCB翹曲解決辦法

因此，對(duì)于沒(méi)有防潮包裝的覆銅板，廠家要注意倉(cāng)庫(kù)的情況，盡量減少倉(cāng)庫(kù)的濕度，避免覆銅板在儲(chǔ)存過(guò)程中翹曲的增加。

2）覆銅板放置不當(dāng)會(huì)增加翹曲

設(shè)置過(guò)緊、重物壓住、放置不當(dāng)?shù)榷紩?huì)增加銅板的變形。

PCB翹曲解決辦法：

對(duì)于庫(kù)存方式不當(dāng)?shù)挠绊懀S可以通過(guò)改善倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境，避免豎放和重壓等方式輕松解決。

2、設(shè)計(jì)不當(dāng)或者加工不當(dāng)造成翹曲

如果PCB板導(dǎo)電線路圖形不平衡或PCB板兩側(cè)明顯不對(duì)稱，就會(huì)在一側(cè)出現(xiàn)大面積的銅皮，形成較大的應(yīng)力，導(dǎo)致PCB板翹曲。此外，PCB板在加工過(guò)程中加工溫度高或熱沖擊大也會(huì)引起翹曲。

PCB翹曲解決辦法：

對(duì)于有大面積銅皮的PCB板，最好將銅箔網(wǎng)格化以減少應(yīng)力。

3、基板上的應(yīng)力

PCB板在加工過(guò)程中，基板會(huì)多次受熱，并受到各種化學(xué)物質(zhì)的作用。例如，基板蝕刻后，應(yīng)進(jìn)行清洗、干燥和加熱。在圖形電鍍過(guò)程中，電鍍通常是熱的。印刷綠油和logo文字后，PCB板要烘干或用UV燈加熱。并且在用熱風(fēng)涂焊料的過(guò)程中，基板會(huì)受到很大的熱沖擊。上述所有這些過(guò)程都會(huì)導(dǎo)致 PCB 板翹曲。

PCB翹曲解決方法：

由于應(yīng)力是導(dǎo)致基板翹曲的主要原因，因此很多PCB廠在使用覆銅板之前都會(huì)對(duì)板進(jìn)行烘板，這被認(rèn)為有利于減少PCB板的翹曲。烤板可以充分松弛基板的應(yīng)力，從而減少PCB板生產(chǎn)中基板的變形。

大型PCB板廠通常使用大型烘箱來(lái)烘干板子。在投產(chǎn)前，一大疊覆銅板會(huì)被放入烘箱，在接近基板玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下烘烤數(shù)小時(shí)。

用烤好的覆銅板做的PCB板，翹曲變形小，合格率會(huì)高很多。對(duì)于一些小型PCB板廠，如果沒(méi)有這么大的烘箱，可以先把基板切成小塊再烘烤。在烘烤過(guò)程中，應(yīng)將物體壓在板上，以保持基板在應(yīng)力松弛過(guò)程中的平衡。烘烤溫度不宜過(guò)高或過(guò)低。

基板的位置

六、PCB翹曲修復(fù)

1、PCB板生產(chǎn)中及時(shí)的水平翹曲

PCB板生產(chǎn)過(guò)程中，挑出翹曲較大的板子，用滾壓矯平機(jī)將翹曲矯平，然后進(jìn)入下一道工序。許多PCB板制造商認(rèn)為這種方法對(duì)于降低成品PCB板的翹曲是非常有效的。

2、PCB成品翹曲整平方法

對(duì)于翹曲明顯，滾壓桿無(wú)法整平的PCB成品板，有的工廠嘗試將其放入壓機(jī)（類(lèi)似夾具）冷壓數(shù)小時(shí)整平。但是這種方法不是很有效，因?yàn)檎移叫Ч淮?，找平后的板容易回彈（即翹曲恢復(fù)）。

而有的工廠則是先將壓機(jī)加熱到一定溫度，再用熱壓平整翹曲的PCB板，效果會(huì)比冷壓好。但壓力過(guò)大，線材會(huì)變形；溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致松香水變色。

無(wú)論是冷壓整平還是熱壓整平，都需要較長(zhǎng)時(shí)間（幾小時(shí)到十幾小時(shí)）才能見(jiàn)效，且整平后的PCB板翹曲回彈比例較高。這里想問(wèn)問(wèn)大家有沒(méi)有更好的方法。

3、圓弧模熱壓整平法

根據(jù)高分子材料的力學(xué)性能，推薦采用熱壓流平法。下面介紹兩種操作方法：

1）烘箱整平法

將PCB板的翹邊面朝向圓弧模具的曲面，調(diào)整螺絲使PCB板向翹邊的反方向輕微變形，然后將放有PCB板的圓弧模具放入烤箱，將溫度加熱到一定溫度，烘烤一段時(shí)間。在加熱條件下，基板的應(yīng)力逐漸松弛，使變形的PCB板恢復(fù)到平坦?fàn)顟B(tài)。

但烘烤溫度不宜過(guò)高，以免松香水變色或基材發(fā)黃。但溫度也不宜過(guò)低，否則在低溫下需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完全釋放應(yīng)力。

通常，基板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以作為烘烤的參考溫度。也是樹(shù)脂的相變點(diǎn)，此時(shí)聚合物鏈段可以重新排列，使基材應(yīng)力充分松弛，流平效果明顯。用圓弧模整平投資小。烘箱在PCB板廠都有。整平操作非常簡(jiǎn)單。而翹板數(shù)量比較多的話，多做幾個(gè)圓弧模就可以了。另外一次可以把幾個(gè)模具放進(jìn)烤箱，烘烤時(shí)間比較短（大約幾十分鐘），整平效率比較高。