翹曲電路板產(chǎn)生的原因以及對(duì)策

翹曲電路板產(chǎn)生的原因以及對(duì)策

一、為什么線路板要求十分平整

在自動(dòng)化插裝線上，印制線路板若不平整，會(huì)引起不準(zhǔn)，元器件無(wú)法插裝到板子的孔和表面貼裝焊盤(pán)上，甚至?xí)矇淖詣?dòng)插裝機(jī)。裝上元器件的電路板板子焊接后發(fā)生彎曲，元件腳很難剪平整齊。電路板板子也無(wú)法裝到機(jī)箱或機(jī)內(nèi)的插座上，所以，電路板廠碰到板翹同樣是十分煩惱。目前，印制線路板已進(jìn)入到表面安裝和芯片安裝的時(shí)代，電路板廠對(duì)板翹的要求必定越來(lái)越嚴(yán)。

翹曲電路板產(chǎn)生的原因以及對(duì)策

二、翹曲度的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法

據(jù)美國(guó)IPC－6012（1996版）（剛性印制線路板的鑒定與性能規(guī)范），用于表面安裝印制線路板的允許最大翹曲和扭曲為0.75%，其它各種板子允許1.5%。這比IPC－RB－276（1992版）提高了對(duì)表面安裝印制線路板的要求。目前，各電子裝配廠許可的翹曲度，不管雙面電路板還是多層線路板，1.6mm厚度，通常是0.70～0.75%,不少SMT，BGA的板子，要求是0.5%。部分電子工廠正在鼓動(dòng)把翹曲度的標(biāo)準(zhǔn)提高到0.3%,測(cè)試翹曲度的方法遵照GB4677.5-84或IPC－TM－650.2.4.22B。把印制線路板放到經(jīng)檢定的平臺(tái)上，把測(cè)試針插到翹曲度最大的地方，以測(cè)試針的直徑，除以印制線路板曲邊的長(zhǎng)度，就可以計(jì)算出該印制線路板的翹曲度了。

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三、制造過(guò)程中防板翹曲

1.工程設(shè)計(jì)：印制線路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：

A.多層線路板芯板和半固化片應(yīng)使用同一供應(yīng)商的產(chǎn)品。

B.層間半固化片的排列應(yīng)當(dāng)對(duì)稱，例如六層板，1～2和5～6層間的厚度和半固化片的張數(shù)應(yīng)當(dāng)一致，否則層壓后容易翹曲。

C.外層A面和B面的線路圖形面積應(yīng)盡量接近。若A面為大銅面，而B(niǎo)面僅走幾根線，這種印制板在蝕刻后就很容易翹曲。如果兩面的線路面積相差太大，可在稀的一面加一些獨(dú)立的網(wǎng)格，以作平衡。

2.下料前烘板：

覆銅板下料前烘板（150攝氏度，時(shí)間8±2小時(shí)）目的是去除板內(nèi)的水分，同時(shí)使板材內(nèi)的樹(shù)脂完全固化，進(jìn)一步消除板材中剩余的應(yīng)力，這對(duì)防止板翹曲是有幫助的。目前，許多雙面電路板、多層線路板仍堅(jiān)持下料前或后烘板這一步驟。但也有部分板材廠例外，目前各PCB廠烘板的時(shí)間規(guī)定也不一致，從4－10小時(shí)都有，建議根據(jù)生產(chǎn)的印制板的檔次和客戶對(duì)翹曲度的要求來(lái)決定。剪成拼板后烘還是整塊大料烘后下料，二種方法都可行，建議剪料后烘板。內(nèi)層板亦應(yīng)烘板。

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3.半固化片的經(jīng)緯向：

半固化片層壓后經(jīng)向和緯向收縮率不一樣，下料和迭層時(shí)必須分清經(jīng)向和緯向。否則，層壓后很容易造成成品板翹曲，即使加壓力烘板亦很難糾正。多層板翹曲的原因，很多就是層壓時(shí)半固化片的經(jīng)緯向沒(méi)分清，亂迭放而造成的。

如何區(qū)分經(jīng)緯向？成卷的半固化片卷起的方向是經(jīng)向，而寬度方向是緯向；對(duì)銅箔板來(lái)說(shuō)長(zhǎng)邊時(shí)緯向，短邊是經(jīng)向，如不能確定可向PCB生產(chǎn)商或供應(yīng)商查詢。

4.層壓后除應(yīng)力：

多層線路板在完成熱壓冷壓后取出，剪或銑掉毛邊，然后平放在烘箱內(nèi)150攝氏度烘4小時(shí)，以使板內(nèi)的應(yīng)力逐漸釋放并使樹(shù)脂完全固化，這一步驟不可省略。

5.薄板電鍍時(shí)需要拉直：

0.6～0.8mm薄板多層電路板作板面電鍍和圖形電鍍時(shí)應(yīng)制作特殊的夾輥，在自動(dòng)電鍍線上的飛巴上夾上薄板后，用一條圓棍把整條飛巴上的夾輥串起來(lái)，從而拉直輥上所有的板子，這樣電鍍后的板子就不會(huì)變形。若無(wú)此措施，經(jīng)電鍍二三十微米的銅層后，薄板會(huì)彎曲，而且難以補(bǔ)救。

6.熱風(fēng)整平后板子的冷卻：

印制板熱風(fēng)整平時(shí)經(jīng)焊錫槽（約250攝氏度）的高溫沖擊，取出后應(yīng)放到平整的大理石或鋼板上自然冷卻，在送至后處理機(jī)作清洗。這樣對(duì)板子防翹曲很有好處。有的PCB工廠為增強(qiáng)鉛錫表面的亮度，板子熱風(fēng)整平后馬上投入冷水中，幾秒鐘后取出在進(jìn)行后處理，這種一熱一冷的沖擊，對(duì)某些型號(hào)的板子很可能產(chǎn)生翹曲，分層或起泡。另外設(shè)備上可加裝氣浮床來(lái)進(jìn)行冷卻。

7.翹曲板子的處理：

管理有序的PCB工廠，印制線路板在最終檢驗(yàn)時(shí)會(huì)作100％的平整度檢查。凡不合格的板子都將挑出來(lái)，放到烘箱內(nèi)，在150攝氏度及重壓下烘3～6小時(shí)，并在重壓下自然冷卻。然后卸壓把板子取出，在作平整度檢查，這樣可挽救部分板子，有的電路板板子需作二到三次的烘壓才能整平。

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