PCB板变形的危害及预防PCB板翘曲变形的方法

PCB板变形的危害  

电路板翘曲对印制电路板的制作影响非常大，翘曲也是电路板制作过程中的重要问题之一，会影响到整个后序工艺的正常运作。在自动化表面贴装线上，电路板若不平整，会引起定位不准，元器件无法插装或贴装到板子的孔和表面贴装焊盘上，甚至会撞坏自动插装机。    

装上元器件的电路板焊接后发生弯曲，元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上，所以，装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。   

目前的表面贴装技术正在朝着高精度、高速度、智能化方向发展，这就对作为各种元器件家园的 PCB 板提出了更高的平整度要求。   

在 IPC 标准中特别指出带有表面贴装器件的 PCB 板允许的变形量为 0.75%，没有表面贴装的 PCB 板允许的变形量为 1.5%。    

实际上，为满足高精度和高速度贴装的需求，部分电子装配厂家对变形量的要求更加严格，如有要求允许的变形量为 0.5%，甚至有个别要求 0.3%。   

PCB 板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成，各材料物理和化学性能均不相同，压合在一起后必然会产生热应力残留，导致变形。    

同时在 PCB 的加工过程中，会经过高温、机械切削、湿处理等各种流程，也会对板件变形产生重要影响，总之可以导致 PCB 板变形的原因复杂多样，如何减少或消除由于材料特性不同或者加工引起的变形，成为 PCB 制造商面临的复杂问题之一。

PCB板翘曲变形的预防  

电路板翘曲对印制电路板的制作影响是非常大的，翘曲也是电路板制作过程中的重要问题之一，装上元器件的板子焊接后发生弯曲，组件脚很难整齐。      

板子也无法装到机箱或机内的插座上，所以，电路板翘曲会影响到整个后序工艺的正常运作。    

现阶段印制电路板已进入到表面安装和芯片安装的时代，工艺对电路板翘曲的要求可谓是越来越高。所以我们要找到电路板翘曲的原因。    

1.工程设计：  

印制板设计时应注意事项：   

A. 层间半固化片的排列应当对称，例如六层板，1～2 和 5～6 层间的厚度和半固化片的张数应当一致，否则层压后容易翘曲。    

B. 多层板芯板和半固化片应使用同一供应商的产品。    

C. 外层 A 面和 B 面的线路图形面积应尽量接近。若 A 面为大铜面，而 B 面仅走几根线，这种印制板在蚀刻后就很容易翘曲。如果两面的线路面积相差太大，可在稀疏的一面加一些独立的网格，以作平衡。    

2.下料前烘板：    

覆铜板下料前烘板（150 摄氏度，时间 8±2 小时）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。    

目前，许多双面、多层板仍坚持下料前或后烘板这一步骤。但也有部分板材厂例外，目前各 PCB 厂烘板的时间规定也不一致，从 4－10 小时都有，建议根据生产的印制板的档次和客户对翘曲度的要求来决定。    

剪成拼板后烘还是整块大料烘后下料，二种方法都可行，建议剪料后烘板。内层板亦应烘板。    

3.半固化片的经纬向：  

半固化片层压后经向和纬向收缩率不一样，下料和迭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，乱迭放而造成的。    

如何区分经纬向？成卷的半固化片卷起的方向是经向，而宽度方向是纬向；对铜箔板来说长边是纬向，短边是经向，如不能确定可向生产商或供应商查询。    

4.层压后除应力 ：  

多层板在完成热压冷压后取出，剪或铣掉毛边，然后平放在烘箱内 150 摄氏度烘 4 小时，以使板内的应力逐渐释放并使树脂完全固化，这一步骤不可省略。    

5.薄板电镀时需要拉直：  

0.4～0.6mm 超薄多层板作板面电镀和图形电镀时应制作特殊的夹辊，在自动电镀线上的飞巴上夹上薄板后，用一条圆棍把整条飞巴上的夹辊串起来，从而拉直辊上所有的板子，这样电镀后的板子就不会变形。    

若无此措施，经电镀二三十微米的铜层后，薄板会弯曲，而且难以补救。    

6.热风整平后板子的冷却：  

印制板热风整平时经焊锡槽（约 250 摄氏度）的高温冲击，取出后应放到平整的大理石或钢板上自然冷却，在送至后处理机作清洗。这样对板子防翘曲很有好处。  

有的工厂为增强铅锡表面的亮度，板子热风整平后马上投入冷水中，几秒钟后取出再进行后处理，这种一热一冷的冲击，对某些型号的板子很可能产生翘曲，分层或起泡。    

另外设备上可加装气浮床来进行冷却。    

7.翘曲板子的处理：  

管理有序的工厂，印制板在终检验时会作 100％的平整度检查。凡不合格的板子都将挑出来，放到烘箱内，在 150 摄氏度及重压下烘 3～6 小时，并在重压下自然冷却。    

然后卸压把板子取出，再作平整度检查，这样可挽救部分板子，有的板子需作二到三次的烘压才能整平。若以上涉及的防翘曲的工艺措施不落实，部分板子烘压也没用，只能报废。

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