工程師分享PCBA及PCB元器件翹曲的原因

PCB和PCBA中的翹曲

您是否注意到某些板在組裝后不再平整？ 還是您收到的裸板沒有完全齊平？ PCB翹曲是一個通用術語，用來描述不規則的PCB形狀，獨立于形狀本身（彎曲、彎折、扭曲等）。 一個主要的難題是，在焊接周期中，一塊板可能會從平坦過渡到翹曲，因此不能總是用手抓住它。 因此，原始形狀可能與PCB焊接后的形狀沒有直接關系。 PCB 和 PCBA 中的翹曲會在組裝或最終實施過程中引起問題。 我們將深入討論造成這兩種情況的原因以及如何預防這個問題。

PCB翹曲

當裸露的 PCB 被填滿后，它會進入拾取器，拾取器將組件放在它上面，為焊接過程做準備。 使用翹曲的板時，這種不平整可能會導致放置不當或零件掉落。 電路板通過回流焊爐時，平整度也很重要。 這些機器將板加熱到高溫，這可能會改變材料并使板翹曲。 這也可能導致零件打滑、放置不正確、焊橋或其他焊接問題。

PCB 翹曲會導致最終產品質量差和可接受性低。 確保電路板的平整度對于防止與組裝相關的問題至關重要，包括橋接或連接器開路，這些問題最終可能導致產品故障。

PCB翹曲的原因及預防

PCB由允許電壓和信號通過的不同基板層組成。 加工車間使用了許多適合我們行業的材料。 這些材料具有良好的熱穩定性、抗離子遷移率、低介電常數、良好的加工性能和無襯底漂移。 目前的PCB制造技術可以保證PCB組裝過程中所有狀態下的PCB翹曲度保持在0.5%以下。

焊接過程可能是板翹曲的最大催化劑。 在回流焊爐或波峰焊機中，PCB 暴露在高溫下，導致板上材料膨脹和收縮。 由于銅和母材的膨脹系數不同，兩者之間可能會出現不等量的膨脹和收縮，從而導致內應力的產生。 結果，板在冷卻并穩定到其靜止狀態時可能會翹曲。 不正確的存儲和處理也可能導致翹曲。 如果電路板吸收水分，可能會導致該區域以不同的速率加熱和冷卻，從而導致翹曲。

其他可能導致板翹曲的因素可能是實際設計。 在設計過程中，工程師必須考慮電路面積和導體圖案之間的平衡，以及電路板堆疊的對稱性。 如果PCB的工作溫度超過額定溫度，也可能會起作用。 最后，在 PCB 制造過程中，PCB 產品經歷了多次熱漂移和熱處理。 當處理溫度超過覆銅板的Tg時，制造商必須均勻、均勻地加熱基板的兩面，同時保持處理時間盡可能短，以減少基板的翹曲。

關于翹曲 PCB 的結論

彎曲的 PCB 會導致拾取和放置組件時出現問題。 SMT組件不會落在預期的焊盤上，組件不會進入板上的預期孔，組件可能會滑落，或者焊料可能會橋接和短路。 不規則的PCBA很難安裝到機箱中，現場可能會出現可靠性問題。 所有這些使得所有利益相關者盡最大努力避免 PCB 翹曲變得非常重要。 要排除此問題，請確保電路板來自優質商店，倉庫要注意電路板的搬運和存放，尤其是潮濕的地方。 另外，工程師可以在設計上注意保證板的平衡，或者可以指定更高Tg的材料，使板更好地承受不同的應力。 電路板加工廠解釋說，工程師們分享了PCBA和PCB元器件翹曲的原因，以及PCB和PCBA翹曲的解決方法。