Деформация печатной платы

Деформация печатной платы: как сохранить печатную плату плоской и функциональной

Деформация печатной платы — распространенная проблема, возникающая в процессе производства печатных плат (PCB). Печатные платы используются для соединения электронных компонентов и создания необходимых электрических путей для правильной работы устройств. Однако в процессе производства печатные платы могут деформироваться или согнуться, что приведет к короблению печатной платы.

Эта деформация может привести к различным проблемам, включая несоосность компонентов, плохое качество пайки и даже выход устройства из строя. В этой статье мы углубимся в причины коробления печатной платы и методы, используемые для его предотвращения. Понимая влияние коробления печатных плат, производители могут обеспечить надежность и производительность своих электронных устройств.

directory

Что такое коробление печатной платы?

Печатные платы (PCB) являются жизненно важным компонентом электронных устройств, служащим основой или опорной поверхностью для ряда электронных компонентов. Печатные платы обычно изготавливаются из таких материалов, как стекловолокно и другие композиты, в зависимости от их предполагаемого использования. Эти платы можно найти не только в компьютерах, но и в промышленных машинах, медицинских приборах, освещении и во многих других приложениях. Печатные платы бывают различных типов, включая односторонние, двусторонние, жесткие, гибкие и жестко-гибкие, а также микропроцессорные платы, используемые во всех типах электроники.

Одной из распространенных проблем, возникающих в процессе производства печатных плат, является коробление, которое может вызвать различные проблемы, такие как несоосность компонентов, плохое качество паяных соединений и выход из строя устройства. Деформация печатной платы часто вызывается напряжением, которое возникает в процессе изготовления печатной платы, когда плата подвергается расширению и сжатию, что приводит к внутреннему напряжению, вызывающему коробление. Изменения температуры во время изготовления также могут вызвать коробление печатной платы.

Чтобы предотвратить проблемы с короблением, важно проанализировать основные причины и принять превентивные меры. В последние годы серьезной проблемой стала коробление печатных плат из-за того, что современные печатные платы тонкие и толстые, что может вызвать проблемы в конструкции и выход из строя компонентов. Необходимость решения проблемы на ранней стадии имеет решающее значение для обеспечения надежности и производительности электронных устройств.

Действительно, плоская печатная плата имеет решающее значение для сохранения SMT-компонентов в правильном положении во время оплавления. Повышенная температура в печи оплавления может изменить плоскостность печатной платы, вызывая смещение SMT-компонентов из-за того, что они плавают на расплавленном припое. Это изменение плоскостности происходит из-за теплового расширения или сжатия материалов платы, что приводит к напряжениям и деформациям на микроуровне, которые могут повлиять на размещение компонентов SMT. Это может привести к перемычкам припоя и разрыву цепи, что приведет к выходу устройства из строя. Поэтому проблемы коробления необходимо решать на раннем этапе и принимать профилактические меры для обеспечения надежности и производительности электронных устройств.

Чтобы поддерживать постоянную высоту и правильное размещение при технологии поверхностного монтажа (SMT), печатная плата должна иметь плоскую форму. Если печатная плата имеет коробление, она не может поддерживать постоянную высоту, что приводит к плохой пайке и потенциальному повреждению компонентов. Решение проблем коробления на раннем этапе имеет решающее значение для предотвращения этих проблем и обеспечения долговечности электронных устройств.

Что вызывает коробление печатной платы?

Деформация печатной платы (PCB) возникает из-за нескольких факторов во время изготовления и обработки. Основными причинами коробления печатной платы являются: 

Процесс ламинирования является важнейшим этапом изготовления печатной платы, при котором несколько слоев меди и диэлектрических материалов соединяются вместе под воздействием тепла и давления. Деформация может возникнуть при ламинировании из-за:

Термическое несоответствие: разные материалы, используемые в сборке печатной платы, могут иметь разные коэффициенты теплового расширения (CTE). Это может привести к неравномерному расширению и сжатию, что приведет к короблению. Неравномерное распределение давления во время процесса ламинирования может привести к деформации печатной платы. Течение смолы между слоями во время ламинирования может привести к неравномерности толщины и способствовать короблению.

Во время процесса выравнивания припоем горячим воздухом оловянная печь нагревается до температуры 225℃265℃ в течение 3–6 секунд для обычного выравнивания платы. Температура горячего воздуха устанавливается в пределах от 280 ℃ до 300 ℃. Кроме того, плата помещается в оловянную печь при комнатной температуре, а затем подвергается внезапному нагреву и охлаждению во время выравнивания припоя.

После выравнивания припоя плату вынимают из печи и промывают водой комнатной температуры в течение двух минут. Этот процесс может привести к термическому напряжению из-за различных материалов и неровной структуры печатной платы, что приводит к микроскопической деформации и общей деформации, короблению и искажению. 

Запекание печатных плат для отверждения паяльной маски подвергает их воздействию температур около 150°C, что может активировать напряжения от ламинирования и вызвать коробление, особенно для печатных плат с материалами с более низким стеклованием (Tg). Высокая эластичность смол выше точки Tg делает компоненты печатных плат склонными к деформации во время запекания. Итак, создайте температуру стеклования TG с более высокими значениями.

Неправильное обращение с печатными платами во время обработки и хранения может вызвать механические напряжения, вызывающие коробление. Способ укладки и зажима печатных плат во время хранения и транспортировки также может подвергнуть их механическим нагрузкам, если все сделано неправильно. Эти напряжения особенно проблематичны для более тонких печатных плат.

Процент меди в каждом слое и общий баланс медных слоев в печатной плате определяют, насколько она будет расширяться и сжиматься во время нагрева и охлаждения, что приводит к деформации печатной платы.  Слишком много меди на одной стороне печатной платы по сравнению с другой может привести к неравномерному расширению и усилению деформации. Правильная балансировка меди во время проектирования помогает свести это к минимуму. 

Выбор ламината, препрега и системы смол влияет на коэффициент теплового расширения и модули материалов печатных плат. Несовпадающие материалы с очень разными свойствами могут неравномерно расширяться при нагревании и охлаждении, что приводит к увеличению деформации. Ориентация стекловолокон в препрегах (направления основы и утка) также влияет на то, как препреги будут расширяться по осям X и Y, влияя на коробление печатной платы. 

Неравномерный или чрезмерно длительный нагрев во время изготовления может усугубить коробление, вызывая дополнительные напряжения в печатной плате. Производители должны тщательно контролировать температуру и время процесса, чтобы свести это к минимуму. Даже нагрев обеих сторон печатной платы помогает уменьшить температурные градиенты, которые могут привести к короблению.

Кроме того, для отверждения чернил паяльной маски печатные платы запекаются в стойке, чтобы гарантировать, что чернила не перекрываются во время процесса отверждения. Температура, используемая для паяльной маски, обычно достигает около 150°C, что превышает точку Tg для материалов со средней и низкой Tg. При этой температуре смола становится очень эластичной, что делает доски уязвимыми для деформации под собственным весом или сильным ветром, создаваемым печью. 

Хранение печатных плат в стойках, которые не закреплены должным образом или не плотно зажаты, может подвергнуть их механическим нагрузкам, которые приводят к короблению, особенно для более тонких печатных плат. Неправильная укладка печатных плат во время хранения также может привести к механической деформации и короблению.

При использовании печей обратной сварки для привода печатных плат обычно используются цепи для перемещения плат через печь. Однако большие печатные платы с широкими секциями, висящими между цепями, могут представлять более высокий риск деформации из-за распределения веса.

Разделители с V-образным вырезом часто используются для разделения панелей печатной платы после сборки. Однако эти разделители могут ослабить структурную целостность доски и увеличить риск коробления.

В целом коробление печатной платы является результатом термических и механических напряжений, возникающих во время изготовления и обработки. Соблюдение надлежащего проектирования, выбора материалов, контроля процесса и процедур обращения может помочь свести к минимуму коробление и производить высококачественные печатные платы. При тщательной оптимизации коробление часто можно снизить до приемлемых отраслевых стандартов.

Опасность деформации печатной платы и распространенные типы деформации

Деформация печатной платы вызывает ряд проблем в электронных устройствах, приводящих к снижению производительности, проблемам с надежностью, а в тяжелых случаях и к полному выходу из строя. Ниже приведены потенциальные опасности коробления печатной платы:

опасность коробления печатной платы

Физический урон:
Сильно деформированные печатные платы могут получить физические повреждения в процессе сборки или эксплуатации. Компоненты могут выбиться из паяных соединений. Изгиб печатной платы с течением времени может привести к усталостному разрушению паяных соединений, дорожек и даже самого ламината печатной платы.

Плохой контакт компонентов:
Когда компоненты припаиваются к деформированной печатной плате, они могут потерять полный механический и электрический контакт с печатной платой. Это может повлиять на производительность, увеличить сопротивление электрических соединений и со временем привести к перегреву паяных соединений.

Электромагнитная интерференция:
Воздушный зазор, создаваемый деформированной печатной платой, может привести к тому, что электромагнитные помехи (EMI) повлияют на работу схемы. Компоненты могут испытывать снижение устойчивости к электромагнитным помехам от внешних источников.

Затрудненный поток воздуха:

Для печатных плат, используемых в приложениях с принудительным конвекционным охлаждением (вентиляторы), значительная деформация может блокировать или перенаправлять поток воздуха, снижая способность радиаторов и других охлаждающих элементов рассеивать тепло от компонентов. Это может привести к перегреву и повреждению/неисправности компонентов.

Затрудненные сопрягаемые соединения: Деформированные печатные платы могут неправильно состыковываться с разъемами, кабелями, переключателями и другими сопрягаемыми компонентами. Это может повлиять на надежность этих соединений и всей системы.

Нагрузка на компоненты: Чрезмерная деформация печатной платы может привести к механическому напряжению компонентов, припаянных к печатной плате, особенно корпусов BGA и QFN. Это напряжение может со временем привести к преждевременному выходу из строя паяных соединений.

Распространенные типы деформации печатных плат

Существует несколько распространенных типов деформации, которые могут возникнуть на печатных платах (PCB), в том числе:

1.Кланяясь: Искривление означает деформацию печатной платы, при которой плата изгибается или сгибается по своей длине. Этот вид деформации может возникнуть из-за неравномерного распределения напряжений при изготовлении или изменения температуры в процессе эксплуатации.

2. Чаша: Эта деформация имеет затонувшую среднюю часть, напоминающую чашу. Это может произойти из-за неравномерного распределения напряжений при изготовлении или изменения температуры в процессе эксплуатации.

3. Скручивание: Под скручиванием подразумевается деформация печатной платы, при которой плата вращается вокруг своей оси. Этот тип деформации может возникнуть из-за неравномерного распределения напряжений во время производства или из-за механического напряжения во время транспортировки или установки. В целом, мы можем сказать, что и PCB Bow, и Twist произошли из-за стресса.

4.Арка: Деформация арки является противоположностью чаши, имеющей изогнутую, приподнятую среднюю часть. Этот вид деформации может возникнуть из-за неравномерного распределения напряжений при изготовлении или изменения температуры в процессе эксплуатации.

5. Седло: Эта деформация имеет затонувшую среднюю часть, проходящую через горизонтальную плоскость. Это может произойти из-за неравномерного распределения напряжений при изготовлении или изменения температуры в процессе эксплуатации.

6.Расслоение: Расслоение означает разделение слоев печатной платы. Этот тип деформации может возникнуть из-за поглощения влаги, термического напряжения или механического воздействия во время транспортировки или установки.

7. Взлом: Трещина – это разрушение печатной платы. Этот тип деформации может возникнуть из-за механического воздействия во время транспортировки или установки, а также из-за изменения температуры во время эксплуатации.

Деформация печатной платы является серьезной проблемой на автоматизированных линиях поверхностного монтажа, поскольку она может привести к неточному позиционированию компонентов, препятствовать правильной установке или монтажу компонентов в отверстия и площадки для поверхностного монтажа платы и даже повредить машины для автоматической установки. Эти проблемы могут привести к снижению качества продукции, снижению выхода продукции, увеличению производственных затрат и задержкам доставки продукции. После пайки изогнутая печатная плата может затруднить аккуратную обрезку ножек компонентов, а плата может неправильно вписаться в корпус или гнездо внутри машины, что вызовет неудобства на сборочных предприятиях.

С развитием технологии поверхностного монтажа в направлении точности, скорости и интеллекта печатные платы, на которых размещены различные компоненты, должны соответствовать все более строгим стандартам плоскостности. Согласно стандартам IPC, печатные платы с устройствами поверхностного монтажа могут иметь максимально допустимую деформацию коробления 0,75%, тогда как платы без поверхностного монтажа могут иметь максимально допустимую деформацию 1,5%. Эти стандарты подчеркивают важность поддержания плоскостности печатных плат для обеспечения надежного и эффективного функционирования электронных устройств, особенно в высокопроизводительных приложениях. Поэтому производители печатных плат сосредотачивают усилия на разработке эффективных стратегий, позволяющих минимизировать коробление и соответствовать этим строгим отраслевым стандартам. Однако некоторые производители электронных сборок предъявляют еще более строгие требования к величине коробления: некоторые требуют всего лишь 0,3%.

Печатные платы состоят из медной фольги, смолы, стеклоткани и других материалов, каждый из которых имеет разные физические и химические свойства. При сжатии может возникнуть термическое напряжение, вызывающее коробление. Кроме того, процесс обработки печатной платы включает в себя различные этапы, включая высокую температуру, механическую резку, влажную обработку и т. д., каждый из которых может оказать существенное влияние на коробление печатной платы.
Причины коробления печатных плат разнообразны и сложны, поэтому производителям сложно решить эту проблему. Характеристики материала, методы обработки и дизайн могут способствовать короблению. Чтобы уменьшить или устранить коробление, производителям необходимо реализовать эффективные стратегии, такие как выбор подходящих материалов, оптимизация производственного процесса и улучшение конструкции печатных плат. Применяя комплексный подход, производители могут улучшить качество и производительность своей продукции и удовлетворить потребности своих клиентов. Крайне важно принять превентивные меры для обеспечения надежности и производительности электронных устройств и предотвращения потенциальных опасностей, вызванных короблением печатных плат.

Как измерить коробление печатной платы?

Существует несколько распространенных способов измерения коробления печатных плат:

Методы прямых измерений

Здесь мы обсудим 5 методов, которые можно использовать для измерения деформации печатной платы методом прямого измерения.

Это самый простой метод. Вы размещаете щупы разной толщины между верхней и нижней точками деформированной печатной платы. Толщина подходящего щупа указывает на степень деформации. Этот метод хорош для измерения большей деформации.

Механический или цифровой измеритель высоты можно использовать для точного измерения разницы в высоте между верхней и нижней точками деформированной печатной платы. Это дает вам точное измерение коробления в дюймах или миллиметрах.

Контурный датчик использует стилус для отслеживания профиля деформированной печатной платы и отображает измерения на дисплее. Это дает вам полное отображение формы печатной платы, а также всех высоких и низких точек. 

Оптический профилометр проецирует световой рисунок на печатную плату и использует камеру для захвата изображения. Затем программное обеспечение анализирует изображение и создает трехмерную карту профиля поверхности печатной платы. Это обеспечивает наиболее точные измерения коробления печатной платы. Это обеспечивает наиболее точные измерения коробления печатной платы.

В этом исследовании предлагается новый метод измерения коробления печатных плат (PCB) в процессе оплавления с использованием тензодатчиков. Исследователи провели эксперименты на пластине из двух материалов и печатной плате с разъемами DIMM, используя теневой муар по всему полю для измерения неплоских деформаций (или короблений) во время нагрева припоем. Чтобы подтвердить свои результаты, они также использовали метод конечных элементов (FEM) для анализа термической деформации обоих образцов. В процессе оплавления припоя для измерения деформации в обоих образцах использовались обычные тензорезисторы, хотя они могли предоставить данные только о деформации в плоскости.

Результаты показали, что деформации изгиба, возникающие во время процесса оплавления припоя на верхней и нижней поверхностях печатной платы, можно определить по данным деформации в плоскости, собранным тензорезисторами. Эти деформации изгиба затем были преобразованы в данные о кривизне и глобальной деформации, которые, как выяснилось, согласуются с результатами, полученными с помощью теневого муара и FEM. Это подтверждает, что измерения с помощью тензодатчика можно использовать в качестве простого метода мониторинга коробления печатной платы в режиме реального времени при изменении температуры во время процесса оплавления. 

В общем, чем выше точность измерительного инструмента, тем лучше. Методы щупа хороши для грубой оценки, тогда как контурные калибры, профилометры и испытания на обжиг обеспечивают наиболее точные измерения коробления. Измерения обычно следует проводить в нескольких точках печатной платы, чтобы определить высокие и низкие точки.

Типы измерений деформации печатной платы:

Существуют различные методы расчета деформации печатной платы (PCB), в зависимости от конкретных требований приложения. Три возможных типа измерения: 

Это включает в себя получение данных о высоте всей площади печатной платы для определения общей деформации платы. Этот метод может дать общую оценку коробления печатной платы, но может оказаться непригодным для выявления конкретных областей с более высоким уровнем деформации.

Измерение деформации всей площади печатной платы.

Этот метод требует настройки конкретной области для измерения, что позволяет более подробно и точно проанализировать коробление в этом конкретном месте. Этот тип измерения полезен для определения конкретных областей печатной платы, которые могут потребовать дополнительного внимания или настройки.

Измерение деформации конкретной площади печатной платы

Чтобы определить коробление конкретных схем на панели печатной платы, важно измерить деформацию, которая возникает при превышении максимального допуска по высоте в этих конкретных модулях. Анализируя коробление отдельных цепей, можно определить области, которые могут быть более склонны к сбоям или дефектам. Этот тип измерения особенно важен в приложениях, где требуется высокая надежность, например, в аэрокосмической или медицинской технике.

Измерение коробления отдельных цепей на панели.

Стандарт IPC для коробления печатных плат

Существуют стандарты IPC, определяющие приемлемый уровень коробления печатной платы. Соответствующие стандарты IPC:
IPC-6011: 
Общие характеристики производительности печатных плат
IPC-6012: Квалификационные и эксплуатационные характеристики жестких печатных плат

Эти стандарты определяют различные «классы» в зависимости от требований к производительности. Для ПК Warpage классы:
Класс 1: 
Наименьшие ограничения, допускающие коробление длины печатной платы до 0,2% (0,2 мм на 100 мм).
Класс 2:
Допускает коробление до 0,15% длины печатной платы.
Класс 3:
Допускает коробление до 0,1% длины печатной платы.
Класс 4:
Самый строгий, допускает коробление до 0,05% длины печатной платы.

Например, печатная плата длиной 400 мм будет считаться: 
Класс 1, если коробление до 0,8 мм.
Класс 2, если коробление до 0,6 мм.
Класс 3, если коробление до 0,4 мм.
Класс 4, если коробление до 0,2 мм.

Коробление измеряется на плоской поверхности и относится к максимальной разнице высот от самой низкой точки до самой высокой точки по длине доски.

Итак по стандартам IPC:
Для плит общего назначения (класс 1) допускается коробление до 0,2%.

Для приложений с более высокой надежностью (класс 3 или 4) рекомендуется коробление 0,1% или меньше.

Производители должны указать требуемый класс IPC для своих печатных плат в зависимости от предполагаемого применения и требований к надежности. Затем стандарт обеспечивает объективную оценку, которую поставщики должны соблюдать.

Как предотвратить коробление и деформацию печатной платы?

Деформация печатных плат (PCB) — серьезная проблема в производственном процессе, которая может существенно повлиять на качество конечного продукта. После пайки платы с компонентами могут погнуться, что затруднит аккуратное выравнивание ножек компонентов. Это может помешать правильной установке платы на шасси или разъеме внутри машины, что в конечном итоге повлияет на нормальную работу всего последующего процесса.

С развитием поверхностного монтажа и монтажа микросхем требования к контролю коробления печатных плат становятся все более строгими. В результате важно выявить коренные причины коробления, чтобы обеспечить успешное производство высококачественных печатных плат.

Для предотвращения коробления необходимо обеспечить симметричное расположение промежуточных препрегов. Например, в шестислойной плите толщина слоев 1-2 и 5-6 должна быть одинаковой, как и количество препрегов. Также рекомендуется использовать продукцию одного и того же поставщика как для многослойных плит, так и для препрегов, чтобы обеспечить однородность свойств материала. Кроме того, площадь рисунка схемы как на стороне A, так и на стороне B внешнего слоя должна быть как можно более одинаковой.

При проектировании платы особое внимание следует уделить балансу медных участков и линий с каждой стороны, чтобы предотвратить коробление. Большая медная поверхность с одной стороны и всего несколько линий с другой могут привести к деформации платы после травления. Поэтому рекомендуется добавлять независимые сетки на более тонкой стороне для баланса.

Запекание доски перед резкой или после резки может помочь предотвратить коробление. Для удаления влаги, затвердевания смолы и устранения напряжений в плите рекомендуется пропекать плиту при температуре 150 градусов по Цельсию в течение 8±2 часов перед резкой ламината, плакированного медью. Запекание доски после резки может помочь обеспечить постоянство толщины доски, также желательно запечь внутреннюю доску. На разных заводах по производству печатных плат используется разное время сушки, обычно от 4 до 10 часов.

Соответствующее время сушки зависит от таких факторов, как сорт печатной платы и требования заказчика к короблению. Принимая во внимание эти факторы, производители могут определить оптимальное время сушки, чтобы обеспечить надежную и стабильную работу печатной платы. 

Широта и долгота препрега являются решающими факторами в предотвращении коробления готовой плиты. После ламинирования скорости усадки основы и утка могут различаться, поэтому очень важно различать направления основы и утка во время вырубки и ламинирования. 

Таким образом, производители могут гарантировать правильное выравнивание препрега, что сводит к минимуму риск деформации и повышает надежность и производительность печатной платы. Правильное выравнивание препрега также помогает оптимизировать производственный процесс, уменьшить производственные дефекты и снизить производственные затраты.

Одной из основных причин коробления многослойных плит является беспорядочная укладка препрегов без различения направлений их основы и утка во время ламинирования.

Чтобы различать широту и долготу препрега, направление основы считается направлением прокатки прокатанного препрега, а направление ширины — направлением утка. Для плит из медной фольги направлением утка считается длинная сторона, а направление основы — короткая сторона. Если есть какие-либо сомнения, рекомендуется обратиться к производителю или поставщику за надлежащими рекомендациями.

Снятие напряжения после ламинирования имеет решающее значение для предотвращения деформации готовой доски. После того как многослойная плита подверглась горячему и холодному прессованию, ее следует извлечь из пресса и отрезать или отфрезеровать все заусенцы. После того как многослойная плита подверглась горячему и холодному прессованию, ее следует извлечь из пресса и отрезать или отфрезеровать все заусенцы. Этот шаг имеет решающее значение, и его нельзя пропустить, чтобы гарантировать надежность и правильную работу платы.

Чтобы предотвратить коробление во время гальваники, очень важно заранее выпрямить тонкую пластину. Для сверхтонких многослойных плат толщиной от 0,4 до 0,6 мм, используемых для поверхностной и узорной гальваники, производителям следует создавать специальные прижимные ролики. После зажима тонкой пластины на пролете автоматической гальванической линии круглая палка используется для зажима всей флайбуса, а ролики стягиваются вместе, чтобы выпрямить все пластины на роликах.

Этот шаг гарантирует, что пластины не будут деформированы после нанесения покрытия. Без этого важного шага печатная плата может погнуться после нанесения слоя меди толщиной 20–30 микрон, что трудно исправить. Поэтому очень важно реализовать этот процесс, чтобы предотвратить коробление готовой платы и обеспечить надежную и стабильную работу. 

Правильное охлаждение необходимо для предотвращения коробления после выравнивания печатных плат горячим воздухом. Во время правки горячим воздухом плита подвергается воздействию высоких температур около 250 градусов Цельсия. Чтобы предотвратить коробление, доску следует положить на плоскую мраморную или стальную пластину для естественного охлаждения после снятия с машины для выравнивания горячим воздухом. Этот шаг имеет решающее значение перед отправкой платы на станок постобработки для очистки.

Некоторые фабрики могут охладить доски сразу после выравнивания горячим воздухом, погрузив их в холодную воду, чтобы повысить яркость свинцово-оловянной поверхности. Однако такая практика может вызвать деформацию определенных типов досок, что приведет к скручиванию, расслоению или вздутию. Чтобы предотвратить это, производители могут установить на оборудование воздушный флотационный слой для охлаждения вместо использования холодной воды.

Для спасения покоробленных досок необходима обработка. На хорошо управляемом заводе по производству печатных плат стандартной практикой является выполнение 100% проверки плоскостности во время окончательного контроля. Любые доски, не соответствующие требуемым стандартам, выявляются и затем помещаются в печь.

Затем их запекают при температуре 150 градусов по Цельсию под сильным давлением в течение 3-6 часов и дают остыть естественным путем под давлением. Затем их запекают при температуре 150 градусов по Цельсию под сильным давлением в течение 3-6 часов и дают остыть естественным путем под давлением. Без принятия упомянутых выше мер по предотвращению коробления некоторые платы могут оказаться бесполезными и их можно будет только сдать в металлолом.

100% проверка плоскостности во время окончательной проверки имеет решающее значение для того, чтобы гарантировать, что все плиты, которые не соответствуют требуемым характеристикам плоскостности, идентифицируются и обрабатываются соответствующим образом. Любые некачественные доски следует помещать в духовку, запекать при температуре 150 градусов по Цельсию под сильным давлением в течение 3-6 часов и охлаждать естественным путем под сильным давлением. Запекание досок под сильным давлением помогает выровнять любые деформированные доски, сохранить их и предотвратить отходы.

Для сверхтонких многослойных плат следует изготавливать специальные прижимные ролики, чтобы предотвратить коробление при гальванике. Во время гальванизации высокая температура гальванической ванны (около 250 градусов Цельсия) может привести к деформации пластин. Чтобы предотвратить коробление, очень важно выпрямлять все пластины во время гальваники. Этого можно добиться, используя специальные прижимные ролики, которые гарантируют, что пластины остаются прямыми и не деформируются после обшивки. 

Симметричное расположение промежуточных препрегов необходимо для предотвращения коробления печатной платы. Чтобы обеспечить баланс медных поверхностей и линий на каждой стороне платы, важно расположить препреги симметрично. Кроме того, площадь рисунка схемы на обеих сторонах внешнего слоя должна быть как можно более одинаковой. Различение широты и долготы препрега помогает обеспечить одинаковую степень усадки основы и утка, предотвращая коробление. Снятие напряжения после ламинирования также имеет решающее значение для постепенного снятия напряжения в плите и полного отверждения смолы, предотвращения деформации. 

При использовании печей обратной сварки для привода печатных плат обычно используются цепи для перемещения плат через печь. Однако большие печатные платы с широкими секциями, висящими между цепями, могут представлять более высокий риск деформации из-за распределения веса. Чтобы свести к минимуму этот риск, рекомендуется уменьшить размер доски или использовать длинную сторону в качестве края цепи, если доска прямоугольной формы. Это помогает более равномерно распределить вес доски и снизить риск деформации.

Если уменьшить размер печатной платы невозможно, альтернативой является использование лотка или держателя для оплавления для поддержки во время процесса пайки. Эти инструменты могут помочь сохранить плату плоской и предотвратить ее деформацию во время циклов нагрева и охлаждения в процессе оплавления. 

Разделители с V-образным вырезом часто используются для разделения панелей печатной платы после сборки. Однако эти разделители могут ослабить структурную целостность доски и увеличить риск коробления. Вместо этого для разделения панелей рекомендуется использовать фрезер. Этот метод более точен и не нарушает структурную целостность платы.

Как исправить деформацию печатной платы?

Деформация печатной платы является распространенной проблемой в производственном процессе, и ее предотвращение имеет решающее значение. Существует несколько методов, которые производители печатных плат могут использовать, чтобы избежать или исправить коробление печатных плат.

Проектирование с учетом деформации:

Одним из наиболее эффективных способов предотвращения коробления печатной платы является проектирование печатной платы с учетом возможной деформации. Хорошо сбалансированная конструкция необходима для уменьшения количества возникающих короблений. Симметрия платы имеет решающее значение, и разработчикам печатных плат необходимо обеспечить баланс слоев многослойной печатной платы.

Также толщина слоев должна быть симметрична относительно центра доски, чтобы предотвратить коробление. Использование одного и того же поставщика препрегов и основных листов также может помочь обеспечить одинаковый коэффициент расширения и предотвратить коробление. Более того, крайние слои на обеих сторонах платы должны совпадать друг с другом, чтобы зоны заливки меди с обеих сторон имели одинаковую толщину и предотвращали коробление. 

Поддоны и приспособления:

При использовании печей обратной сварки для привода печатных плат обычно используются цепи для перемещения плат через печь. Однако большие печатные платы с широкими секциями, висящими между цепями, могут представлять более высокий риск деформации из-за распределения веса.

Чтобы свести к минимуму этот риск, рекомендуется уменьшить размер доски или использовать длинную сторону в качестве края цепи, если доска прямоугольной формы. Это помогает более равномерно распределить вес доски и снизить риск деформации.

Выравнивание пластины:

Некоторые производители используют специализированные станки для распрямления досок, слишком сильно отклоняющихся от нормы.  Эти машины обычно используются на определенных этапах производственного процесса, и их эффективность при выравнивании доски часто ограничена. Деформация может восстановиться после процесса выравнивания, и результаты могут быть неудовлетворительными. 

Устранение экологических факторов:

Факторы окружающей среды могут способствовать короблению печатной платы. Неправильное хранение подложек может привести к повышенному риску коробления. Плакированные медью ламинаты могут впитывать влагу, особенно в средах с высокой влажностью. Влагонепроницаемая упаковка может помочь снизить риск деформации. Кроме того, давление тяжелых предметов на покрытие может привести к общей деформации. Поэтому крайне важно заранее следить за условиями хранения и минимизировать влажность на складах.

Управление температурным режимом:

Управление температурным режимом имеет решающее значение для предотвращения коробления печатной платы. Соответствующее пропекание и сушка плиты как до, так и после ламинирования может помочь удалить влагу, затвердеть смолу в плите и устранить оставшееся напряжение в плите, предотвращая коробление. Правильное обращение во время гальваники, например использование специальных прижимных роликов для ультратонких многослойных плат, также может предотвратить коробление. Правильное обращение во время гальваники, например использование специальных прижимных роликов для ультратонких многослойных плат, также может предотвратить коробление.  Естественное охлаждение доски на плоской мраморной или стальной пластине после выравнивания горячим воздухом может помочь равномерно охладить доску, предотвращая коробление.

Таким образом, предотвращение коробления печатной платы требует сочетания правильного проектирования, управления температурным режимом и устранения факторов окружающей среды. Благодаря сбалансированной конструкции, соответствующему управлению температурным режимом и контролю условий хранения производители могут снизить риск коробления печатных плат и производить высококачественные платы. Хотя выравнивание листов, поддоны и приспособления могут в некоторой степени уменьшить коробление, на них не следует полагаться исключительно для предотвращения коробления.

Деформация печатной платы является распространенной проблемой в производственном процессе и может привести к серьезным проблемам. Однако, применяя правильные методы проектирования, управление температурным режимом и учитывая факторы окружающей среды, производители могут снизить риск коробления печатных плат и производить высококачественные платы.

В JHDPCB мы понимаем важность производства плоских и функциональных печатных плат. Как надежный производитель, мы используем новейшие методы и технологии, чтобы гарантировать, что наши печатные платы соответствуют самым высоким стандартам качества по короблению печатных плат. Мы уделяем пристальное внимание этапу проектирования, температурному режиму и условиям хранения, чтобы предотвратить коробление. Мы уделяем пристальное внимание этапу проектирования, температурному режиму и условиям хранения, чтобы предотвратить коробление. Если вы ищете надежного производителя печатных плат, который может предоставить вам высококачественные печатные платы без коробления, обратите внимание на JHDPCB. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам самые лучшие печатные платы и стремимся превзойти их ожидания во всех аспектах наших услуг.

 

Получите ценовое предложение на печатную плату прямо сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment