翹曲電路板產(chǎn)生的原因以及對策
翹曲電路板產(chǎn)生的原因以及對策
一、為什么線路板要求十分平整
在自動化插裝線上，印制線路板若不平整，會引起不準，元器件無法插裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上，甚至會撞壞自動插裝機。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。電路板板子也無法裝到機箱或機內(nèi)的插座上，所以，電路板廠碰到板翹同樣是十分煩惱。目前，印制線路板已進入到表面安裝和芯片安裝的時代，電路板廠對板翹的要求必定越來越嚴。
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二、翹曲度的標準和測試方法
據(jù)美國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把翹曲度的標準提高到0.3%,測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)檢定的平臺上，把測試針插到翹曲度最大的地方，以測試針的直徑，除以印制線路板曲邊的長度，就可以計算出該印制線路板的翹曲度了。
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三、制造過程中防板翹曲
1.工程設計：印制線路板設計時應注意事項：
A.多層線路板芯板和半固化片應使用同一供應商的產(chǎn)品。
B.層間半固化片的排列應當對稱，例如六層板，1～2和5～6層間的厚度和半固化片的張數(shù)應當一致，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盡量接近。若A面為大銅面，而B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，時間8±2小時）目的是去除板內(nèi)的水分，同時使板材內(nèi)的樹脂完全固化，進一步消除板材中剩余的應力，這對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廠烘板的時間規(guī)定也不一致，從4－10小時都有，建議根據(jù)生產(chǎn)的印制板的檔次和客戶對翹曲度的要求來決定。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，很多就是層壓時半固化片的經(jīng)緯向沒分清，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；對銅箔板來說長邊時緯向，短邊是經(jīng)向，如不能確定可向PCB生產(chǎn)商或供應商查詢。
4.層壓后除應力：
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，以使板內(nèi)的應力逐漸釋放并使樹脂完全固化，這一步驟不可省略。
5.薄板電鍍時需要拉直：
0.6～0.8mm薄板多層電路板作板面電鍍和圖形電鍍時應制作特殊的夾輥，在自動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，從而拉直輥上所有的板子，這樣電鍍后的板子就不會變形。若無此措施，經(jīng)電鍍二三十微米的銅層后，薄板會彎曲，而且難以補救。
6.熱風整平后板子的冷卻：
印制板熱風整平時經(jīng)焊錫槽（約250攝氏度）的高溫沖擊，取出后應放到平整的大理石或鋼板上自然冷卻，在送至后處理機作清洗。這樣對板子防翹曲很有好處。有的PCB工廠為增強鉛錫表面的亮度，板子熱風整平后馬上投入冷水中，幾秒鐘后取出在進行后處理，這種一熱一冷的沖擊，對某些型號的板子很可能產(chǎn)生翹曲，分層或起泡。另外設備上可加裝氣浮床來進行冷卻。
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時會作100％的平整度檢查。凡不合格的板子都將挑出來，放到烘箱內(nèi)，在150攝氏度及重壓下烘3～6小時，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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