印刷线路板经过回流焊时大多容易发生变形情况,严重甚至造成元件空焊、立碑等情况,有什么方**服印刷线路板变形问题?
印刷线路板变形的危害
1. 如果印刷线路板不平整,在自动化表面贴装线上容易引起定位不准,元器件无法插装或贴装到印刷线路板的孔和表面贴装焊盆上,甚至撞坏自动插装机。
2. 装上元器件的印刷线路板若焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐,印刷线路板也无法装到机箱或机内的插座上。
因此,在IPC标准中特别指出,带有表面贴装器件的印刷线路板,允许最大的变形量为0.75%;没有表面贴装的的印刷线路板,则允许最大的变形量为1.5%。
造成印刷线路板变形的原因
印刷线路板是由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,各材料的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。另外,在印刷线路板加工过程中,高温、机械切削、湿处理等流程都有机会造成印刷线路板。
总之,导致印刷线路板变形的原因复杂多样,“如何避免印刷线路板变型”成为PCB厂家面临的最复杂问题之一。
印刷线路板变形的改善措施
1. 降低温度对印刷线路板热应力的影响
既然“温度”是造成印刷线路板热应力的主要因素,那么只要降低回焊炉的温度或调慢印刷线路板在回焊炉中升温和冷却速度,就可大大降低印刷线路板变形的情况。
2. 采用高Tg板材
Tg即玻璃转换温度,也就是材料由玻璃态转变成橡胶态的温度。一般来说,Tg值越低的材料,代表印刷线路板进入回焊炉后开始变软的速度越快,同时由玻璃态转变成橡胶态的时间也会越长,那么印刷线路板的变形程度也会越严重。
相反,采用高Tg板材可适当增加印刷线路板承受热应力变形的能力,降低印刷线路板变形的情况,但相应地成本方面也会比较高。
3. 增加电路板厚度
很多电子产品为追求“更轻薄”的目的,要求印刷线路板仅有1.0mm、0.8mm的厚度,甚至是0.6mm的厚度。在这种厚度下,要想保证印刷线路板在经过回焊炉不变形,难度是非常高。因此如果电子产品没有轻薄的要求,印刷线路板的厚度建议在1.6mm左右,可大大降低变形风险。
4. 减少电路板的尺寸与拼版数量
大部分的回焊炉都是采用链条带动印刷线路板前进,对于尺寸较大的印刷线路板有可能会因为其自身的重量,在回焊炉中变形。因此设计印刷线路板时尽量保证PCB的长边当成板边放在回焊炉的链条上,降低印刷线路板因为本身重量而造成变形。
同样道理,降低拼版数量也是为了避免印刷线路板因其总重量,导致在回焊炉中变形,也就是说过炉时尽量使用窄边垂直过炉方向,可达到最低凹陷变形量。
5. 使用过炉托盘治具
使用过炉托盘可降低印刷线路板的变形量,其原因在不管是热胀还是冷缩,托盘都可以固定印刷线路板,等到温度低于Tg值开始重新变硬之后;还可以维持原来尺寸。
值得注意的是,单层托盘无法降低印刷线路板的变形量,因此需要再加一层盖子,把印刷线路板上下夹稳,才可大大降低PCB过回焊炉变形的问题。但过炉托盘的价格比较昂贵,而且需要人手置放与回收托盘。
中京(香港)有限公司ceepcbhk.com成立于2009年,专业生产和销售各种印刷线路板、HDI线路板,产业技术达到国内领先水平,产品质量符合国际要求水平。
印刷线路板变形的危害
1. 如果印刷线路板不平整,在自动化表面贴装线上容易引起定位不准,元器件无法插装或贴装到印刷线路板的孔和表面贴装焊盆上,甚至撞坏自动插装机。
2. 装上元器件的印刷线路板若焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐,印刷线路板也无法装到机箱或机内的插座上。
因此,在IPC标准中特别指出,带有表面贴装器件的印刷线路板,允许最大的变形量为0.75%;没有表面贴装的的印刷线路板,则允许最大的变形量为1.5%。
造成印刷线路板变形的原因
印刷线路板是由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,各材料的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。另外,在印刷线路板加工过程中,高温、机械切削、湿处理等流程都有机会造成印刷线路板。
总之,导致印刷线路板变形的原因复杂多样,“如何避免印刷线路板变型”成为PCB厂家面临的最复杂问题之一。
印刷线路板变形的改善措施
1. 降低温度对印刷线路板热应力的影响
既然“温度”是造成印刷线路板热应力的主要因素,那么只要降低回焊炉的温度或调慢印刷线路板在回焊炉中升温和冷却速度,就可大大降低印刷线路板变形的情况。
2. 采用高Tg板材
Tg即玻璃转换温度,也就是材料由玻璃态转变成橡胶态的温度。一般来说,Tg值越低的材料,代表印刷线路板进入回焊炉后开始变软的速度越快,同时由玻璃态转变成橡胶态的时间也会越长,那么印刷线路板的变形程度也会越严重。
相反,采用高Tg板材可适当增加印刷线路板承受热应力变形的能力,降低印刷线路板变形的情况,但相应地成本方面也会比较高。
3. 增加电路板厚度
很多电子产品为追求“更轻薄”的目的,要求印刷线路板仅有1.0mm、0.8mm的厚度,甚至是0.6mm的厚度。在这种厚度下,要想保证印刷线路板在经过回焊炉不变形,难度是非常高。因此如果电子产品没有轻薄的要求,印刷线路板的厚度建议在1.6mm左右,可大大降低变形风险。
4. 减少电路板的尺寸与拼版数量
大部分的回焊炉都是采用链条带动印刷线路板前进,对于尺寸较大的印刷线路板有可能会因为其自身的重量,在回焊炉中变形。因此设计印刷线路板时尽量保证PCB的长边当成板边放在回焊炉的链条上,降低印刷线路板因为本身重量而造成变形。
同样道理,降低拼版数量也是为了避免印刷线路板因其总重量,导致在回焊炉中变形,也就是说过炉时尽量使用窄边垂直过炉方向,可达到最低凹陷变形量。
5. 使用过炉托盘治具
使用过炉托盘可降低印刷线路板的变形量,其原因在不管是热胀还是冷缩,托盘都可以固定印刷线路板,等到温度低于Tg值开始重新变硬之后;还可以维持原来尺寸。
值得注意的是,单层托盘无法降低印刷线路板的变形量,因此需要再加一层盖子,把印刷线路板上下夹稳,才可大大降低PCB过回焊炉变形的问题。但过炉托盘的价格比较昂贵,而且需要人手置放与回收托盘。
中京(香港)有限公司ceepcbhk.com成立于2009年,专业生产和销售各种印刷线路板、HDI线路板,产业技术达到国内领先水平,产品质量符合国际要求水平。