防止PCB翘曲的方法介绍

一、为什么要求PCB很平整

在自动插装线中，如果印制板不平整，会导致定位不准确，元器件无法插入板子和表面贴装焊盘的孔中，甚至损坏自动插装机。 带元器件的板子焊后弯曲，元器件脚很难剪整齐。 板子不能装在机箱上，也不能装在机器内部的插座上，所以组装厂遇到板子翘曲也是很麻烦的。 目前，印制板已进入表面贴装和贴片时代，组装厂对板翘曲的要求也越来越严格。

二、翘曲度标准及测试方法

根据美国IPC-6012（1996年版）《硬性印制板的质量和性能规范》，表面贴装印制板的最大允许翘曲和扭曲为0.75%，其他种类的板为1.5%。 与 IPC-RB-276 (1992) 相比，这提高了对表面安装印制板的要求。 目前各电子组装厂的允许翘曲度，无论双面或多层，通常为1.6mm厚度的0.70-0.75%。 对于许多 SMT 和 BGA 板，要求为 0.5%。 一些电子厂鼓励将翘曲标准提高到0.3%。 翘曲度测试方法应符合GB4677.5-84或IPC-TM-6502.4.22B。 将印制板放在验证平台上，在翘曲最大的地方插入测试针，用测试针的直径除以印制板弯曲边缘的长度，计算出印制板的翘曲量。

三、PCB制造过程中的防翘曲

1、工程设计：PCB设计注意事项：

A、层间半固化片排列应对称。 例如六层板，1~2层和5~6层之间的厚度应与半固化片的数量一致，否则层压后容易翘曲。

B. 多层芯板和半固化片应来自同一供应商。

C、外层A、B线的面积尽量接近。 如果A面是大面积铺铜，B面只走几根线，这种印制板蚀刻后很容易翘曲。 如果两边的线条面积相差太大，可以在细边加一些独立的格子来平衡。

2、下料前烘干板：

覆铜板下料前进行烘干（150℃，8±2小时）的目的是去除板材中的水分，同时使板材中的树脂充分固化，进一步消除板材中的残余应力 板，这有助于防止板翘曲。 目前很多双面板和多层板仍然坚持下料前或后烘烤的工艺。 但是，此规则有一些例外情况。 目前PCB厂的烘干时间也不一致，从4小时到10小时不等。 建议根据生产的PCB等级和客户对翘曲的要求来决定。 两种方法都可行，建议剪板后烤板。 内盘也要烘烤。

3、预浸料的纵向和横向方向：

层压后，半固化片在经向和纬向的收缩率不同。 落料和层压时必须区分经向和纬向。 否则容易造成层压后成品板翘曲，即使加压烤板也难以矫正。 多层板翘曲的很多原因是由于半固化片在层压时经纬方向的无序重叠所致。

如何区分经度和纬度？ 卷绕预浸料的卷绕方向为经向，宽度方向为纬向； 对于铜箔，长边在纬向，短边在经向。 如果不确定，可以向制造商或供应商查询。

4、层压后应力消除：

热压和冷压后，取出多层PCB板，切掉或磨掉毛刺，然后平放在150℃的烘箱中烘干4小时，使板内应力逐渐释放，树脂完全固化 . 这一步不能省略。

5、电镀时板材需要拉直：

0.4~0.6mm超薄多层板用于板面电镀和图文电镀时，需制作专用夹辊。 自动电镀线上将薄板夹在飞杆上后，用圆杆串起整个飞杆上的夹辊，使辊上的板材全部拉直，使电镀后的板材 不会变形。 如果不采取这种措施，薄板在电镀20至30微米的铜层后就会弯曲并且难以修复。

6、热风整平后板材的冷却：

PCB印制板在热风整平时，受到焊槽高温（约250℃）的冲击。 取出后应放在平坦的大理石或钢板上自然冷却，然后送至后处理机清洗。 这有利于板的翘曲防止。 有的工厂为了增强铅锡面的亮度，热风整平后立即将板放入冷水中，几秒钟后取出进行后处理。 这种一热一冷的冲击可能会导致某些型号的板材翘曲、分层或起泡。 此外，还可在设备上安装气浮床进行降温。

7、翘板的处理：

在管理良好的PCB工厂中，最终检查时将对印制板进行100％的平整度检查。 将不合格的板材挑出放入烘箱，150℃高压烘干3-6小时，高压自然冷却。 然后，通过泄压取出板并检查平整度。 这样可以节省一些板子。 有些板材需要烘烤两三遍才能整平。 以上海华宝为代表的气动板材翘曲矫直机已被上海贝尔用于PCB翘曲整治。 如果不执行上述防翘曲PCB工艺措施，有些板子就不能烤压，只能报废。