pcb板变形后会存在这些危害

在自动贴片线中，如果电路板不平整，会导致定位不准确，元器件无法插入或贴装到板的孔和贴片焊盘上，甚至损坏自动贴片机。

电路板与元器件连接后会弯曲，元器件引脚不易剪平。 板子不能放进机箱或插座，所以组装厂也很担心板子翘曲。

当前的表面贴装技术正朝着高精度、高速化、智能化的方向发展，这就要求PCB板具有更高的平整度，可以作为各种元器件的主体。

特别是IPC标准规定，带有表面贴装器件的PCB板的允许变形量为0.75%，而没有表面贴装器件的PCB板的允许变形量为1.5%。

在实际应用中，为了满足高精度、高速贴装的要求，一些电子组装厂商对变形量的要求更为严格，如0.5%的变形量，个别要求甚至0.3%。

印制电路板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成。 它们的物理和化学性质不同。 压在一起难免会产生热应力和变形。

同时，PCB板在加工过程中，会经历高温、机械切割、湿法工艺等多种工艺过程，对板材的变形也会产生重要影响。 PCB板变形的原因复杂多变。 如何减少或消除因材料特性不同或加工工艺不同而引起的变形，成为PCB制造商面临的难点之一。

PCB变形原因分析

PCB的变形需要从材料、结构、图形分布、PCB加工工艺等几个方面进行研究，本文将对可能产生变形的各种原因及改进方法进行分析和阐述。

板材覆铜面积不均匀，使板材弯曲翘曲更严重。

通常在PCB上设计大量的铜箔作为接地，有时在Vcc层设计大量的铜箔。 当这些大量的铜箔不能均匀分布在同一块电路板上时，就会出现吸热和散热不均匀的问题。

当然，电路板也是热缩的。 如果热缩不能同时因不同的应力而变形，那么板材的温度达到Tg值的上限，板材就会开始变软，引起变形。

电路板上每一层的连接点（via）都会限制电路板的升降。

大多数现代电路板都是多层板。 将有与板之间的铆钉相同的连接点。 连接点分为通孔、盲孔和埋孔。 有交接点的地方，板材的胀缩效果会受到限制，板材会间接弯曲翘曲。

电路板变形的原因：

电路板本身的重量会导致电路板下垂变形。

通常，回流焊炉采用链条结构，可以推动电路板向前移动，即整块电路板应以电路板的两侧为支点支撑。

如果板材上有超重零件或板材尺寸过大，会因板材本身的数量而产生中间凹陷，造成弯曲。

V-Cut 和连杆的深度会影响面板的变形。

从根本上说，V-Cut是破坏板块下部结构的罪魁祸首。 因为V-Cut是在原大板上面开槽的，V-Cut处很容易变形。

压接材料、结构、花纹对板材变形的影响程度：

电路板由芯板、半固化片和外层铜箔压制而成。 芯板和铜箔在压合过程中会发生热变形，变形量取决于两种材料的热膨胀系数（CTE）

铜的热膨胀系数（CTE）约为17X10-6； FR-4基板的热膨胀系数（CTE）约为（50~70）X10-6； 由于玻璃布的存在，普通FR-4基材的热膨胀系数（250~350）和X向CTE一般与铜箔相似

加工过程中PCB变形

PCB在加工过程中变形的原因非常复杂，可分为热应力和机械应力。

在这些应力中，热应力是在压制过程中产生的，机械应力是在板材的堆放、搬运和烘烤过程中产生的。 接下来，我们将按照流程的顺序进行简单的讨论。

一、覆铜板原材料：

覆铜板是一种结构对称、无图案的双层面板。 铜箔和玻璃布的热膨胀系数相差甚远，因此在压合时很少发生因热膨胀系数不同而导致的变形。

但由于覆铜板压机尺寸较大，热板不同区域存在温差，在压合过程中，不同区域的树脂固化速度和程度存在细微差异。 同时，不同升温速率下的动态粘度存在较大差异，也会在固化过程中产生局部应力。

一般压制后应力保持平衡，但在后续加工中逐渐释放，形成变形。

二、按压：

印制电路板的压制过程是产生热应力的主要过程。 与覆铜板的压制过程类似，在固化过程中也会因不一致而产生局部应力。 由于印制电路板厚度较厚，图案较多，半凝固块较多，消除热应力也比覆铜板困难。

而且，PCB上的应力会在后续的钻孔、成型或烘烤过程中释放，导致板子变形。

三、阻焊、字符烘烤等工艺：

由于PCB阻焊油墨在固化时不能相互重叠，所以将电路板垂直放置在架子上进行干燥固化。 阻焊温度约为150℃，刚好超过Tg材料的Tg点。 Tg点以上的树脂弹性大，板材在自重或烘箱强风作用下容易变形。

四、热风焊锡平整度：

一般整台热风焊锡机的锡炉温度为225℃~265℃，时间为3S-6S。 热风温度为280~300℃。

常温焊料从常温送入锡炉，出炉后2分钟内用常温后处理水清洗。 热风焊料整平的整个过程是一个快速冷却的过程。

由于PCB的材质不同，结构不均匀，在冷热过程中不可避免地会产生热应力，造成微应变和整体变形翘曲区。

五、 储存：

PCB在半成品阶段入库时，通常是硬插在货架上。 存放时货架松紧度调整不当或板材堆放、放置不当，都会引起板材机械变形。 尤其是对2.0mm以下的板材影响更大。

除上述因素外，影响PCB变形的因素还有很多。

防止PCB翘曲变形

PCB的翘曲变形对PCB的生产影响很大，翘曲变形也是PCB生产中的一个重要问题。 带元器件的板子焊接后会弯曲，元器件腿不易整齐。

电路板不能安装在机箱或插座上，所以电路板的翘曲会影响整个后续工序的正常运行。

目前，印刷电路板已经进入表面贴装和贴片安装阶段，工艺要求也在不断提高，因此对电路板翘曲度的要求也越来越高。 因此，我们应该找出半转的原因。

印刷电路板设计应注意：

层与层之间的半固化片应对称排列。 如六层板、1~2层、5~6层板的厚度应与半固化板的数量一致，否则容易分层翘曲。

多层芯板和半固化板应由同一供应商生产。

A. B 两个外平面的线性区域应尽可能接近。 如果A面是大铜，B面只走几条线，这种印版蚀刻后很容易翘边。 如果两条线的面积相差太大，可以在细边加几个独立的格子来达到平衡。