Jak zabránit deformaci desky s plošnými spoji je několik důvodů:
Když je deska plošných spojů přepracovaná, je snadné způsobit ohnutí desky. Pokud je to vážné, způsobí to dokonce i svařování součástí, náhrobek atd. Jak to překonat?
Poškození deformace desky plošných spojů:
Na automatických linkách pro montáž na povrch, pokud deska není plochá, způsobí nesprávné vyrovnání, komponenty nemohou být vloženy nebo umístěny na otvory desky a povrchové montážní podložky, a dokonce i automatický zavaděč bude poškozen. Deska, na které jsou komponenty připevněny, je po pájení ohýbána a nohy komponent jsou obtížně obrobitelné. Deska nemůže být instalována v šasi nebo zásuvce uvnitř stroje, takže je velmi problematické, aby montážní továrna narazila na desku. Současná technologie povrchové montáže směřuje k vysoké přesnosti, vysoké rychlosti a inteligentnímu směru, což staví vyšší požadavky na rovinnost desek plošných spojů jako domov pro různé komponenty.
Ve standardu IPC je konkrétně zdůrazněno, že maximální přípustná deformace desky plošných spojů s přístrojem pro povrchovou montáž je 0,75% a maximální přípustná deformace desky plošných spojů bez povrchové montáže je 1,5%. Ve skutečnosti, aby byly splněny potřeby vysoce přesného a vysokorychlostního umístění, mají někteří výrobci elektronických sestav přísnější požadavky na velikost deformace. Například maximální deformace povolená naší společností je 0,5%, a dokonce i individuální požadavky zákazníka. 0,3%.
Deska plošných spojů se skládá z měděné fólie, pryskyřice, skleněné tkaniny a dalších materiálů. Fyzikální a chemické vlastnosti každého materiálu jsou odlišné. Po vzájemném stlačení zůstává tepelné namáhání nevyhnutelně výsledkem deformace. Současně bude při zpracování PCB probíhat různé procesy, jako je vysokoteplotní, mechanické řezání a mokré zpracování, což bude mít také významný vliv na deformaci desky. Stručně řečeno, příčiny deformace desky plošných spojů jsou komplikované a rozmanité, jak omezit nebo eliminovat materiálové charakteristiky. Různé deformace způsobené nebo zpracované se staly jedním z nejsložitějších problémů, kterým čelí výrobci desek plošných spojů.
Analýza příčin deformace desky plošných spojů:
Deformace desky plošných spojů je třeba studovat z několika hledisek, jako je materiál, struktura, rozložení vzoru, proces zpracování atd. Tato práce analyzuje a vysvětluje různé důvody a metody zlepšování, které mohou způsobit deformaci.
Nerovný povrch mědi na desce zhorší ohyb desky a zakřivení desky.
Obecně je velká plocha měděné fólie určena pro uzemnění. Vrstva Vcc je někdy také navržena s velkou plochou měděné fólie. Když tyto velké plochy měděné fólie nejsou rovnoměrně rozloženy na stejné desce. Když je zapnutý, způsobí problém nerovnoměrné absorpce tepla a odvádění tepla. Obvodová deska bude samozřejmě také rozšiřovat a uzavírat smlouvy. Pokud expanze a smrštění nemohou současně způsobit různá namáhání a deformaci, lze dosáhnout teploty desky. Na horním konci hodnoty Tg začne deska měknout, což způsobuje trvalou deformaci.
Spojení (průchody) různých vrstev na desce omezuje expanzi a kontrakci desky.
Většina dnešních desek je vícevrstvých desek a mezi nýty mezi vrstvami jsou spoje (průchody). Spoje jsou rozděleny do průchozích otvorů, slepých otvorů a zapuštěných otvorů. Tam, kde jsou spoje, je deska omezená. Vliv stoupání a smršťování nepřímo způsobí ohnutí desky a deformaci desky.
Důvody pro deformaci desky plošných spojů:
(1) Hmotnost samotné desky s plošnými spoji způsobí deformaci desky
Obecně platí, že reflow pec bude používat řetěz pro pohánění postupu obvodové desky v reflow peci, to znamená, že obě strany desky jsou používány jako osy pro podporu celé desky. Pokud deska má těžké části na desce, nebo velikost desky je příliš velká, to ukáže fenomén střední deprese kvůli jeho vlastnímu množství, působit talíř ohnout.
(2) Hloubka V-řezu a spojovací lišty ovlivní deformaci panelu.
V-Cut je v zásadě viníkem zničení struktury tabule. Vzhledem k tomu, že V-Cut řeže drážku na originálním listu, je V-Cut náchylný k deformaci.
2.1 Analýza deformace desky lisováním materiálů, konstrukcí a obrázků
Deska plošného spoje je vytvořena lisováním jádrové desky a prepregu a měděné fólie z vnější vrstvy, přičemž jádrová deska a měděná fólie jsou tepelně deformovány při lisování a velikost deformace závisí na koeficientu tepelné roztažnosti (CTE). oba materiály;
Koeficient tepelné roztažnosti (CTE) měděné fólie je přibližně 17 × 10-6;
Běžný substrát FR-4 má CTE ve směru Z (50-70) X10-6 v bodě Tg;
Nad bodem TG je (250 ~ 350) X10-6, X-směr CTE je podobný měděné fólii kvůli přítomnosti skleněné tkaniny.
Poznámky k bodům TG:
High Tg tištěná deska Když teplota stoupne do určité oblasti, substrát se změní z "skleněného stavu" na "gumový stav" a teplota v této době se nazývá teplota skelného přechodu (Tg) desky. Tg je nejvyšší teplota (° C), při které substrát zůstává tuhý. To znamená, že běžný podkladový materiál PCB nejen změkčuje, deformuje, taví atd. Při vysokých teplotách, ale vykazuje také prudký pokles mechanických a elektrických vlastností.
Obecně, Tg deska je 130 stupňů nebo více, vysoké Tg je obecně větší než 170 stupňů a médium Tg je větší než asi 150 stupňů.
Deska s plošnými spoji PCB s typickým Tg ≥ 170 ° C se nazývá deska s vysokou gramáží Tg.
Zlepšuje se Tg substrátu a zlepšují se vlastnosti jako tepelná odolnost, odolnost proti vlhkosti, chemická odolnost a stabilita desky. Čím vyšší je hodnota TG, tím lepší je tepelná odolnost plechu, zejména při bezolovnatém procesu, což je aplikace s vysokým Tg.
Vysoká Tg označuje vysokou tepelnou odolnost. Vzhledem k rychlému rozvoji elektronického průmyslu, zejména elektronických výrobků reprezentovaných počítači, vyžaduje vývoj vysoké funkčnosti a vysoké vícevrstvé vrstvy vyšší tepelnou odolnost podkladových materiálů PCB jako důležitou záruku. Vznik a vývoj technologie montáže s vysokou hustotou, kterou představují SMT a CMT, činí PCB stále více neoddělitelnou od vysoké tepelné odolnosti substrátů, pokud jde o malé otvory, jemné zapojení a ředění.