SMT( Leiterplattenbestückung , PCBA ) wird auch als Oberflächenmontagetechnologie bezeichnet.Während des Herstellungsprozesses wird die Lotpaste in einer Heizumgebung erhitzt und geschmolzen, sodass die Leiterplattenpads durch die Lotpastenlegierung zuverlässig mit oberflächenmontierten Komponenten verbunden werden.Wir nennen diesen Prozess Reflow-Löten.Die meisten Leiterplatten neigen dazu, sich beim Reflow (Reflow-Löten) zu verbiegen und zu verziehen.In schweren Fällen kann es sogar zu Bauteilleerstellen und Grabsteinen kommen. Wenn in der automatisierten Montagelinie die Leiterplatte der Leiterplattenfabrik nicht flach ist, führt dies zu einer ungenauen Positionierung, Komponenten können nicht in die Löcher und Oberflächenmontagepads der Leiterplatte eingeführt werden und sogar die automatische Einfügungsmaschine wird beschädigt.Die Platine mit den Bauteilen ist nach dem Schweißen verbogen und die Bauteilfüße lassen sich nur schwer sauber abschneiden.Da die Platine nicht auf dem Chassis oder dem Sockel im Inneren der Maschine installiert werden kann, ist es auch für das Montagewerk sehr ärgerlich, wenn sich die Platine verzieht.Gegenwärtig sind Leiterplatten in die Ära der Oberflächenmontage und Chipmontage eingetreten, und Montagebetriebe müssen immer strengere Anforderungen an die Verformung von Leiterplatten stellen.
Gemäß der US-amerikanischen IPC-6012 (Ausgabe 1996) „Specification and Performance Specification for Starre Leiterplatten ", beträgt die maximal zulässige Verformung und Verformung für oberflächenmontierte Leiterplatten 0,75 % und für andere Leiterplatten 1,5 %. Im Vergleich zu IPC-RB-276 (Ausgabe 1992) wurden dadurch die Anforderungen für oberflächenmontierte Leiterplatten verbessert. Bei Gegenwärtig beträgt der von verschiedenen Elektronikmontagewerken zugelassene Verzug, unabhängig von doppelseitiger oder mehrschichtiger Bestückung mit einer Dicke von 1,6 mm, normalerweise 0,70 bis 0,75 %.
Für viele SMT- und BGA-Boards beträgt die Anforderung 0,5 %.Einige Elektronikfabriken drängen darauf, den Verzugsstandard auf 0,3 % zu erhöhen.Die Methode zur Prüfung des Verzugs entspricht GB4677.5-84 oder IPC-TM-650.2.4.22B.Legen Sie die Leiterplatte auf die verifizierte Plattform, führen Sie den Teststift an der Stelle ein, an der der Grad der Verformung am größten ist, und dividieren Sie den Durchmesser des Teststifts durch die Länge der gebogenen Kante der Leiterplatte, um die Verformung zu berechnen gedruckte tafel.Die Krümmung ist verschwunden.
Im Prozess der Leiterplattenherstellung Was sind die Gründe für das Biegen und Verziehen der Platine?
Die Ursache jeder Plattenbiegung und Plattenverformung kann unterschiedlich sein, sie sollte jedoch auf die auf die Platte ausgeübte Belastung zurückgeführt werden, die größer ist als die Belastung, der das Plattenmaterial standhalten kann.Wenn die Platte einer ungleichmäßigen Belastung ausgesetzt ist oder wenn die Fähigkeit jeder Stelle auf der Platte, Belastungen standzuhalten, ungleichmäßig ist, kommt es zu einer Durchbiegung und Verformung der Platte.Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der vier Hauptursachen für Blechbiegungen und Blechverwerfungen.
1. Die unebene Kupferoberfläche auf der Leiterplatte verschlechtert die Biegung und Verformung der Leiterplatte
Zur Erdung ist in der Regel eine großflächige Kupferfolie auf der Leiterplatte vorgesehen.Manchmal wird auch eine große Fläche Kupferfolie auf der Vcc-Schicht ausgelegt.Wenn diese großflächigen Kupferfolien nicht gleichmäßig auf derselben Leiterplatte verteilt werden können, entsteht zu diesem Zeitpunkt das Problem einer ungleichmäßigen Wärmeaufnahme und Wärmeableitung.Natürlich dehnt sich die Leiterplatte auch bei Hitze aus und zieht sich zusammen.Wenn Expansion und Kontraktion nicht gleichzeitig durchgeführt werden können, führt dies zu unterschiedlichen Spannungen und Verformungen.Wenn zu diesem Zeitpunkt die Temperatur der Platte die Obergrenze des Tg-Werts erreicht hat, beginnt die Platte zu erweichen, was zu einer dauerhaften Verformung führt.
2. Das Gewicht der Leiterplatte selbst führt zu einer Beule und Verformung der Leiterplatte
Im Allgemeinen verwendet der Reflow-Ofen eine Kette, um die Leiterplatte im Reflow-Ofen voranzutreiben, d. h. die beiden Seiten der Platine werden als Drehpunkte zur Unterstützung der gesamten Platine verwendet.Befinden sich schwere Teile auf dem Brett oder ist das Brett zu groß, entsteht aufgrund der Saatgutmenge eine Vertiefung in der Mitte, wodurch sich das Brett verbiegt.
3. Die Tiefe des V-Schnitts und des Verbindungsstreifens beeinflusst die Verformung der Stichsäge
Grundsätzlich ist V-Cut der Übeltäter, der die Struktur der Platte zerstört, da V-Cut V-förmige Rillen in das ursprüngliche große Blech schneidet, sodass der V-Cut anfällig für Verformungen ist.
4. Die Verbindungspunkte (Durchkontaktierungen) jeder Schicht auf der Leiterplatte begrenzen die Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte
Heutige Leiterplatten sind meist mehrschichtige Leiterplatten, und zwischen den Schichten gibt es nietenartige Verbindungspunkte (Via).Die Verbindungspunkte sind in Durchgangslöcher, Sacklöcher und vergrabene Löcher unterteilt.Wo Verbindungspunkte vorhanden sind, wird die Platine eingeschränkt.Der Effekt der Ausdehnung und Kontraktion führt indirekt auch zu Plattenverbiegungen und Plattenverwerfungen.
Wie können wir also dem Problem des Verziehens der Leiterplatte während des Herstellungsprozesses besser vorbeugen? Hier sind einige wirksame Methoden, von denen ich hoffe, dass sie Ihnen helfen können.
1. Reduzieren Sie den Einfluss der Temperatur auf die Belastung der Platine
Da „Temperatur“ die Hauptquelle für die Belastung der Platine ist, kann es zu erheblichen Plattenverbiegungen und -verzügen kommen, solange die Temperatur des Reflow-Ofens gesenkt oder die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit der Platine im Reflow-Ofen verlangsamt wird reduziert.Es können jedoch auch andere Nebenwirkungen auftreten, wie z. B. ein Lötkurzschluss.
2. Verwendung einer Folie mit hoher Tg
Tg ist die Glasübergangstemperatur, also die Temperatur, bei der das Material vom Glaszustand in den Gummizustand übergeht.Je niedriger der Tg-Wert des Materials ist, desto schneller beginnt die Platine nach dem Eintritt in den Reflow-Ofen zu erweichen und desto länger dauert es, bis sie in einen weichen Gummizustand übergeht, und die Verformung der Platine wird natürlich schwerwiegender sein .Die Verwendung eines Blechs mit höherer Tg kann dessen Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungen und Verformungen erhöhen, allerdings ist auch der Preis des entsprechenden Materials höher.
3. Erhöhen Sie die Dicke der Leiterplatte Um den Zweck zu erreichen, viele elektronische Produkte leichter und dünner zu machen, beträgt die Dicke der Platine 1,0 mm, 0,8 mm oder sogar 0,6 mm.Eine solche Dicke muss verhindern, dass sich die Platine nach dem Reflow-Ofen verformt, was wirklich schwierig ist.Es wird empfohlen, dass die Dicke der Platte 1,6 mm beträgt, wenn keine Anforderungen an Leichtigkeit und Dünnheit bestehen, wodurch das Risiko einer Biegung und Verformung der Platte erheblich verringert werden kann. 4. Reduzieren Sie die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Rätsel Da die meisten Reflow-Öfen Ketten verwenden, um die Leiterplatte vorwärts zu bewegen, wird die Leiterplatte aufgrund ihres Eigengewichts, ihrer Dellen und ihrer Verformung im Reflow-Ofen größer. Versuchen Sie daher, die lange Seite der Leiterplatte einzulegen als Rand des Brettes.An der Kette des Reflow-Ofens können die durch das Gewicht der Leiterplatte verursachten Vertiefungen und Verformungen reduziert werden.Auch die Reduzierung der Panelanzahl beruht auf diesem Grund.Das heißt, beim Passieren des Ofens versuchen Sie, die schmale Kante zu nutzen, um die Ofenrichtung so weit wie möglich zu passieren.Das Ausmaß der Depressionsverformung. 5. Gebrauchte Ofenwannenhalterung Wenn die oben genannten Methoden schwierig zu erreichen sind, besteht die letzte Möglichkeit darin, einen Reflow-Träger/eine Reflow-Schablone zu verwenden, um das Ausmaß der Verformung zu reduzieren.Der Grund, warum der Reflow-Träger/die Reflow-Schablone die Biegung der Platte reduzieren kann, liegt darin, dass man hofft, ob es sich um eine thermische Ausdehnung oder eine Kältekontraktion handelt.Das Tablett kann die Leiterplatte halten und warten, bis die Temperatur der Leiterplatte unter den Tg-Wert sinkt und wieder auszuhärten beginnt, und es kann auch die ursprüngliche Größe beibehalten. Wenn die einlagige Palette die Verformung der Leiterplatte nicht reduzieren kann, muss eine Abdeckung hinzugefügt werden, um die Leiterplatte mit der oberen und unteren Palette zu verbinden.Dadurch kann das Problem der Leiterplattenverformung durch den Reflow-Ofen erheblich reduziert werden.Dieses Ofentablett ist jedoch ziemlich teuer und es ist Handarbeit erforderlich, um die Tabletts zu platzieren und zu recyceln. 6. Verwenden Sie Router statt V-Cut, um die Unterplatine zu verwenden Da V-Cut die strukturelle Festigkeit der Platine zwischen den Leiterplatten zerstört, versuchen Sie, die V-Cut-Unterplatine nicht zu verwenden oder die Tiefe des V-Cut zu verringern.
7. Drei Punkte durchlaufen das Ingenieurdesign: A. Die Anordnung der Zwischenschicht-Prepregs sollte symmetrisch sein, zum Beispiel bei sechsschichtigen Platten, die Dicke zwischen 1–2 und 5–6 Schichten und die Anzahl der Prepregs sollten gleich sein, da es sonst nach dem Laminieren leicht zu Verformungen kommt. B. Mehrschichtige Trägerplatten und Prepregs sollten die Produkte desselben Lieferanten verwenden. C. Der Bereich des Schaltkreismusters auf Seite A und Seite B der Außenschicht sollte so nah wie möglich sein.Wenn es sich bei der A-Seite um eine große Kupferfläche handelt und die B-Seite nur wenige Linien aufweist, verzieht sich diese Art von Leiterplatte nach dem Ätzen leicht.Wenn die Fläche der Linien auf den beiden Seiten zu unterschiedlich ist, können Sie zum Ausgleich einige unabhängige Gitter auf der dünnen Seite hinzufügen. 8. Der Breiten- und Längengrad des Prepregs: Nach dem Laminieren des Prepregs sind die Kett- und Schussschrumpfungsraten unterschiedlich und die Kett- und Schussrichtungen müssen beim Zuschneiden und Laminieren unterschieden werden.Andernfalls kann es nach dem Laminieren leicht dazu kommen, dass sich das fertige Brett verzieht und es schwierig ist, dies zu korrigieren, selbst wenn Druck auf das Backbrett ausgeübt wird.Viele Gründe für die Verformung der Mehrschichtplatte liegen darin, dass die Prepregs beim Laminieren nicht in Kett- und Schussrichtung unterschieden werden und zufällig gestapelt sind. Die Methode zur Unterscheidung der Kett- und Schussrichtung: Die Rollrichtung des Prepregs in einer Rolle ist die Kettrichtung, während die Breitenrichtung die Schussrichtung ist;Bei der Kupferfolienplatte ist die lange Seite die Schussrichtung und die kurze Seite die Kettrichtung.Wenn Sie sich nicht sicher sind, wenden Sie sich bitte an den Hersteller oder Lieferanten. 9. Backbrett vor dem Schneiden: Der Zweck des Backens der Platine vor dem Schneiden des kupferkaschierten Laminats (150 Grad Celsius, Zeit 8 ± 2 Stunden) besteht darin, die Feuchtigkeit in der Platine zu entfernen und gleichzeitig das Harz in der Platine vollständig zu verfestigen und weiter zu beseitigen Restspannung in der Platine, was nützlich ist, um ein Verziehen der Platine zu verhindern.Portion.Heutzutage wird bei vielen doppelseitigen und mehrschichtigen Platten noch der Schritt des Backens vor oder nach dem Stanzen durchgeführt.Für einige Plattenfabriken gibt es jedoch Ausnahmen.Auch die aktuellen PCB-Trocknungszeitvorschriften verschiedener PCB-Fabriken sind uneinheitlich und liegen zwischen 4 und 10 Stunden.Es wird empfohlen, die Entscheidung entsprechend der Qualität der produzierten Leiterplatte und den Anforderungen des Kunden an den Verzug zu treffen.Backen Sie, nachdem Sie ihn mit einer Stichsäge geschnitten oder ausgestanzt haben, nachdem der gesamte Block gebacken ist.Beide Methoden sind machbar.Es wird empfohlen, das Brett nach dem Schneiden zu backen.Auch die Innenschichtplatte sollte gebacken werden... 10. Zusätzlich zur Belastung nach dem Laminieren: Nachdem die mehrschichtige Platte heiß- und kaltgepresst wurde, wird sie herausgenommen, von den Graten abgeschnitten oder gefräst und dann 4 Stunden lang flach in einen Ofen bei 150 Grad Celsius gelegt, damit die Spannung in der Platte verringert wird nach und nach freigesetzt und das Harz ist vollständig ausgehärtet.Dieser Schritt kann nicht ausgelassen werden.
11. Das dünne Blech muss beim Galvanisieren gerade ausgerichtet werden: Wenn die 0,4 bis 0,6 mm dicke ultradünne Mehrschichtplatte für die Oberflächengalvanisierung und Mustergalvanisierung verwendet wird, sollten spezielle Klemmrollen hergestellt werden.Nachdem die dünne Platte auf der automatischen Galvanisierungslinie auf dem Fly-Bus festgeklemmt wurde, wird ein runder Stab verwendet, um den gesamten Fly-Bus festzuklemmen.Die Walzen sind aneinandergereiht, um alle Platten auf den Walzen gerade auszurichten, sodass die Platten nach dem Galvanisieren nicht verformt werden.Ohne diese Maßnahme verbiegt sich das Blech nach dem Galvanisieren einer Kupferschicht von 20 bis 30 Mikrometern und es ist schwierig, Abhilfe zu schaffen. 12. Abkühlung der Platine nach dem Heißluftnivellieren: Beim Nivellieren der Leiterplatte mit Heißluft wirkt die hohe Temperatur des Lötbades (ca. 250 Grad Celsius) auf sie ein.Nach dem Herausnehmen sollte es zur natürlichen Abkühlung auf eine flache Marmor- oder Stahlplatte gelegt und dann zur Reinigung an eine Nachbearbeitungsmaschine geschickt werden.Dies ist gut, um ein Verziehen der Platine zu verhindern.Um den Glanz der Blei-Zinn-Oberfläche zu erhöhen, werden in einigen Fabriken die Platten unmittelbar nach dem Nivellieren der Heißluft in kaltes Wasser gelegt und nach einigen Sekunden zur Nachbearbeitung herausgenommen.Diese Art von Hitze- und Kälteeinwirkung kann bei bestimmten Plattentypen zu Verformungen führen.Verdreht, geschichtet oder blasig.Zusätzlich kann zur Kühlung ein Luftschwebebett an den Geräten installiert werden. 13. Behandlung von verzogenem Brett: In einer gut geführten Fabrik wird die Leiterplatte bei der Endkontrolle auf 100 % Ebenheit geprüft.Alle unqualifizierten Bretter werden herausgesucht, in den Ofen gelegt, bei 150 Grad Celsius unter starkem Druck 3–6 Stunden lang gebacken und unter starkem Druck auf natürliche Weise abgekühlt.Entlasten Sie dann den Druck, um das Brett herauszunehmen, und überprüfen Sie die Ebenheit, damit ein Teil des Bretts gerettet werden kann. Einige Bretter müssen zwei- oder dreimal gebacken und gedrückt werden, bevor sie nivelliert werden können.Wenn die oben genannten Anti-Warping-Prozessmaßnahmen nicht umgesetzt werden, sind einige der Platinen unbrauchbar und können nur verschrottet werden.
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