SMT( مجمع برد مدار چاپی ، PCBA ) تکنولوژی نصب سطحی نیز نامیده می شود.در طول فرآیند تولید، خمیر لحیم کاری در یک محیط گرمایشی گرم و ذوب می شود، به طوری که لنت های PCB به طور قابل اعتمادی با اجزای نصب سطحی از طریق آلیاژ خمیر لحیم کاری ترکیب می شوند.ما این فرآیند را لحیم کاری مجدد می نامیم.اکثر بردهای مدار در هنگام انجام Reflow (لحیم کاری مجدد) در معرض خم شدن و تاب برداشتن برد هستند.در موارد شدید، حتی ممکن است باعث ایجاد قطعاتی مانند لحیم کاری خالی و سنگ قبر شود. در خط مونتاژ خودکار، اگر PCB کارخانه برد مدار مسطح نباشد، باعث موقعیت یابی نادرست می شود، قطعات را نمی توان در سوراخ ها و پدهای نصب سطحی برد وارد کرد و حتی دستگاه درج اتوماتیک نیز آسیب می بیند.تخته با اجزاء بعد از جوشکاری خم می شود و پایه های اجزاء به سختی به طور منظم بریده می شوند.این برد را نمی توان روی شاسی یا سوکت داخل دستگاه نصب کرد، بنابراین برای کارخانه مونتاژ نیز بسیار آزاردهنده است که با تاب برداشتن برد مواجه شود.در حال حاضر تخته های چاپی وارد عصر نصب روی سطح و چیپ مونتاژ شده اند و کارخانه های مونتاژ باید الزامات سخت گیرانه و سخت تری برای تاب برداشتن تخته داشته باشند.
طبق IPC-6012 ایالات متحده (نسخه 1996) "مشخصات و مشخصات عملکرد برای تابلوهای چاپی سفت و سخت "، حداکثر تاب و اعوجاج مجاز برای تخته های چاپی روی سطح 0.75٪ و 1.5٪ برای سایر بردها است. در مقایسه با IPC-RB-276 (ویرایش 1992)، این امر الزامات تخته های چاپی روی سطح را بهبود بخشیده است. در حال حاضر، تاب خوردگی مجاز توسط کارخانه های مونتاژ الکترونیکی مختلف، صرف نظر از دو طرفه یا چند لایه، ضخامت 1.6 میلی متر، معمولا 0.70 تا 0.75٪ است.
برای بسیاری از بردهای SMT و BGA، نیاز 0.5٪ است.برخی از کارخانه های الکترونیکی اصرار دارند که استاندارد تاب خوردگی را به 0.3 درصد افزایش دهند.روش تست Warpage مطابق با GB4677.5-84 یا IPC-TM-650.2.4.22B است.تخته چاپ شده را روی سکوی تایید شده قرار دهید، پین آزمایشی را در جایی قرار دهید که درجه تاب خوردگی بیشتر است، و قطر پین آزمایشی را بر طول لبه منحنی تخته چاپ شده تقسیم کنید تا تاب خوردگی را محاسبه کنید. تخته چاپ شدهانحنا از بین رفته است.
بنابراین در فرآیند تولید PCB، دلایل خم شدن و تاب برداشتن تخته چیست؟
علت خم شدن و تاب برداشتن هر صفحه ممکن است متفاوت باشد، اما همه اینها را باید به تنش اعمال شده به صفحه نسبت داد که بیشتر از تنشی است که ماده صفحه می تواند تحمل کند.هنگامی که صفحه تحت فشار ناهموار قرار می گیرد یا زمانی که توانایی هر مکان روی تخته برای مقاومت در برابر استرس ناهموار باشد، نتیجه خم شدن تخته و تاب برداشتن تخته رخ می دهد.در زیر خلاصه ای از چهار علت اصلی خم شدن صفحه و تاب برداشتن صفحه آورده شده است.
1. سطح ناهموار مسی روی برد مدار باعث بدتر شدن خمش و تاب برداشتن برد می شود.
به طور کلی، یک سطح بزرگ از فویل مسی روی برد مدار برای اهداف زمین طراحی شده است.گاهی اوقات سطح وسیعی از فویل مسی نیز روی لایه Vcc طراحی می شود.هنگامی که این فویل‌های مسی مساحت بزرگ را نتوان به طور مساوی روی یک برد مدار توزیع کرد، در این زمان، مشکل جذب ناهموار گرما و اتلاف گرما ایجاد می‌شود.البته برد مدار نیز با گرما منبسط و منقبض می شود.اگر انبساط و انقباض را نتوان به طور همزمان انجام داد، باعث ایجاد تنش و تغییر شکل متفاوت می شود.در این زمان، اگر دمای برد به Tg حد بالایی مقدار رسیده باشد، تخته شروع به نرم شدن می کند و باعث تغییر شکل دائمی می شود.
2. وزن خود برد مدار باعث فرورفتگی و تغییر شکل برد می شود
به طور کلی، کوره جریان مجدد از یک زنجیره برای هدایت برد مدار به سمت جلو در کوره جریان مجدد استفاده می کند، یعنی از دو طرف برد به عنوان تکیه گاه برای پشتیبانی از کل برد استفاده می شود.اگر قطعات سنگین روی تخته وجود داشته باشد یا اندازه تخته خیلی بزرگ باشد به دلیل مقدار دانه فرورفتگی در وسط نشان می دهد و باعث خم شدن صفحه می شود.
3. عمق V-Cut و نوار اتصال بر تغییر شکل اره منبت کاری اره مویی تاثیر می گذارد.
اساساً V-Cut مقصری است که ساختار برد را از بین می برد، زیرا V-Cut شیارهای V شکل را روی ورق بزرگ اصلی برش می دهد، بنابراین V-Cut مستعد تغییر شکل است.
4. نقاط اتصال (ویاس) هر لایه روی برد مدار، انبساط و انقباض برد را محدود می کند.
بردهای مدار امروزی اکثراً بردهای چند لایه هستند و نقاط اتصال پرچ مانند (از طریق) بین لایه ها وجود خواهد داشت.نقاط اتصال به سوراخ های عبوری، سوراخ های کور و سوراخ های مدفون تقسیم می شوند.در جایی که نقاط اتصال وجود دارد، برد محدود خواهد شد.اثر انبساط و انقباض نیز به طور غیر مستقیم باعث خم شدن صفحه و تاب برداشتن صفحه خواهد شد.
بنابراین چگونه می توانیم از مشکل تاب برداشتن تخته در طول فرآیند ساخت بهتر جلوگیری کنیم؟ در اینجا چند روش موثر وجود دارد که امیدوارم بتواند به شما کمک کند.
1. اثر دما بر تنش تخته را کاهش دهید
از آنجایی که "دما" منبع اصلی تنش تخته است، تا زمانی که دمای کوره جریان مجدد کاهش یابد یا سرعت گرم شدن و خنک شدن تخته در کوره جریان مجدد کاهش یابد، وقوع خمش و تاب برداشتن صفحه می تواند تا حد زیادی رخ دهد. کاهش.با این حال، عوارض جانبی دیگری مانند اتصال کوتاه لحیم کاری ممکن است رخ دهد.
2. استفاده از ورق Tg بالا
Tg دمای انتقال شیشه ای است، یعنی دمایی که در آن ماده از حالت شیشه ای به حالت لاستیکی تغییر می کند.هرچه مقدار Tg ماده کمتر باشد، برد بعد از ورود به کوره جریان مجدد سریعتر شروع به نرم شدن می کند و مدت زمان لازم برای تبدیل شدن به حالت لاستیکی نرم نیز طولانی تر می شود و البته تغییر شکل تخته جدی تر خواهد بود. .استفاده از ورق Tg بالاتر می تواند توانایی آن را در مقاومت در برابر تنش و تغییر شکل افزایش دهد، اما قیمت مواد نسبی نیز بالاتر است.
3. ضخامت برد مدار را افزایش دهید به منظور دستیابی به هدف سبک تر و نازک تر برای بسیاری از محصولات الکترونیکی، ضخامت برد 1.0 میلی متر، 0.8 میلی متر یا حتی 0.6 میلی متر باقی مانده است.چنین ضخامتی باید از تغییر شکل تخته پس از کوره جریان مجدد جلوگیری کند که واقعاً دشوار است.توصیه می شود در صورت عدم نیاز به سبکی و نازکی، ضخامت تخته 1.6 میلی متر باشد که می تواند خطر خم شدن و تغییر شکل برد را تا حد زیادی کاهش دهد. 4. اندازه برد مدار را کاهش دهید و تعداد پازل ها را کاهش دهید از آنجایی که اکثر کوره های جریان مجدد از زنجیر برای به جلو بردن برد مدار استفاده می کنند، اندازه برد مدار بزرگتر به دلیل وزن، فرورفتگی و تغییر شکل در کوره جریان مجدد خواهد بود، بنابراین سعی کنید سمت بلند برد مدار را قرار دهید. به عنوان لبه تختهروی زنجیر کوره جریان مجدد، فرورفتگی و تغییر شکل ناشی از وزن برد مدار را می توان کاهش داد.کاهش تعداد پنل ها نیز به همین دلیل است.یعنی سعی کنید هنگام عبور از کوره از لبه باریک آن استفاده کنید تا مسیر کوره را تا حد امکان عبور دهید.میزان تغییر شکل افسردگی. 5. فیکسچر سینی کوره استفاده می شود اگر دستیابی به روش های فوق دشوار است، آخرین مورد استفاده از حامل/قالب جریان مجدد برای کاهش میزان تغییر شکل است.دلیل اینکه حامل/قالب جریان مجدد می تواند خمش صفحه را کاهش دهد این است که امیدواریم انبساط حرارتی یا انقباض سرد باشد.سینی می تواند برد مدار را نگه دارد و صبر کند تا دمای برد مدار کمتر از مقدار Tg شود و دوباره شروع به سفت شدن کند و همچنین می تواند اندازه اصلی را حفظ کند. اگر پالت تک لایه نمی تواند تغییر شکل برد مدار را کاهش دهد، باید یک پوشش برای چسباندن برد مدار با پالت های بالایی و پایینی اضافه شود.این می تواند تا حد زیادی مشکل تغییر شکل برد مدار را از طریق کوره جریان مجدد کاهش دهد.با این حال، این سینی کوره بسیار گران است و برای قرار دادن و بازیافت سینی ها به کار دستی نیاز است. 6. برای استفاده از ساب برد به جای V-Cut از Router استفاده کنید از آنجایی که V-Cut استحکام ساختاری برد بین بردهای مدار را از بین می برد، سعی کنید از برد فرعی V-Cut استفاده نکنید یا عمق V-Cut را کاهش دهید.
7. سه نکته در طراحی مهندسی وجود دارد: الف- چیدمان پیش آغشته های بین لایه باید متقارن باشد مثلاً برای تخته های شش لایه ضخامت بین 1~2 تا 5~6 لایه و تعداد پیش آغشته ها یکسان باشد در غیر این صورت پس از لمینت به راحتی تاب می خورد. ب. برد هسته چندلایه و پیش آغشته باید از محصولات همان تامین کننده استفاده کند. ج- مساحت الگوی مدار در سمت A و ضلع B لایه بیرونی باید تا حد امکان نزدیک باشد.اگر طرف A یک سطح مسی بزرگ باشد و طرف B فقط چند خط داشته باشد، این نوع تخته چاپی پس از اچ کردن به راحتی تاب می‌خورد.اگر مساحت خطوط در دو طرف خیلی متفاوت است، می توانید برای تعادل، چند شبکه مستقل در سمت نازک اضافه کنید. 8. طول و عرض جغرافیایی prepreg: پس از لمینت شدن پیش آغشته، میزان انقباض تار و پود متفاوت است و جهت تار و پود باید در حین لایه برداری و لمینیت از هم متمایز شوند.در غیر این صورت، پس از لمینیت، به راحتی می توان تخته تمام شده را تاب برداشت و حتی اگر فشار به تخته پخت وارد شود، اصلاح آن دشوار است.دلایل زیادی برای تاب برداشتن تخته چندلایه این است که پیش آغشته ها در جهت تار و پود در طول لمینیت متمایز نمی شوند و به طور تصادفی روی هم چیده می شوند. روش تشخیص جهت تار و پود: جهت غلتش پیش آغشته در یک رول جهت تار است، در حالی که جهت عرض جهت پود است.برای تخته فویل مسی، سمت بلند جهت پود و سمت کوتاه جهت تار است.اگر مطمئن نیستید، لطفاً با سازنده یا درخواست تامین کننده تماس بگیرید. 9. تخته پخت قبل از برش: هدف از پخت تخته قبل از برش لمینت روکش مسی (150 درجه سانتیگراد، زمان 2±8 ساعت) حذف رطوبت تخته و در عین حال سفت شدن کامل رزین موجود در تخته و از بین بردن بیشتر آن است. استرس باقی مانده در برد که برای جلوگیری از تاب برداشتن برد مفید است.کمک.در حال حاضر، بسیاری از تخته های دو طرفه و چند لایه هنوز به مرحله پخت قبل یا بعد از بلنکینگ پایبند هستند.با این حال، برای برخی از کارخانه های تولید بشقاب استثنایی وجود دارد.مقررات فعلی زمان خشک کردن PCB در کارخانه های مختلف PCB نیز ناسازگار است و از 4 تا 10 ساعت متغیر است.توصیه می شود با توجه به درجه برد چاپی تولید شده و نیاز مشتری به وارپیج تصمیم بگیرید.بعد از برش به صورت اره منبت کاری اره مویی یا پس از پختن کل بلوک، آن را بپزید.هر دو روش امکان پذیر است.پخت تخته پس از برش توصیه می شود.تخته لایه داخلی هم باید پخته بشه... 10. علاوه بر تنش بعد از لمینت: بعد از اینکه تخته چندلایه تحت فشار گرم و پرس سرد قرار گرفت، آن را بیرون آورده، برش داده یا آسیاب می کنیم و سپس به مدت 4 ساعت در فر با دمای 150 درجه سانتیگراد قرار می دهیم تا فشار وارد شده به تخته کاهش یابد. به تدریج آزاد شده و رزین کاملاً پخته می شود.این مرحله را نمی توان حذف کرد.
11. صفحه نازک باید در حین آبکاری صاف شود: هنگامی که تخته چند لایه فوق نازک 0.4 ~ 0.6 میلی متر برای آبکاری سطحی و آبکاری الگوی استفاده می شود، باید غلتک های گیره مخصوص ساخته شود.پس از اینکه صفحه نازک روی فلای باس روی خط آبکاری اتوماتیک چسبانده شد، از یک چوب گرد برای بستن کل فلای باس استفاده می شود.غلتک ها به هم متصل می شوند تا تمام صفحات روی غلتک ها صاف شوند تا صفحات بعد از آبکاری تغییر شکل ندهند.بدون این اندازه، پس از آبکاری یک لایه مسی به ابعاد 20 تا 30 میکرون، ورق خم می شود و رفع آن مشکل است. 12. خنک کننده تخته پس از تسطیح هوای گرم: هنگامی که تخته چاپ شده توسط هوای گرم تراز می شود، تحت تأثیر دمای بالای حمام لحیم کاری (حدود 250 درجه سانتیگراد) قرار می گیرد.پس از بیرون آوردن، باید آن را برای خنک سازی طبیعی روی یک صفحه تخت مرمر یا فولاد قرار داده و سپس برای تمیز کردن به دستگاه پس پردازش فرستاد.این برای جلوگیری از تاب برداشتن تخته خوب است.در برخی از کارخانه ها برای افزایش روشنایی سطح سرب قلع، تخته ها را بلافاصله پس از تسطیح هوای گرم در آب سرد قرار می دهند و پس از چند ثانیه برای پس پردازش خارج می کنند.این نوع ضربه سرد و گرم ممکن است باعث تاب برداشتن انواع خاصی از تخته شود.پیچ خورده، لایه لایه یا تاول زده است.علاوه بر این می توان یک تخت شناور هوا برای خنک سازی روی تجهیزات نصب کرد. 13. درمان تخته تاب خورده: در یک کارخانه با مدیریت خوب، تخته چاپ شده در بازرسی نهایی 100٪ صافی بررسی می شود.تمام تخته های فاقد صلاحیت برداشته می شوند، در فر قرار می گیرند، در دمای 150 درجه سانتیگراد تحت فشار شدید به مدت 3-6 ساعت پخته می شوند و به طور طبیعی تحت فشار شدید سرد می شوند.سپس فشار را برای بیرون آوردن تخته کم کنید و صافی آن را بررسی کنید تا قسمتی از تخته ذخیره شود و برخی از تخته ها باید دو یا سه بار پخته و فشار داده شوند تا تراز شوند.در صورت عدم اجرای اقدامات ضد چروک فوق الذکر، برخی از بردها بی فایده بوده و فقط می توان آنها را از بین برد.
English en 
