other

Bagaimana mencegah papan PCB melengkung selama proses pembuatan

  • 05-11-2021 14:53:33
TPS( Majelis Papan Sirkuit Cetak , PCBA ) juga disebut teknologi pemasangan permukaan.Selama proses pembuatan, pasta solder dipanaskan dan dilelehkan di lingkungan yang panas, sehingga bantalan PCB dapat dipadukan dengan komponen pemasangan permukaan melalui paduan pasta solder.Kami menyebut proses ini penyolderan reflow.Sebagian besar papan sirkuit rentan terhadap pembengkokan dan bengkokan papan saat mengalami Reflow (penyolderan reflow).Dalam kasus yang parah, bahkan dapat menyebabkan komponen seperti solder kosong dan batu nisan.

Di jalur perakitan otomatis, jika PCB pabrik papan sirkuit tidak rata, itu akan menyebabkan pemosisian yang tidak akurat, komponen tidak dapat dimasukkan ke dalam lubang dan bantalan dudukan permukaan papan, dan bahkan mesin penyisipan otomatis akan rusak.Papan dengan komponen bengkok setelah pengelasan, dan kaki komponen sulit dipotong dengan rapi.Papan tidak dapat dipasang pada sasis atau soket di dalam mesin, sehingga sangat mengganggu pabrik perakitan untuk menghadapi papan yang bengkok.Saat ini, papan cetak telah memasuki era pemasangan permukaan dan pemasangan chip, dan pabrik perakitan harus memiliki persyaratan yang lebih ketat dan lebih ketat untuk pelengkungan papan.



Menurut US IPC-6012 (Edisi 1996) "Spesifikasi dan Spesifikasi Kinerja untuk Papan Cetak Kaku ", kelengkungan dan distorsi maksimum yang diperbolehkan untuk papan cetak yang dipasang di permukaan adalah 0,75%, dan 1,5% untuk papan lainnya. Dibandingkan dengan IPC-RB-276 (edisi 1992), ini telah meningkatkan persyaratan untuk papan cetak yang dipasang di permukaan. Pada saat ini, kelengkungan yang diizinkan oleh berbagai pabrik perakitan elektronik, terlepas dari ketebalan dua sisi atau multi-lapisan, 1,6 mm, biasanya 0,70 ~ 0,75%.

Untuk banyak papan SMT dan BGA, persyaratannya adalah 0,5%.Beberapa pabrik elektronik mendesak untuk meningkatkan standar kelengkungan menjadi 0,3%.Metode pengujian warpage sesuai dengan GB4677.5-84 atau IPC-TM-650.2.4.22B.Letakkan papan cetak pada platform yang diverifikasi, masukkan pin uji ke tempat di mana tingkat kelengkungan terbesar, dan bagi diameter pin uji dengan panjang tepi melengkung papan cetak untuk menghitung kelengkungan papan cetak papan cetak.Kelengkungan hilang.



Jadi dalam proses pembuatan PCB, apa alasan pembengkokan dan pembengkokan papan?

Penyebab masing-masing pembengkokan pelat dan pelengkungan pelat mungkin berbeda, tetapi semuanya harus dikaitkan dengan tegangan yang diterapkan pada pelat yang lebih besar daripada tegangan yang dapat ditahan oleh bahan pelat.Ketika pelat mengalami tekanan yang tidak rata atau Ketika kemampuan masing-masing tempat di papan untuk menahan tegangan tidak merata, hasil dari papan akan bengkok dan bengkok.Berikut ini adalah ringkasan dari empat penyebab utama pembengkokan pelat dan pelengkungan pelat.

1. Luas permukaan tembaga yang tidak rata pada papan sirkuit akan memperburuk pembengkokan dan lengkungan papan
Umumnya, area besar foil tembaga dirancang pada papan sirkuit untuk tujuan pentanahan.Kadang-kadang area besar foil tembaga juga dirancang pada lapisan Vcc.Ketika foil tembaga area yang luas ini tidak dapat didistribusikan secara merata pada papan sirkuit yang sama pada saat ini, itu akan menyebabkan masalah penyerapan panas dan pembuangan panas yang tidak merata.Tentu saja, papan sirkuit juga akan memuai dan menyusut karena panas.Jika pemuaian dan penyusutan tidak dapat dilakukan secara bersamaan, maka akan menimbulkan tegangan dan deformasi yang berbeda.Pada saat ini, jika suhu papan telah mencapai batas atas nilai Tg, papan akan mulai melunak, menyebabkan deformasi permanen.

2. Berat papan sirkuit itu sendiri akan menyebabkan papan penyok dan berubah bentuk
Umumnya, tungku reflow menggunakan rantai untuk menggerakkan papan sirkuit ke depan dalam tungku reflow, yaitu, kedua sisi papan digunakan sebagai tumpuan untuk menopang seluruh papan.Jika ada bagian yang berat di papan, atau ukuran papan terlalu besar, akan terlihat cekungan di tengah karena banyaknya biji, menyebabkan pelat bengkok.

3. Kedalaman V-Cut dan strip penghubung akan mempengaruhi deformasi gergaji ukir
Pada dasarnya V-Cut adalah penyebab yang merusak struktur papan, karena V-Cut memotong lekukan berbentuk V pada lembaran besar aslinya, sehingga V-Cut rentan terhadap deformasi.

4. Titik sambungan (vias) dari setiap lapisan pada papan sirkuit akan membatasi pemuaian dan penyusutan papan
Papan sirkuit saat ini sebagian besar adalah papan multi-lapisan, dan akan ada titik koneksi seperti paku keling (melalui) antar lapisan.Titik koneksi dibagi menjadi melalui lubang, lubang buta dan lubang terkubur.Di mana ada titik koneksi, papan akan dibatasi.Pengaruh pemuaian dan penyusutan secara tidak langsung juga akan menyebabkan pembengkokan dan pelengkungan pelat.

Jadi bagaimana kita dapat mencegah masalah papan melengkung dengan lebih baik selama proses pembuatan? Berikut adalah beberapa metode efektif yang saya harap dapat membantu Anda.

1. Kurangi efek suhu pada tekanan papan
Karena "suhu" adalah sumber utama tekanan papan, selama suhu oven reflow diturunkan atau laju pemanasan dan pendinginan papan dalam oven reflow diperlambat, terjadinya pembengkokan pelat dan kelengkungan bisa sangat besar. berkurang.Namun, efek samping lain dapat terjadi, seperti korsleting solder.

2. Menggunakan lembar Tg tinggi

Tg adalah suhu transisi gelas, yaitu suhu di mana material berubah dari keadaan kaca ke keadaan karet.Semakin rendah nilai Tg material, semakin cepat papan mulai melunak setelah memasuki oven reflow, dan waktu yang dibutuhkan untuk menjadi karet lunak juga akan menjadi lebih lama, dan deformasi papan tentunya akan lebih serius. .Penggunaan lembaran Tg yang lebih tinggi dapat meningkatkan kemampuannya menahan tegangan dan deformasi, tetapi harga bahan relatifnya juga lebih tinggi.


OEM HDI Printed Circuit Board Manufacturing China Supplier


3. Tingkatkan ketebalan papan sirkuit
Untuk mencapai tujuan lebih ringan dan lebih tipis untuk banyak produk elektronik, ketebalan papan tersisa 1,0 mm, 0,8 mm, atau bahkan 0,6 mm.Ketebalan seperti itu harus menjaga agar papan tidak berubah bentuk setelah tungku reflow, yang sangat sulit.Disarankan bahwa jika tidak ada persyaratan untuk keringanan dan ketipisan, ketebalan papan harus 1,6 mm, yang dapat sangat mengurangi risiko pembengkokan dan deformasi papan.

4. Kurangi ukuran papan sirkuit dan kurangi jumlah teka-teki
Karena sebagian besar tungku reflow menggunakan rantai untuk mendorong papan sirkuit ke depan, semakin besar ukuran papan sirkuit akan disebabkan oleh beratnya sendiri, penyok dan deformasi pada tungku reflow, jadi cobalah untuk meletakkan sisi panjang papan sirkuit sebagai ujung papan.Pada rantai tungku reflow, depresi dan deformasi yang disebabkan oleh berat papan sirkuit dapat dikurangi.Pengurangan jumlah panel juga didasarkan pada alasan ini.Artinya, saat melewati tungku, coba gunakan ujung yang sempit untuk melewati arah tungku sejauh mungkin.Jumlah deformasi depresi.

5. Perlengkapan baki tungku bekas
Jika metode di atas sulit dicapai, yang terakhir adalah menggunakan reflow carrier/template untuk mengurangi jumlah deformasi.Alasan mengapa pembawa/template reflow dapat mengurangi tekukan pelat adalah karena diharapkan apakah itu ekspansi termal atau kontraksi dingin.Baki dapat menahan papan sirkuit dan menunggu hingga suhu papan sirkuit lebih rendah dari nilai Tg dan mulai mengeras kembali, dan juga dapat mempertahankan ukuran aslinya.

Jika palet satu lapis tidak dapat mengurangi deformasi papan sirkuit, penutup harus ditambahkan untuk menjepit papan sirkuit dengan palet atas dan bawah.Ini dapat sangat mengurangi masalah deformasi papan sirkuit melalui tungku reflow.Namun, baki tungku ini cukup mahal, dan tenaga kerja manual diperlukan untuk menempatkan dan mendaur ulang baki tersebut.

6. Gunakan Router alih-alih V-Cut untuk menggunakan sub-board

Karena V-Cut akan menghancurkan kekuatan struktural papan di antara papan sirkuit, cobalah untuk tidak menggunakan sub-board V-Cut atau mengurangi kedalaman V-Cut.



7. Tiga poin yang dijalankan dalam desain teknik:
A. Susunan prepregs interlayer harus simetris, misalnya, untuk papan enam lapis, ketebalan antara 1 ~ 2 dan 5 ~ 6 lapisan dan jumlah prepregs harus sama, jika tidak mudah melengkung setelah laminasi.
B. Papan inti multi-layer dan prepreg harus menggunakan produk pemasok yang sama.
C. Area pola sirkuit di sisi A dan sisi B lapisan luar harus sedekat mungkin.Jika sisi A adalah permukaan tembaga yang besar, dan sisi B hanya memiliki beberapa garis, papan cetak semacam ini akan mudah melengkung setelah etsa.Jika luas garis di kedua sisi terlalu berbeda, Anda dapat menambahkan beberapa grid independen di sisi yang tipis untuk keseimbangan.

8. Lintang dan bujur prepreg:
Setelah prepreg dilaminasi, tingkat penyusutan warp dan weft berbeda, dan arah warp dan weft harus dibedakan selama blanking dan laminasi.Jika tidak, mudah menyebabkan papan yang sudah jadi melengkung setelah laminasi, dan sulit untuk memperbaikinya bahkan jika tekanan diterapkan pada papan pemanggang.Banyak alasan kelengkungan papan multilayer adalah bahwa prepregs tidak dibedakan dalam arah warp dan weft selama laminasi, dan mereka ditumpuk secara acak.

Cara membedakan arah warp dan weft: arah rolling prepreg dalam roll adalah arah warp, sedangkan arah lebar adalah arah weft;untuk papan foil tembaga, sisi panjang adalah arah pakan dan sisi pendek adalah arah warp.Jika Anda tidak yakin, silakan hubungi permintaan pabrikan atau pemasok.

9. Loyang sebelum dipotong:
Tujuan memanggang papan sebelum memotong laminasi berlapis tembaga (150 derajat Celcius, waktu 8 ± 2 jam) adalah untuk menghilangkan kelembapan di papan, dan pada saat yang sama membuat resin di papan benar-benar mengeras, dan selanjutnya menghilangkan tekanan yang tersisa di papan, yang berguna untuk mencegah papan melengkung.Membantu.Saat ini, banyak papan dua sisi dan multi-lapisan yang masih mengikuti langkah memanggang sebelum atau sesudah blanking.Namun, ada pengecualian untuk beberapa pabrik pelat.Peraturan waktu pengeringan PCB di berbagai pabrik PCB saat ini juga tidak konsisten, berkisar antara 4 hingga 10 jam.Direkomendasikan untuk memutuskan sesuai dengan tingkat papan cetak yang diproduksi dan kebutuhan pelanggan untuk warpage.Panggang setelah memotong menjadi jigsaw atau blanking setelah seluruh blok dipanggang.Kedua metode itu layak.Dianjurkan untuk memanggang papan setelah dipotong.Papan lapisan dalam juga harus dipanggang ...

10. Selain stres setelah laminasi:

Setelah papan multi-layer ditekan panas dan ditekan dingin, dikeluarkan, dipotong atau digiling dari gerinda, dan kemudian ditempatkan rata dalam oven pada suhu 150 derajat Celcius selama 4 jam, sehingga tekanan pada papan adalah dilepaskan secara bertahap dan resin benar-benar sembuh.Langkah ini tidak bisa diabaikan.



11. Pelat tipis perlu diluruskan selama pelapisan listrik:
Ketika papan multilayer ultra-tipis 0,4 ~ 0,6mm digunakan untuk pelapisan permukaan dan pelapisan pola, rol penjepit khusus harus dibuat.Setelah pelat tipis dijepit pada bus terbang pada jalur elektroplating otomatis, tongkat bundar digunakan untuk menjepit seluruh bus terbang.Rol dirangkai untuk meluruskan semua pelat pada rol sehingga pelat setelah pelapisan tidak akan berubah bentuk.Tanpa ukuran ini, setelah menyepuh lapisan tembaga 20 hingga 30 mikron, lembaran akan bengkok dan sulit untuk diperbaiki.

12. Pendinginan papan setelah perataan udara panas:
Saat papan cetak diratakan oleh udara panas, hal itu dipengaruhi oleh suhu rendaman solder yang tinggi (sekitar 250 derajat Celcius).Setelah dikeluarkan, itu harus diletakkan di atas marmer datar atau pelat baja untuk pendinginan alami, dan kemudian dikirim ke mesin pasca pemrosesan untuk dibersihkan.Ini bagus untuk mencegah lengkungan papan.Di beberapa pabrik, untuk meningkatkan kecerahan permukaan timbal-timah, papan dimasukkan ke dalam air dingin segera setelah udara panas diratakan, dan kemudian dikeluarkan setelah beberapa detik untuk pemrosesan pasca.Dampak panas dan dingin semacam ini dapat menyebabkan bengkok pada jenis papan tertentu.Bengkok, berlapis atau melepuh.Selain itu, tempat tidur pengapungan udara dapat dipasang pada peralatan untuk pendinginan.

13. Perawatan papan bengkok:
Di pabrik yang dikelola dengan baik, papan cetak akan diperiksa kerataannya 100% selama pemeriksaan akhir.Semua papan yang tidak memenuhi syarat akan diambil, dimasukkan ke dalam oven, dipanggang pada suhu 150 derajat Celcius di bawah tekanan berat selama 3-6 jam, dan didinginkan secara alami di bawah tekanan berat.Kemudian lepaskan tekanan untuk mengeluarkan papan, dan periksa kerataannya, agar bagian papan dapat disimpan, dan beberapa papan perlu dipanggang dan ditekan dua atau tiga kali sebelum dapat diratakan.Jika langkah-langkah proses anti-warping yang disebutkan di atas tidak diterapkan, beberapa papan tidak akan berguna dan hanya dapat dibuang.



Hak Cipta © 2023 ABIS CIRCUITS CO., LTD.Seluruh hak cipta. Didukung oleh

Jaringan IPv6 didukung

atas

Tinggalkan pesan

Tinggalkan pesan

    Jika Anda tertarik dengan produk kami dan ingin mengetahui lebih detail, silakan tinggalkan pesan di sini, kami akan membalas Anda sesegera mungkin.

  • #
  • #
  • #
  • #
    Segarkan gambar