SMT( Assemblaggio di circuiti stampati , PCBA ) è anche chiamata tecnologia a montaggio superficiale.Durante il processo di produzione, la pasta saldante viene riscaldata e fusa in un ambiente riscaldato, in modo che i pad PCB siano combinati in modo affidabile con i componenti a montaggio superficiale attraverso la lega della pasta saldante.Chiamiamo questo processo saldatura a rifusione.La maggior parte dei circuiti stampati è soggetta a flessione e deformazione della scheda durante la rifusione (saldatura a rifusione).Nei casi più gravi, può persino causare componenti come saldature vuote e pietre tombali. Nella linea di assemblaggio automatizzata, se il PCB della fabbrica di circuiti stampati non è piatto, causerà un posizionamento impreciso, i componenti non possono essere inseriti nei fori e nei cuscinetti di montaggio superficiale della scheda e anche la macchina per l'inserimento automatico verrà danneggiata.La scheda con i componenti è piegata dopo la saldatura e i piedi dei componenti sono difficili da tagliare in modo ordinato.La scheda non può essere installata sullo chassis o sulla presa all'interno della macchina, quindi è anche molto fastidioso per l'impianto di assemblaggio incontrare la deformazione della scheda.Al momento, le schede stampate sono entrate nell'era del montaggio superficiale e del montaggio su chip e gli impianti di assemblaggio devono avere requisiti sempre più severi per la deformazione delle schede.
Secondo l'US IPC-6012 (edizione 1996) "Specifiche e specifiche prestazionali per Schede stampate rigide ", la deformazione e la distorsione massima consentita per le schede stampate montate in superficie è dello 0,75% e dell'1,5% per le altre schede. Rispetto a IPC-RB-276 (edizione 1992), ciò ha migliorato i requisiti per le schede stampate montate in superficie. A attualmente, la deformazione consentita da vari impianti di assemblaggio elettronico, indipendentemente dallo spessore di 1,6 mm a doppia faccia o multistrato, è solitamente dello 0,70 ~ 0,75%.
Per molte schede SMT e BGA, il requisito è dello 0,5%.Alcune fabbriche di elettronica stanno esortando ad aumentare lo standard di deformazione allo 0,3%.Il metodo di verifica della deformazione è conforme a GB4677.5-84 o IPC-TM-650.2.4.22B.Metti la scheda stampata sulla piattaforma verificata, inserisci il perno di prova nel punto in cui il grado di deformazione è maggiore e dividi il diametro del perno di prova per la lunghezza del bordo curvo del cartone stampato per calcolare la deformazione del cartone stampato.La curvatura è sparita.
Quindi, nel processo di produzione di PCB, quali sono le ragioni della flessione e della deformazione della tavola?
La causa di ciascuna flessione e deformazione della piastra può essere diversa, ma tutto dovrebbe essere attribuito allo stress applicato alla piastra che è maggiore dello stress che il materiale della piastra può sopportare.Quando la piastra è soggetta a sollecitazioni non uniformi o quando la capacità di ciascun punto della tavola di resistere alle sollecitazioni non è uniforme, si verificherà il risultato della flessione e della deformazione della tavola.Di seguito è riportato un riepilogo delle quattro principali cause di flessione e deformazione della piastra.
1. La superficie irregolare del rame sul circuito stampato peggiorerà la flessione e la deformazione del circuito
Generalmente, un'ampia area di lamina di rame è progettata sul circuito stampato per scopi di messa a terra.A volte viene disegnata anche un'ampia area di lamina di rame sullo strato Vcc.Quando queste lamine di rame di ampia area non possono essere distribuite uniformemente sullo stesso circuito In questo momento, causerà il problema dell'assorbimento e della dissipazione del calore irregolari.Naturalmente, anche il circuito stampato si espanderà e si contrarrà con il calore.Se l'espansione e la contrazione non possono essere eseguite contemporaneamente, causeranno sollecitazioni e deformazioni diverse.In questo momento, se la temperatura della scheda ha raggiunto Tg Il limite superiore del valore, la scheda inizierà ad ammorbidirsi, provocando una deformazione permanente.
2. Il peso del circuito stampato stesso causerà l'ammaccatura e la deformazione della scheda
Generalmente, il forno a rifusione utilizza una catena per far avanzare la scheda del circuito nel forno a rifusione, ovvero i due lati della scheda vengono utilizzati come fulcri per supportare l'intera scheda.Se ci sono parti pesanti sulla tavola, o la dimensione della tavola è troppo grande, mostrerà una depressione nel mezzo a causa della quantità di seme, facendo piegare la piastra.
3. La profondità del V-Cut e la striscia di collegamento influiranno sulla deformazione del puzzle
Fondamentalmente, V-Cut è il colpevole che distrugge la struttura della tavola, perché V-Cut taglia scanalature a forma di V sul grande foglio originale, quindi V-Cut è soggetto a deformazioni.
4. I punti di connessione (via) di ogni strato sulla scheda del circuito limiteranno l'espansione e la contrazione della scheda
I circuiti stampati di oggi sono per lo più schede multistrato e ci saranno punti di connessione simili a rivetti (via) tra gli strati.I punti di connessione si dividono in fori passanti, fori ciechi e fori interrati.Dove ci sono punti di connessione, la scheda sarà ristretta.L'effetto dell'espansione e della contrazione causerà anche indirettamente la flessione e la deformazione della piastra.
Quindi, come possiamo prevenire meglio il problema della deformazione del cartone durante il processo di produzione? Ecco alcuni metodi efficaci che spero possano aiutarti.
1. Ridurre l'effetto della temperatura sullo stress della tavola
Poiché la "temperatura" è la principale fonte di sollecitazione del cartone, fintanto che la temperatura del forno di rifusione viene abbassata o la velocità di riscaldamento e raffreddamento del cartone nel forno di rifusione viene rallentata, il verificarsi di flessione e deformazione della lamiera può essere notevolmente ridotto.Tuttavia, possono verificarsi altri effetti collaterali, come il cortocircuito della saldatura.
2. Utilizzo di fogli ad alta Tg
Tg è la temperatura di transizione vetrosa, cioè la temperatura alla quale il materiale passa dallo stato vetroso allo stato gommoso.Più basso è il valore Tg del materiale, più velocemente la tavola inizia ad ammorbidirsi dopo essere entrata nel forno di rifusione e il tempo necessario per diventare uno stato di gomma morbida Diventerà anche più lungo e la deformazione della tavola sarà ovviamente più grave .L'utilizzo di una lastra con Tg superiore può aumentare la sua capacità di resistere a sollecitazioni e deformazioni, ma anche il prezzo del relativo materiale è più alto.
3. Aumentare lo spessore del circuito stampato Per raggiungere lo scopo di rendere più leggero e sottile per molti prodotti elettronici, lo spessore della scheda è rimasto di 1,0 mm, 0,8 mm o addirittura 0,6 mm.Un tale spessore deve evitare che la tavola si deformi dopo il forno di rifusione, il che è davvero difficile.Si raccomanda che se non vi è alcun requisito di leggerezza e sottigliezza, lo spessore del pannello dovrebbe essere di 1,6 mm, il che può ridurre notevolmente il rischio di flessione e deformazione del pannello. 4. Riduci le dimensioni del circuito stampato e riduci il numero di puzzle Poiché la maggior parte dei forni a riflusso utilizza catene per far avanzare il circuito stampato, maggiore sarà la dimensione del circuito stampato a causa del suo stesso peso, ammaccatura e deformazione nel forno a riflusso, quindi prova a mettere il lato lungo del circuito stampato come bordo della scacchiera.Sulla catena del forno a rifusione è possibile ridurre la depressione e la deformazione causate dal peso del circuito stampato.Anche la riduzione del numero dei pannelli si basa su questo motivo.Vale a dire, quando si supera la fornace, cercare di utilizzare il bordo stretto per superare la direzione della fornace il più lontano possibile.La quantità di deformazione della depressione. 5. Apparecchio del vassoio del forno usato Se i metodi di cui sopra sono difficili da ottenere, l'ultimo consiste nell'utilizzare il supporto/modello di rifusione per ridurre la quantità di deformazione.Il motivo per cui il supporto/modello di rifusione può ridurre la flessione della piastra è perché si spera che si tratti di espansione termica o contrazione a freddo.Il vassoio può contenere il circuito stampato e attendere fino a quando la temperatura del circuito stampato è inferiore al valore Tg e ricominciare a indurirsi, e può anche mantenere le dimensioni originali. Se il pallet monostrato non è in grado di ridurre la deformazione del circuito stampato, è necessario aggiungere una copertura per bloccare il circuito stampato con i pallet superiore e inferiore.Ciò può ridurre notevolmente il problema della deformazione del circuito stampato attraverso il forno di riflusso.Tuttavia, questo vassoio del forno è piuttosto costoso e per posizionare e riciclare i vassoi è necessario il lavoro manuale. 6. Utilizzare Router anziché V-Cut per utilizzare la sottoscheda Poiché V-Cut distruggerà la resistenza strutturale della scheda tra i circuiti stampati, cercare di non utilizzare la sottoscheda V-Cut o ridurre la profondità del V-Cut.
7. Tre punti attraversati nella progettazione ingegneristica: R. La disposizione dei preimpregnati interstrato dovrebbe essere simmetrica, ad esempio, per pannelli a sei strati, lo spessore tra 1~2 e 5~6 strati e il numero di preimpregnati dovrebbe essere lo stesso, altrimenti è facile deformarsi dopo la laminazione. B. Il cartone multistrato e il prepreg devono utilizzare i prodotti dello stesso fornitore. C. L'area dello schema del circuito sul lato A e sul lato B dello strato esterno dovrebbe essere il più vicino possibile.Se il lato A è una grande superficie di rame e il lato B ha solo poche linee, questo tipo di cartone stampato si deformerà facilmente dopo l'incisione.Se l'area delle linee sui due lati è troppo diversa, puoi aggiungere delle griglie indipendenti sul lato sottile per bilanciare. 8. La latitudine e la longitudine del prepreg: Dopo che il prepreg è stato laminato, i tassi di restringimento dell'ordito e della trama sono diversi e le direzioni dell'ordito e della trama devono essere distinte durante la tranciatura e la laminazione.In caso contrario, è facile causare la deformazione del pannello finito dopo la laminazione ed è difficile correggerlo anche se la pressione viene applicata al pannello di cottura.Molte ragioni per la deformazione del pannello multistrato sono che i prepreg non si distinguono nelle direzioni di ordito e trama durante la laminazione e sono impilati in modo casuale. Il metodo per distinguere le direzioni dell'ordito e della trama: la direzione di laminazione del prepreg in un rotolo è la direzione dell'ordito, mentre la direzione della larghezza è la direzione della trama;per il cartone in lamina di rame, il lato lungo è la direzione della trama e il lato corto è la direzione dell'ordito.Se non sei sicuro, contatta il produttore o la domanda del fornitore. 9. Tavola da forno prima del taglio: Lo scopo di cuocere la tavola prima di tagliare il laminato rivestito di rame (150 gradi Celsius, tempo 8 ± 2 ore) è rimuovere l'umidità nella tavola e allo stesso tempo far solidificare completamente la resina nella tavola ed eliminare ulteriormente il tensione residua nella tavola, utile per evitare che la tavola si deformi.Aiutare.Attualmente, molti pannelli bifacciali e multistrato aderiscono ancora alla fase di cottura prima o dopo la tranciatura.Tuttavia, ci sono eccezioni per alcune fabbriche di lastre.Anche le attuali normative sui tempi di asciugatura dei PCB di varie fabbriche di PCB sono incoerenti e vanno da 4 a 10 ore.Si consiglia di decidere in base al grado del cartone stampato prodotto e alle esigenze di deformazione del cliente.Cuocere dopo aver tagliato in un puzzle o tranciato dopo che l'intero blocco è cotto.Entrambi i metodi sono fattibili.Si consiglia di cuocere la tavola dopo il taglio.Anche il pannello dello strato interno dovrebbe essere cotto... 10. Oltre allo stress dopo la laminazione: Dopo che la tavola multistrato è stata pressata a caldo e a freddo, viene estratta, tagliata o fresata dalle sbavature e quindi posta in forno a 150 gradi Celsius per 4 ore, in modo che lo stress nella tavola sia gradualmente rilasciato e la resina è completamente indurita.Questo passaggio non può essere omesso.
11. La piastra sottile deve essere raddrizzata durante la galvanica: Quando il pannello multistrato ultrasottile da 0,4 ~ 0,6 mm viene utilizzato per la galvanica superficiale e la galvanica a motivi, è necessario realizzare speciali rulli di bloccaggio.Dopo che la piastra sottile è stata fissata sul fly bus sulla linea di galvanica automatica, viene utilizzato un bastoncino tondo per bloccare l'intero fly bus.I rulli sono legati insieme per raddrizzare tutte le lastre sui rulli in modo che le lastre dopo la placcatura non si deformino.Senza questa misura, dopo aver galvanizzato uno strato di rame da 20 a 30 micron, il foglio si piegherà ed è difficile rimediare. 12. Raffreddamento della tavola dopo il livellamento ad aria calda: Quando la scheda stampata viene livellata dall'aria calda, viene influenzata dall'elevata temperatura del bagno di saldatura (circa 250 gradi Celsius).Dopo essere stato estratto, deve essere posizionato su una lastra piana di marmo o acciaio per il raffreddamento naturale, quindi inviato a una macchina di post-elaborazione per la pulizia.Questo è utile per prevenire la deformazione della tavola.In alcune fabbriche, per migliorare la brillantezza della superficie di piombo-stagno, le lastre vengono messe in acqua fredda subito dopo che l'aria calda è stata livellata e quindi estratte dopo pochi secondi per la post-elaborazione.Questo tipo di impatto caldo e freddo può causare deformazioni su alcuni tipi di tavole.Ritorto, stratificato o con vesciche.Inoltre, è possibile installare sull'apparecchiatura un letto flottante ad aria per il raffreddamento. 13. Trattamento del cartone deformato: In una fabbrica ben gestita, la planarità del cartone stampato verrà controllata al 100% durante l'ispezione finale.Tutte le tavole non qualificate verranno prelevate, messe in forno, cotte a 150 gradi Celsius sotto forte pressione per 3-6 ore e raffreddate naturalmente sotto forte pressione.Quindi allevia la pressione per estrarre la tavola e controlla la planarità, in modo che parte della tavola possa essere salvata, e alcune tavole devono essere cotte e pressate due o tre volte prima di poter essere livellate.Se le suddette misure di processo anti-deformazione non vengono implementate, alcune delle tavole saranno inutili e potranno essere solo rottamate.
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