Γιατί οι πλακέτες PCB παραμορφώνονται κατά την επεξεργασία;

1. Λόγοι γιαPCBστρέβλωση

Οι κύριοι λόγοι για την παραμόρφωση των PCB είναι οι εξής:

Πρώτον, το βάρος και το μέγεθος της ίδιας της πλακέτας κυκλώματος είναι πολύ μεγάλα και τα σημεία στήριξης βρίσκονται και στις δύο πλευρές, τα οποία δεν μπορούν να υποστηρίξουν αποτελεσματικά ολόκληρη την πλακέτα, με αποτέλεσμα μια κοίλη παραμόρφωση στη μέση.

Δεύτερον, το V-cut είναι πολύ βαθύ, γεγονός που προκαλεί στρέβλωση στο V-cut και στις δύο πλευρές. Το V-cut είναι μια κοπή με αυλάκωση στο αρχικό μεγάλο φύλλο, επομένως είναι εύκολο να προκληθεί η παραμόρφωση της σανίδας.

Επιπλέον, το υλικό, η δομή και το σχέδιο του PCB θα επηρεάσουν τη στρέβλωση της πλακέτας. ΟPCBπιέζεται από την πλακέτα πυρήνα, την προεμποτισμό και το εξωτερικό φύλλο χαλκού. Η πλακέτα πυρήνα και το φύλλο χαλκού θα παραμορφωθούν λόγω της θερμότητας όταν πιεστούν μεταξύ τους. Η ποσότητα της παραμόρφωσης εξαρτάται από τον συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE) των δύο υλικών.

2. Παραμόρφωση που προκαλείται κατά την επεξεργασία PCB

Οι αιτίες της παραμόρφωσης της επεξεργασίας PCB είναι πολύ περίπλοκες και μπορούν να χωριστούν σε θερμική και μηχανική καταπόνηση. Μεταξύ αυτών, η θερμική καταπόνηση δημιουργείται κυρίως κατά τη διαδικασία συμπίεσης και η μηχανική καταπόνηση δημιουργείται κυρίως κατά τη στοίβαξη, το χειρισμό και το ψήσιμο της σανίδας.

1. Κατά τη διαδικασία εισερχόμενων ελασμάτων με επένδυση χαλκού, καθώς τα ελάσματα με επένδυση χαλκού είναι όλα διπλής όψης, συμμετρικής δομής, χωρίς γραφικά και το CTE του φύλλου χαλκού και του γυαλιού είναι σχεδόν το ίδιο, δεν υπάρχει σχεδόν καμία παραμόρφωση που προκαλείται από διαφορετικό CTE κατά τη διαδικασία συμπίεσης. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπίεσης, λόγω του μεγάλου μεγέθους της πρέσας, η διαφορά θερμοκρασίας σε διαφορετικές περιοχές της θερμής πλάκας θα προκαλέσει μικρές διαφορές στην ταχύτητα σκλήρυνσης και τον βαθμό της ρητίνης σε διαφορετικές περιοχές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπίεσης. Ταυτόχρονα, το δυναμικό ιξώδες σε διαφορετικούς ρυθμούς θέρμανσης είναι επίσης αρκετά διαφορετικό, επομένως θα δημιουργηθεί τοπική καταπόνηση λόγω διαφορετικών διαδικασιών σκλήρυνσης. Γενικά, αυτή η πίεση θα παραμείνει ισορροπημένη μετά το πάτημα, αλλά σταδιακά θα απελευθερωθεί και θα παραμορφωθεί κατά τη διάρκεια της επόμενης επεξεργασίας.

2. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπίεσης PCB, λόγω του παχύτερου πάχους, της διαφορετικής κατανομής σχεδίων και της μεγαλύτερης προεμποτισμού, η θερμική καταπόνηση θα είναι πιο δύσκολο να εξαλειφθεί από τα ελάσματα με επένδυση χαλκού. Η πίεση στην πλακέτα PCB απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης διαδικασίας διάτρησης, διαμόρφωσης ή ψησίματος, προκαλώντας την παραμόρφωση της πλακέτας.

3. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψησίματος της μάσκας συγκόλλησης και του μεταξιού, καθώς το μελάνι της μάσκας συγκόλλησης δεν μπορεί να στοιβάζεται το ένα πάνω στο άλλο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης, η πλακέτα PCB θα τοποθετηθεί στη σχάρα για να ψηθεί η σανίδα για σκλήρυνση. Η θερμοκρασία της μάσκας συγκόλλησης είναι περίπου 150℃, η οποία υπερβαίνει την τιμή Tg της σανίδας με επένδυση από χαλκό και το PCB μαλακώνει εύκολα και δεν μπορεί να αντέξει τις υψηλές θερμοκρασίες. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές πρέπει να θερμαίνουν ομοιόμορφα και τις δύο πλευρές του υποστρώματος, διατηρώντας παράλληλα το χρόνο επεξεργασίας όσο το δυνατόν μικρότερο για να μειωθεί η παραμόρφωση του υποστρώματος.

4. Κατά τη διαδικασία ψύξης και θέρμανσης του PCB, λόγω της ανομοιομορφίας των ιδιοτήτων και της δομής του υλικού, θα δημιουργηθεί θερμική καταπόνηση, με αποτέλεσμα τη μικροσκοπική καταπόνηση και τη συνολική παραμόρφωση. Το εύρος θερμοκρασίας του κλιβάνου κασσίτερου είναι 225℃ έως 265℃, ο χρόνος εξομάλυνσης της συγκόλλησης ζεστού αέρα των συνηθισμένων σανίδων είναι μεταξύ 3 δευτερολέπτων και 6 δευτερολέπτων και η θερμοκρασία ζεστού αέρα είναι 280℃ έως 300℃. Αφού ισοπεδωθεί η συγκόλληση, η σανίδα τοποθετείται στον κασσιτερικό κλίβανο από την κανονική κατάσταση θερμοκρασίας και η κανονική θερμοκρασία πλύσης με νερό μετά την επεξεργασία πραγματοποιείται εντός δύο λεπτών αφότου βγει από τον κλίβανο. Ολόκληρη η διαδικασία ισοπέδωσης συγκόλλησης θερμού αέρα είναι μια γρήγορη διαδικασία θέρμανσης και ψύξης. Λόγω των διαφορετικών υλικών και της ανομοιομορφίας της δομής της πλακέτας κυκλώματος, η θερμική καταπόνηση θα προκύψει αναπόφευκτα κατά τη διαδικασία ψύξης και θέρμανσης, με αποτέλεσμα τη μικροσκοπική καταπόνηση και τη γενική παραμόρφωση.

5. Οι ακατάλληλες συνθήκες αποθήκευσης μπορεί επίσης να προκαλέσουνPCBστρέβλωση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποθήκευσης του σταδίου ημικατεργασμένου προϊόντος, εάν η πλακέτα PCB έχει εισαχθεί σταθερά στο ράφι και η στεγανότητα του ραφιού δεν έχει ρυθμιστεί καλά ή η πλακέτα δεν στοιβάζεται με τυποποιημένο τρόπο κατά την αποθήκευση, μπορεί να προκληθεί μηχανική παραμόρφωση της σανίδας.

3. Λόγοι τεχνικού σχεδιασμού:

1. Εάν η επιφάνεια του χαλκού στην πλακέτα κυκλώματος είναι ανομοιόμορφη, με τη μία πλευρά μεγαλύτερη και την άλλη πλευρά μικρότερη, η επιφανειακή τάση στις αραιές περιοχές θα είναι πιο αδύναμη από ό,τι στις πυκνές περιοχές, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση της πλακέτας όταν η θερμοκρασία είναι πολύ ψηλά.

2. Οι ειδικές σχέσεις διηλεκτρικής ή σύνθετης αντίστασης μπορεί να προκαλέσουν ασύμμετρη δομή του πολυστρωματικού υλικού, με αποτέλεσμα τη στρέβλωση της πλακέτας.

3. Εάν οι κοίλες θέσεις της ίδιας της σανίδας είναι μεγάλες και υπάρχουν πολλές από αυτές, είναι εύκολο να παραμορφωθούν όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή.

4. Εάν υπάρχουν πάρα πολλά πάνελ στον πίνακα, η απόσταση μεταξύ των πάνελ είναι κούφια, ειδικά οι ορθογώνιες σανίδες, οι οποίες είναι επίσης επιρρεπείς σε στρέβλωση.