PCB變形的原因及改善對策

電路板經過回流焊時大多容易發生板彎板翹，嚴重的話甚至會造成元件空焊、立碑等情況，應如何克服呢？

1、PCB線路板變形的危害

在自動化表面貼裝線上,電路板若不平整,會引起定位不準,元器件無法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上,甚至會撞壞自動插裝機。裝上元器件的電路板焊接后發生彎曲,元件腳很難剪平整齊。板子也無法裝到機箱或機內的插座上,所以,裝配廠碰到板翹同樣是十分煩惱。目前的表面貼裝技術正在朝著高精度、高速度、智能化方向發展,這就對做為各種元器件家園的PCB板提出了更高的平整度要求。

在IPC標準中特別指出帶有表面貼裝器件的PCB板允許的最大變形量為0.75%,沒有表面貼裝的PCB板允許的最大變形量為1.5%。實際上,為滿足高精度和高速度貼裝的需求,部分電子裝聯廠家對變形量的要求更加嚴格,如我公司有多個客戶要求允許的最大變形量為0.5%,甚至有個別客戶要求0.3%。

PCB板由銅箔、樹脂、玻璃布等材料組成,各材料物理和化學性能均不相同,壓合在一起后必然會產生熱應力殘留,導致變形。同時在PCB的加工過程中,會經過高溫、機械切削、濕處理等各種流程,也會對板件變形產生重要影響,總之可以導致PCB板變形的原因復雜多樣,如何減少或消除由于材料特性不同或者加工引起的變形,成為PCB制造商面臨的最復雜問題之一。

2、變形產生原因分析

PCB板的變形需要從材料、結構、圖形分布、加工制程等幾個方面進行研究，本文將對可能產生變形的各種原因和改善方法進行分析和闡述。

電路板上的鋪銅面面積不均勻，會惡化板彎與板翹。

一般電路板上都會設計有大面積的銅箔來當作接地之用，有時候Vcc層也會有設計有大面積的銅箔，當這些大面積的銅箔不能均勻地分佈在同一片電路板上的時候，就會造成吸熱與散熱速度不均勻的問題，電路板當然也會熱脹冷縮，如果漲縮不能同時就會造成不同的應力而變形，這時候板子的溫度如果已經達到了Tg值的上限，板子就會開始軟化，造成永久的變形。

電路板上各層的連結點(vias，過孔)會限制板子漲縮。

現今的電路板大多為多層板，而且層與層之間會有向鉚釘一樣的連接點(vias)，連結點又分為通孔、盲孔與埋孔，有連結點的地方會限制板子漲冷縮的效果，也會間接造成板彎與板翹

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