在自動(dòng)貼片線中，如果電路板不平整，會(huì)導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，元器件無法插入或貼裝到板的孔和貼片焊盤上，甚至損壞自動(dòng)貼片機(jī)。

電路板與元器件連接后會(huì)彎曲，元器件引腳不易剪平。 板子不能放進(jìn)機(jī)箱或插座，所以組裝廠也很擔(dān)心板子翹曲。

當(dāng)前的表面貼裝技術(shù)正朝著高精度、高速化、智能化的方向發(fā)展，這就要求PCB板具有更高的平整度，可以作為各種元器件的主體。

特別是IPC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，帶有表面貼裝器件的PCB板的允許變形量為0.75%，而沒有表面貼裝器件的PCB板的允許變形量為1.5%。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足高精度、高速貼裝的要求，一些電子組裝廠商對(duì)變形量的要求更為嚴(yán)格，如0.5%的變形量，個(gè)別要求甚至0.3%。

印制電路板由銅箔、樹脂、玻璃布等材料組成。 它們的物理和化學(xué)性質(zhì)不同。 壓在一起難免會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形。

同時(shí)，PCB板在加工過程中，會(huì)經(jīng)歷高溫、機(jī)械切割、濕法工藝等多種工藝過程，對(duì)板材的變形也會(huì)產(chǎn)生重要影響。 PCB板變形的原因復(fù)雜多變。 如何減少或消除因材料特性不同或加工工藝不同而引起的變形，成為PCB制造商面臨的難點(diǎn)之一。

PCB變形原因分析

PCB的變形需要從材料、結(jié)構(gòu)、圖形分布、PCB加工工藝等幾個(gè)方面進(jìn)行研究，本文將對(duì)可能產(chǎn)生變形的各種原因及改進(jìn)方法進(jìn)行分析和闡述。

板材覆銅面積不均勻，使板材彎曲翹曲更嚴(yán)重。

通常在PCB上設(shè)計(jì)大量的銅箔作為接地，有時(shí)在Vcc層設(shè)計(jì)大量的銅箔。 當(dāng)這些大量的銅箔不能均勻分布在同一塊電路板上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)吸熱和散熱不均勻的問題。

當(dāng)然，電路板也是熱縮的。 如果熱縮不能同時(shí)因不同的應(yīng)力而變形，那么板材的溫度達(dá)到Tg值的上限，板材就會(huì)開始變軟，引起變形。

電路板上每一層的連接點(diǎn)（via）都會(huì)限制電路板的升降。

大多數(shù)現(xiàn)代電路板都是多層板。 將有與板之間的鉚釘相同的連接點(diǎn)。 連接點(diǎn)分為通孔、盲孔和埋孔。 有交接點(diǎn)的地方，板材的脹縮效果會(huì)受到限制，板材會(huì)間接彎曲翹曲。

電路板變形的原因：

電路板本身的重量會(huì)導(dǎo)致電路板下垂變形。

通常，回流焊爐采用鏈條結(jié)構(gòu)，可以推動(dòng)電路板向前移動(dòng)，即整塊電路板應(yīng)以電路板的兩側(cè)為支點(diǎn)支撐。

如果板材上有超重零件或板材尺寸過大，會(huì)因板材本身的數(shù)量而產(chǎn)生中間凹陷，造成彎曲。

V-Cut 和連桿的深度會(huì)影響面板的變形。

從根本上說，V-Cut是破壞板塊下部結(jié)構(gòu)的罪魁禍?zhǔn)住?因?yàn)閂-Cut是在原大板上面開槽的，V-Cut處很容易變形。

壓接材料、結(jié)構(gòu)、花紋對(duì)板材變形的影響程度：

電路板由芯板、半固化片和外層銅箔壓制而成。 芯板和銅箔在壓合過程中會(huì)發(fā)生熱變形，變形量取決于兩種材料的熱膨脹系數(shù)（CTE）

銅的熱膨脹系數(shù)（CTE）約為17X10-6； FR-4基板的熱膨脹系數(shù)（CTE）約為（50~70）X10-6； 由于玻璃布的存在，普通FR-4基材的熱膨脹系數(shù)（250~350）和X向CTE一般與銅箔相似

加工過程中PCB變形

PCB在加工過程中變形的原因非常復(fù)雜，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。

在這些應(yīng)力中，熱應(yīng)力是在壓制過程中產(chǎn)生的，機(jī)械應(yīng)力是在板材的堆放、搬運(yùn)和烘烤過程中產(chǎn)生的。 接下來，我們將按照流程的順序進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論。

一、覆銅板原材料：

覆銅板是一種結(jié)構(gòu)對(duì)稱、無圖案的雙層面板。 銅箔和玻璃布的熱膨脹系數(shù)相差甚遠(yuǎn)，因此在壓合時(shí)很少發(fā)生因熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致的變形。

但由于覆銅板壓機(jī)尺寸較大，熱板不同區(qū)域存在溫差，在壓合過程中，不同區(qū)域的樹脂固化速度和程度存在細(xì)微差異。 同時(shí)，不同升溫速率下的動(dòng)態(tài)粘度存在較大差異，也會(huì)在固化過程中產(chǎn)生局部應(yīng)力。

一般壓制后應(yīng)力保持平衡，但在后續(xù)加工中逐漸釋放，形成變形。

二、按壓：

印制電路板的壓制過程是產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要過程。 與覆銅板的壓制過程類似，在固化過程中也會(huì)因不一致而產(chǎn)生局部應(yīng)力。 由于印制電路板厚度較厚，圖案較多，半凝固塊較多，消除熱應(yīng)力也比覆銅板困難。

而且，PCB上的應(yīng)力會(huì)在后續(xù)的鉆孔、成型或烘烤過程中釋放，導(dǎo)致板子變形。

三、阻焊、字符烘烤等工藝：

由于PCB阻焊油墨在固化時(shí)不能相互重疊，所以將電路板垂直放置在架子上進(jìn)行干燥固化。 阻焊溫度約為150℃，剛好超過Tg材料的Tg點(diǎn)。 Tg點(diǎn)以上的樹脂彈性大，板材在自重或烘箱強(qiáng)風(fēng)作用下容易變形。

四、熱風(fēng)焊錫平整度：

一般整臺(tái)熱風(fēng)焊錫機(jī)的錫爐溫度為225℃~265℃，時(shí)間為3S-6S。 熱風(fēng)溫度為280~300℃。

常溫焊料從常溫送入錫爐，出爐后2分鐘內(nèi)用常溫后處理水清洗。 熱風(fēng)焊料整平的整個(gè)過程是一個(gè)快速冷卻的過程。

由于PCB的材質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)不均勻，在冷熱過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成微應(yīng)變和整體變形翹曲區(qū)。

五、 儲(chǔ)存：

PCB在半成品階段入庫時(shí)，通常是硬插在貨架上。 存放時(shí)貨架松緊度調(diào)整不當(dāng)或板材堆放、放置不當(dāng)，都會(huì)引起板材機(jī)械變形。 尤其是對(duì)2.0mm以下的板材影響更大。

除上述因素外，影響PCB變形的因素還有很多。

防止PCB翹曲變形

PCB的翹曲變形對(duì)PCB的生產(chǎn)影響很大，翹曲變形也是PCB生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題。 帶元器件的板子焊接后會(huì)彎曲，元器件腿不易整齊。

電路板不能安裝在機(jī)箱或插座上，所以電路板的翹曲會(huì)影響整個(gè)后續(xù)工序的正常運(yùn)行。

目前，印刷電路板已經(jīng)進(jìn)入表面貼裝和貼片安裝階段，工藝要求也在不斷提高，因此對(duì)電路板翹曲度的要求也越來越高。 因此，我們應(yīng)該找出半轉(zhuǎn)的原因。

印刷電路板設(shè)計(jì)應(yīng)注意：

層與層之間的半固化片應(yīng)對(duì)稱排列。 如六層板、1~2層、5~6層板的厚度應(yīng)與半固化板的數(shù)量一致，否則容易分層翹曲。

多層芯板和半固化板應(yīng)由同一供應(yīng)商生產(chǎn)。

A. B 兩個(gè)外平面的線性區(qū)域應(yīng)盡可能接近。 如果A面是大銅，B面只走幾條線，這種印版蝕刻后很容易翹邊。 如果兩條線的面積相差太大，可以在細(xì)邊加幾個(gè)獨(dú)立的格子來達(dá)到平衡。