Ved fremstilling og anvendelse af printplader er vridning en vigtig faktor, der påvirker deres ydeevne og pålidelighed. PCB-kortvridning kan ikke kun føre til dårlig lodning af elektroniske komponenter, hvilket forårsager elektrisk forbindelsesfejl, men påvirker også produktets samlede nøjagtighed og reducerer produktkvaliteten. Derfor er implementering af et effektivt printkort-forvridningskontrolskema af afgørende betydning for at forbedre printkortkvaliteten og sikre stabil drift af elektroniske enheder.
1, Analyse af årsagerne til PCB-kortforvridning
Materielle faktorer
Forskelle i kortegenskaber: Forskellige typer printkort, såsom almindelige FR-4, CEM-3 osv., har forskellige termiske udvidelseskoefficienter. Under printkort-fremstillingsprocessen, når de gennemgår høj-temperatursvejsning og andre processer, kan den ujævne termiske udvidelse af hvert lag af pladen nemt generere indre spændinger, hvilket fører til vridning. For eksempel har FR-4-kort en relativt stor termisk udvidelseskoefficient i Z-aksens retning. I højtemperaturmiljøer er udvidelsen i Z-aksens retning større end i X- og Y-aksen. Denne anisotrope ekspansionskarakteristik øger risikoen for vridning.
Kobberfoliebinding med substrat: Kobberfolie, som en vigtig del af printkortbærende kredsløb, kan også påvirke graden af vridning på grund af dens binding til substratet. Hvis bindingskraften mellem kobberfolie og substrat er ujævn under lamineringsprocessen, kan adskillelse eller relativ forskydning mellem kobberfolie og substrat forekomme med temperaturændringer og mekaniske belastninger under efterfølgende bearbejdning og brug, hvilket fører til, at printpladen bliver skæv.
Designfaktorer
Ujævnt kredsløbslayout: Ujævnt kredsløbslayout på printkort kan føre til ujævn spændingsfordeling på tavlen. Hvis kobberfoliefordelingen i et bestemt område er for tæt, mens andre områder er relativt sparsomme, under den termiske bearbejdning, optager det tætte kobberfolieområde mere varme og udvider sig i højere grad, hvorved der dannes en stor indre spændingsforskel med kobberfoliens sparsomme areal, hvilket befordrer printpladen til at deformeres. For eksempel i printkortdesignet af nogle høj-elektroniske produkter har området, hvor strømenheder er koncentreret, et stort kobberfolieareal og en tyk tykkelse. Hvis layoutet ikke er rimeligt, kan det nemt forårsage deformation af pladen i det pågældende område.
Uoverensstemmelse mellem pladetykkelse og størrelse: Der er et vist proportionalt forhold mellem tykkelsen og størrelsen af printpladen. Når tykkelsen af brættet er for tynd og størrelsen er for stor, er stivheden af brættet utilstrækkelig, og det påvirkes let af eksterne kræfter og termisk spænding under forarbejdning og brug, hvilket resulterer i vridning. Tværtimod, hvis tykkelsen af pladen er for stor, og størrelsen er for lille, kan det øge omkostningerne på grund af overdreven design og kan også forårsage vridning under forarbejdningen på grund af spændingskoncentration.
Faktorer i fremstillingsprocessen
Pressende procesproblem: Presning er en kritisk proces ved fremstilling af printkort. Hvis pressetemperaturen, -trykket og -tiden ikke er korrekt kontrolleret, kan det føre til løs eller ujævn binding mellem lagene inde i pladen, hvilket resulterer i intern spænding og vridning. For eksempel, hvis pressetemperaturen er for høj, eller opvarmningshastigheden er for høj, vil arket blødgøres for meget og være tilbøjeligt til at deformeres under tryk; Ujævnt kompressionstryk kan føre til inkonsekvent binding mellem forskellige dele af pladen, hvilket resulterer i vridning.
2, PCB bord warpage kontrol ordning
Materialevalgsoptimering
Matchende termisk ekspansionskoefficient: Når du vælger printkort, skal du prøve at vælge materialer med lignende termiske ekspansionskoefficienter i alle retninger for at reducere intern spænding forårsaget af forskelle i termisk ekspansion. For nogle applikationsscenarier, der kræver ekstrem høj forvrængning, såsom printkort i elektronisk rumfartsudstyr, kan materialer med lav termisk udvidelseskoefficient og isotropi, såsom keramiske substrater, overvejes. For almindelige elektroniske produkter kan den termiske ekspansionskoefficient for forskellige typer FR-4-plader afskærmes og sammenlignes for at vælge det kort, der er mere egnet til produktdesignkrav.
Sikre kvaliteten af kobberfolie og substrat: Vælg pålidelig kobberfolie og substrat for at sikre god binding mellem dem. Under indkøbsprocessen kontrolleres kvalitetsstandarderne for råvarer strengt, og parametre som ruheden og renheden af kobberfolie, harpiksindholdet i substratet og distribution af glasfibre testes. For eksempel kan brug af kobberfolie med en specialbehandlet overflade øge dens vedhæftning til underlaget og mindske risikoen for adskillelse mellem kobberfolien og underlaget under bearbejdningen.
Forebyggelse i designfasen
Rimelig layout af kredsløb: I printkortdesign skal kredsløbslayoutet være så ensartet som muligt for at undgå, at kobberfolie koncentreres i et bestemt område. For komponenter med høj effekt og høj varmegenerering bør de være rimeligt fordelt og arrangeret, og varmeafledningsplader med stort-areal bør bruges til varmeafledning, samtidig med at det sikres ensartet fordeling af varmeafledningskobberplader for at afbalancere belastningen på pladen under termisk behandling. For eksempel, når du designer et computerbundkort, er strømforsyningsledningerne og varmeaflednings-kobberpladerne af høj-effektchips, såsom CPU og GPU, jævnt fordelt på bundkortet for at reducere vridning forårsaget af lokal kobberfolietæthed.
Optimer forholdet mellem pladetykkelse og størrelse: Baseret på de faktiske brugskrav til printpladen skal du nøjagtigt beregne og bestemme det optimale forhold mellem pladetykkelse og størrelse. Ud fra den forudsætning at opfylde kravene til elektrisk ydeevne og mekanisk styrke skal du vælge den passende pladetykkelse for at forbedre pladens stivhed. For større printkort kan deres anti-vridningsevne forbedres ved at tilføje forstærkende ribber eller ved at anvende en flerlagspladestruktur. For eksempel, i design af store printkort til industrielt kontroludstyr, er forstærkende ribber sat i kanterne og nøgledele af pladen, hvilket effektivt forbedrer den samlede stivhed af pladen og reducerer vridning.
Forbedring af fremstillingsprocessen
Præcis styring af presseprocessen: I presseprocessen bruges avanceret presseudstyr og kontrolsystemer til præcist at kontrollere pressetemperaturen, -trykket og -tiden. Udvikl en rimelig komprimeringsproceskurve for at sikre, at pladen er ensartet opvarmet og komprimeret under komprimeringsprocessen, og at hvert lag er fuldt bundet. For eksempel ved hjælp af en segmenteret opvarmnings- og konstant trykbindingsproces flydes harpiksen indledningsvis ved en lavere temperatur for at udfylde hullerne mellem lagene af pladen, og derefter øges temperaturen gradvist til hærdningstemperaturen, mens der opretholdes et stabilt tryk for fuldt ud at hærde pladen og reducere genereringen af indre spændinger.