一、為什么PCB厚銅板要求十分平整
在自動化插裝線上,印制線路板若不平整,會引起定位不準(zhǔn),元器件無法插裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上,甚至?xí)矇淖詣硬逖b機。裝上元器件的板子焊接后發(fā)生彎曲,元件腳很難剪平整齊。如果這樣的話,PCB板也無法裝到機箱或機內(nèi)的插座上,所以,裝配廠碰到板翹同樣是十分煩惱。目前,印制線路板已進入到表面安裝和芯片安裝的時代,裝配廠對板翹的要求必定越來越嚴(yán)。
二、翹曲度的標(biāo)準(zhǔn)和測試方法
據(jù)(剛性印制板的鑒定與性能規(guī)范),用于表面安裝印制板的允許最大翹曲和扭曲為0.75%,其它各種板子允許1.5%。目前,各電子裝配廠許可的翹曲度,不管雙面電路板或多層線路板,PCB厚銅板, 1.6mm厚度,通常是0.70~0.75%,不少SMT,BGA的板子,要求是0.5%。部分電子工廠正在鼓動把翹曲度的標(biāo)準(zhǔn)提高到0.3%。把印制板放到經(jīng)檢定的平臺上,把測試針插到翹曲度最大的地方,以測試針的直徑,除以印制板曲邊的長度,就可以計算出該印制板的翹曲度了。
三、PCB厚銅板制造過程中防板翹曲
1、工程設(shè)計:
印制板設(shè)計時應(yīng)注意事項:
A、層間半固化片的排列應(yīng)當(dāng)對稱,例如六層pcb板,1~2和5~6層間的厚度和半固化片的張數(shù)應(yīng)當(dāng)一致,否則層壓后容易翹曲。
B、多層電路板芯板和半固化片應(yīng)使用同一供應(yīng)商的產(chǎn)品。
C、外層A面和B面的線路圖形面積應(yīng)盡量接近。若A面為大銅面,而B面僅走幾根線,這種印制板在蝕刻后就很容易翹曲。如果兩面的線路面積相差太大,可在稀的一面加一些獨立的網(wǎng)格,以作平衡。
2、下料前烘板:
PCB厚銅板下料前烘板(150攝氏度,時間8±2小時)目的是去除板內(nèi)的水分,同時使板材內(nèi)的樹脂完全固化,進一步消除板材中剩余的 應(yīng)力,這對防止板翹曲是有幫助的。目前,許多雙面、多層 pcb板仍堅持下料前或后烘板這一步驟。但也有部分板材廠例外,目前各PCB廠烘板的時間規(guī)定也不一致,從4-10小時都有,建議根據(jù)生產(chǎn)的印制板的檔次和客戶對翹曲度的要求來決定。剪成拼板后烘還 是整塊大料烘后下料,二種方法都可行,建議剪料后烘板。內(nèi)層板亦應(yīng)烘板。
3、半固化片的經(jīng)緯向:
半固化片層壓后經(jīng)向和緯向收縮率不一樣,下料和迭層時必須分清經(jīng)向和緯向。否則,層壓后很容易造成成品板翹曲,即使加壓力烘板亦很難糾正。多層板翹曲的原因,很多就是層壓時半固化片的 經(jīng)緯向沒分清,亂迭放而造成的。
如何區(qū)分經(jīng)緯向?成卷的半固化片卷起的方向是經(jīng)向,而寬度方向是緯向;對銅箔板來說長邊時緯向,短邊是經(jīng)向,如不能確定可向生產(chǎn)商或供應(yīng)商查詢。
4、PCB厚銅板的層壓后除應(yīng)力:
多層pcb板在完成熱壓冷壓后取出,剪或銑掉毛邊,然后平放在烘箱內(nèi)150攝氏度烘4小時,以使板內(nèi)的應(yīng)力逐漸釋放并使樹脂完全固化,這一步驟不可省略。
5、薄板電鍍時需要拉直:
0.4~0.6mm超薄多層板作板面電鍍和圖形電鍍時應(yīng)制作特殊的夾輥,在自動電鍍線上的飛巴上夾上薄板后,用一條圓棍把整條飛巴上的夾輥串起來,從而拉直輥上所有的板子,這樣電鍍后的板子就 不會變形。若無此措施,經(jīng)電鍍二三十微米的銅層后,薄板會彎曲,而且難以補救。
6、熱風(fēng)整平后板子的冷卻:
PCB厚銅板熱風(fēng)整平時經(jīng)焊錫槽(約250攝氏度)的高溫沖擊,取出后應(yīng)放到平整的大理石或鋼板上自然冷卻,在送至后處理機作清洗。這樣對板子防翹曲很有好處。有的工廠為增強鉛錫表面的亮度 ,板子熱風(fēng)整平后馬上投入冷水中,幾秒鐘后取出在進行后處理,這種一熱一冷的沖擊,對某些型號的板子很可能產(chǎn)生翹曲,分層或起泡。另外設(shè)備上可加裝氣浮床來進行冷卻。
7、翹曲板子的處理:
管理有序的PCB工廠,印制板在最終檢驗時會作100%的平整度檢查。凡不合格的板子都將挑出來,放到烘箱內(nèi),在150攝氏度及重壓下烘3~6小時,并在重壓下自然冷卻。然后卸壓把板子取出,在作平 整度檢查,這樣可挽救部分板子,有的板子需作二到三次的烘壓才能整平。若以上涉及的防翹曲的工藝 措施不落實,部分板子烘壓也沒用,只能報廢。
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