在現(xiàn)代電子制造領域，印刷電路板（PCB）是連接電子組件、實現(xiàn)電氣連接和信號傳輸的核心。然而，PCB翹曲問題一直是制造過程中的一個挑戰(zhàn)，它不僅影響產品的物理完整性，還可能導致性能下降和可靠性問題。美能光子灣3D共聚焦顯微鏡不僅能夠提供超寬視野范圍和高精細彩色圖像觀察，還集成了多種分析功能，以其先進的技術為PCB翹曲檢測帶來革命性的變化。

印刷電路板（Printed Circuit Board，簡稱PCB）是一種用于電子組件的支撐和連接的基板，它通過在基板上印刷導電軌道、孔和焊盤來實現(xiàn)電子組件之間的電氣連接和信號傳輸。PCB是現(xiàn)代電子設備中不可或缺的組成部分。

根據(jù)其預期用途，PCB板通常由玻璃纖維和其他復合材料等材料制成。這些電路板不僅可用于計算機，還可用于工業(yè)機器、醫(yī)療設備、照明和許多其他應用。PCB有多種類型，包括單面、雙面、剛性、柔性和剛柔結合，以及用于所有類型電子產品的微處理器PCB。

Part.01

PCB翹曲原因

PCB翹曲是印刷電路板制造過程中常見的問題，是由于制造和加工過程中的多種因素造成的，可分為熱應力和機械應力兩種應力。大多數(shù)發(fā)生在層壓、熱風焊料整平、阻焊固化、銅分布不均、過程控制盒儲存不當以及切割分離環(huán)節(jié)。

測量PCB翹曲度

這種翹曲會導致各種問題，包括元件錯位、焊點質量差，甚至設備故障。

Part.02

PCB翹曲危害

PCB翹曲會給電子設備帶來許多問題，導致性能下降、可靠性問題，嚴重時甚至會導致徹底故障。

層與層之間的玻璃轉化溫度（Tg）與熱膨脹系數(shù)（CTE）不匹配，在壓合過程中產生過大應力，造成翹曲

以下是 PCB 翹曲的潛在危害：

• 物理損壞：

嚴重彎曲的PCB可能會在組裝過程或操作過程中遭受物理損壞。元件可能會從焊點上脫落。PCB隨著時間的推移而彎曲可能會導致焊點、走線甚至PCB層壓板本身的疲勞失效。

• 元件接觸不良：

當元件焊接到彎曲的PCB上時，它們可能會失去與PCB的機械和電氣接觸。這可能會影響性能，增加電氣連接的電阻，并導致焊點隨著時間的推移過熱。

• 電磁干擾：

彎曲的PCB產生的氣隙會導致電磁干擾（EMI）影響電路性能。組件對外部來源的EMI的免疫力可能會降低。

• 氣流受阻：

對于采用強制對流冷卻（風扇）的應用中使用的PCB，嚴重的翹曲會阻礙或改變氣流方向，從而降低散熱器和其他冷卻元件散發(fā)組件熱量的能力。這可能導致過熱和組件損壞/故障。

PCB上焊膏的沉積量因翹曲導致不均勻

Part.03

IPC標準

IPC標準中規(guī)定了可接受的PCB翹曲程度，包括：IPC-6011：印刷電路板通用性能規(guī)范，IPC-6012：剛性印刷電路板的鑒定和性能規(guī)范。根據(jù)IPC-6012標準，SMT PCB的最大允許翹曲度為0.75％，而其他類型的PCB的最大翹曲度為1.5％。這些標準是為了確保在制造和組裝過程中滿足可靠性要求。與IPC-RB-276標準相比，IPC-6012對SMT PCB的要求更為嚴格。

在實際生產中，大多數(shù)PCB組裝廠對雙面或多層PCB（厚度1.6mm）的翹曲度要求為0.70%~0.75%，對于BGA封裝等精度要求更高的應用，翹曲度要求一般會降低到0.5%，有些工廠甚至會將要求提高到0.3%，以確保制造精度和可靠性。制造商應根據(jù)預期用途和可靠性要求為其PCB指定所需的IPC等級。

保持適當?shù)?strong>設計、材料選擇、工藝控制和處理程序有助于最大限度地減少翹曲并生產出高質量的PCB。通過仔細優(yōu)化，翹曲通?？梢越档偷娇山邮艿男袠I(yè)標準范圍內。

Part.04

3D共聚焦顯微鏡在PCB檢測上的應用

通過對同一個目標的多個位置進行重復測量、自動測量，以及創(chuàng)建OK/NG模版，對PCB和PCB安裝元件進行翹曲檢測，高度彩色顯示使翹曲現(xiàn)象可視化。

同時，我們還支持PCB電路板上的圖案高度和橫截面積的檢查，以及圖案鍍金屬表面粗糙度的檢測。

ME-PT3000

美能光子灣3D共聚焦顯微鏡

美能光子灣3D共聚焦顯微鏡是一款用于對各種精密器件及材料表面，可應對多樣化測量場景，能夠快速高效完成亞微米級形貌和表面粗糙度的精準測量任務，提供值得信賴的高質量數(shù)據(jù)。

• 超寬視野范圍，高精細彩色圖像觀察

• 提供粗糙度、幾何輪廓、結構、頻率、功能等五大分析功能

• 采用針孔共聚焦光學系統(tǒng)，高穩(wěn)定性結構設計

提供調整位置、糾正、濾波、提取四大模塊的數(shù)據(jù)處理功能

隨著電子技術的不斷發(fā)展，PCB的設計和制造技術也在不斷進步，以滿足更高速度、更小尺寸、更高性能的需求。美能光子灣3D共聚焦顯微鏡的應用，為PCB翹曲問題的檢測提供了一種高效、精準的解決方案。通過這種技術，我們可以在生產過程中及時發(fā)現(xiàn)并糾正翹曲問題，從而提高產品的可靠性和性能。