在PCBA(印刷電路板組裝)打樣過(guò)程中,如何有效減少或消除因材料特性差異及加工過(guò)程引發(fā)的變形,是行業(yè)內(nèi)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。變形不僅影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,還可能對(duì)電路板的電氣性能和長(zhǎng)期可靠性造成不利影響。本文將深入剖析PCBA打樣中變形的常見(jiàn)原因,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
一、電路板自身重量導(dǎo)致的變形
在回焊爐中,電路板通常通過(guò)鏈條傳動(dòng)前進(jìn)。若電路板上搭載了過(guò)重的元件,或是電路板尺寸較大,其自身重量可能導(dǎo)致中間部分凹陷,進(jìn)而引發(fā)板彎現(xiàn)象。為緩解這一問(wèn)題,可考慮優(yōu)化元件布局,減輕局部重量集中,或采用加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)以增強(qiáng)電路板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
二、V-Cut工藝對(duì)拼板變形的影響
V-Cut工藝通過(guò)在板材上切割出溝槽來(lái)實(shí)現(xiàn)拼板分離,但這些溝槽處也是應(yīng)力集中的區(qū)域,容易引發(fā)變形??刂芕-Cut的深度和寬度,以及合理設(shè)計(jì)連接條的數(shù)量和位置,是減少拼板變形的有效手段。
三、加工過(guò)程中的變形機(jī)制
PCBA板的加工變形主要由熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力引起,具體表現(xiàn)如下:
1. 覆銅板來(lái)料階段
覆銅板壓機(jī)尺寸大,熱盤不同區(qū)域存在溫差,這會(huì)導(dǎo)致壓合過(guò)程中不同區(qū)域樹(shù)脂固化速度和程度出現(xiàn)細(xì)微差異,進(jìn)而產(chǎn)生局部應(yīng)力。這些應(yīng)力在后續(xù)加工中逐漸釋放,可能導(dǎo)致板件變形。因此,選擇質(zhì)量穩(wěn)定、壓合工藝成熟的覆銅板供應(yīng)商至關(guān)重要。
2. 壓合工序
壓合是產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要環(huán)節(jié),后續(xù)鉆孔、外形加工或烘烤等流程中,這些熱應(yīng)力可能釋放,導(dǎo)致板件變形。優(yōu)化壓合參數(shù),如溫度、壓力和時(shí)間,以及采用分段壓合技術(shù),有助于減少熱應(yīng)力的積累。
3. 阻焊、字符等烘烤流程
阻焊油墨固化時(shí)不能堆疊,PCBA板需豎放在架子里烘板固化,這可能導(dǎo)致板件在自重或烘箱強(qiáng)風(fēng)作用下變形。采用合適的烘烤架,確保板件均勻受熱,并控制烘烤溫度和時(shí)間,可有效減少變形。
4. 熱風(fēng)焊料整平
熱風(fēng)焊料整平過(guò)程涉及驟熱驟冷,必然產(chǎn)生熱應(yīng)力,導(dǎo)致微觀應(yīng)變和整體變形翹曲。優(yōu)化整平工藝參數(shù),如溫度梯度、風(fēng)速和冷卻速率,以及采用后處理工藝(如退火)來(lái)消除殘余應(yīng)力,是減少變形的有效途徑。
5. 存放與搬運(yùn)
PCBA板在半成品階段的存放和搬運(yùn)也可能導(dǎo)致機(jī)械變形。存放時(shí)應(yīng)確保架子松緊適度,避免堆疊放板;搬運(yùn)過(guò)程中應(yīng)輕拿輕放,減少?zèng)_擊和振動(dòng)。
結(jié)語(yǔ)
PCBA打樣中的變形問(wèn)題涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和因素,需從設(shè)計(jì)、材料選擇、加工工藝到存放搬運(yùn)等全過(guò)程進(jìn)行綜合控制。一旦發(fā)現(xiàn)變形,應(yīng)立即排查原因并采取針對(duì)性措施進(jìn)行改善。
審核編輯 黃宇
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