เหตุใดบอร์ด PCB จึงบิดเบี้ยวระหว่างการประมวลผล

1. เหตุผลในการพีซีบีการแปรปรวน

สาเหตุหลักของการบิดเบี้ยวของ PCB มีดังนี้:

ประการแรก น้ำหนักและขนาดของแผงวงจรมีขนาดใหญ่เกินไป และจุดรองรับตั้งอยู่ทั้งสองด้าน ซึ่งไม่สามารถรองรับทั้งบอร์ดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้เกิดการเสียรูปเว้าตรงกลาง

ประการที่สอง V-cut ลึกเกินไป ซึ่งทำให้ v-cut บิดเบี้ยวทั้งสองด้าน V-cut เป็นการตัดร่องบนแผ่นเดิมขนาดใหญ่ จึงทำให้บอร์ดบิดเบี้ยวได้ง่าย

นอกจากนี้ วัสดุ โครงสร้าง และรูปแบบของ PCB จะส่งผลต่อการบิดเบี้ยวของบอร์ด ที่พีซีบีถูกอัดด้วยคอร์บอร์ด พรีเพก และฟอยล์ทองแดงด้านนอก แผ่นคอร์บอร์ดและฟอยล์ทองแดงจะเสียรูปเนื่องจากความร้อนเมื่อกดเข้าด้วยกัน ปริมาณของการบิดงอขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน (CTE) ของวัสดุทั้งสอง

2. การบิดงอเกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล พีซีบี

สาเหตุของการบิดเบี้ยวในการประมวลผล PCB นั้นซับซ้อนมาก และสามารถแบ่งออกเป็นความเครียดจากความร้อนและความเครียดทางกล ความเครียดจากความร้อนส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการกด และความเครียดเชิงกลส่วนใหญ่จะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการซ้อน การจัดการ และการอบกระดาน

1. ในกระบวนการของลามิเนตหุ้มทองแดงที่เข้ามาเนื่องจากลามิเนตหุ้มทองแดงนั้นมีโครงสร้างสองด้านทั้งหมดมีโครงสร้างสมมาตรโดยไม่มีกราฟิกและ CTE ของฟอยล์ทองแดงและผ้าแก้วเกือบจะเหมือนกันจึงแทบไม่มีการบิดเบี้ยวที่เกิดจากการ CTE ที่แตกต่างกันในระหว่างกระบวนการกด อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการกด เนื่องจากการกดมีขนาดใหญ่ ความแตกต่างของอุณหภูมิในพื้นที่ต่างๆ ของแผ่นร้อนจะทำให้เกิดความแตกต่างเล็กน้อยในความเร็วการบ่มและระดับของเรซินในพื้นที่ต่างๆ ในระหว่างกระบวนการกด ในเวลาเดียวกัน ความหนืดไดนามิกที่อัตราการให้ความร้อนต่างกันก็ค่อนข้างแตกต่างกัน ดังนั้นความเครียดเฉพาะจุดจะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากกระบวนการบ่มที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป ความเครียดนี้จะยังคงสมดุลหลังจากการกด แต่จะค่อยๆ คลายตัวและทำให้เสียรูปในระหว่างการประมวลผลครั้งต่อไป

2. ในระหว่างกระบวนการกด PCB เนื่องจากความหนาที่มากขึ้น การกระจายรูปแบบที่หลากหลาย และพรีเพกที่มากขึ้น ความเครียดจากความร้อนจะกำจัดได้ยากกว่าลามิเนตที่หุ้มทองแดง ความเครียดในบอร์ด PCB จะถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการเจาะ การขึ้นรูป หรือการอบ ส่งผลให้บอร์ดเสียรูป

3. ในระหว่างกระบวนการอบหน้ากากประสานและซิลค์สกรีน เนื่องจากหมึกหน้ากากประสานไม่สามารถซ้อนกันได้ในระหว่างกระบวนการบ่ม บอร์ด PCB จะถูกวางไว้ในชั้นวางเพื่ออบบอร์ดเพื่อการบ่ม อุณหภูมิของหน้ากากประสานอยู่ที่ประมาณ 150 ℃ ซึ่งเกินค่า Tg ของบอร์ดหุ้มทองแดง และ PCB นั้นอ่อนตัวลงได้ง่ายและไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ดังนั้น ผู้ผลิตจะต้องให้ความร้อนทั้งสองด้านของวัสดุพิมพ์เท่าๆ กัน ขณะเดียวกันก็รักษาเวลาการประมวลผลให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดการบิดงอของวัสดุพิมพ์

4. ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นและทำความร้อนของ PCB เนื่องจากคุณสมบัติและโครงสร้างของวัสดุไม่เท่ากัน ความเครียดจากความร้อนจะถูกสร้างขึ้น ส่งผลให้เกิดความเครียดในระดับจุลภาคและการแปรปรวนของการเสียรูปโดยรวม ช่วงอุณหภูมิของเตาดีบุกคือ 225°C ถึง 265°C ระยะเวลาการปรับระดับบัดกรีด้วยลมร้อนของบอร์ดธรรมดาอยู่ระหว่าง 3 วินาทีถึง 6 วินาที และอุณหภูมิอากาศร้อนคือ 280°C ถึง 300°C หลังจากปรับระดับบัดกรีแล้ว บอร์ดจะถูกวางไว้ในเตาดีบุกจากสภาวะอุณหภูมิปกติ และการล้างน้ำหลังการบำบัดด้วยอุณหภูมิปกติจะดำเนินการภายในสองนาทีหลังจากที่ออกมาจากเตา กระบวนการปรับระดับการบัดกรีด้วยลมร้อนทั้งหมดเป็นกระบวนการทำความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว เนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันและความไม่สม่ำเสมอของโครงสร้างแผงวงจร ความเครียดจากความร้อนจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นและทำความร้อน ส่งผลให้เกิดความเครียดในระดับจุลภาคและการบิดเบี้ยวโดยรวม

5. สภาพการเก็บรักษาที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดได้เช่นกันพีซีบีการแปรปรวน ในระหว่างกระบวนการจัดเก็บขั้นตอนผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป หากใส่บอร์ด PCB เข้าไปในชั้นวางอย่างแน่นหนาและปรับความแน่นของชั้นวางได้ไม่ดี หรือบอร์ดไม่ได้ซ้อนกันในลักษณะที่ได้มาตรฐานระหว่างการจัดเก็บ อาจทำให้เกิดกลไก ความผิดปกติของคณะกรรมการ

3. เหตุผลด้านการออกแบบทางวิศวกรรม:

1. หากพื้นที่ผิวทองแดงบนแผงวงจรไม่เท่ากัน โดยด้านหนึ่งใหญ่กว่าและอีกด้านเล็กกว่า แรงตึงผิวในพื้นที่กระจัดกระจายจะอ่อนกว่าในพื้นที่หนาแน่น ซึ่งอาจทำให้บอร์ดบิดเบี้ยวเมื่ออุณหภูมิลดลง สูงเกินไป

2. ความสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กทริกหรืออิมพีแดนซ์แบบพิเศษอาจทำให้โครงสร้างลามิเนตไม่สมมาตร ส่งผลให้บอร์ดบิดเบี้ยว

3. หากตำแหน่งกลวงของบอร์ดมีขนาดใหญ่และมีหลายตำแหน่ง การบิดเบี้ยวได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป

4. หากมีแผงบนกระดานมากเกินไป ระยะห่างระหว่างแผงจะกลวง โดยเฉพาะกระดานสี่เหลี่ยมซึ่งมีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวได้เช่นกัน