แผงวงจรพิมพ์ หลังจากการเชื่อมแบบรีโฟลว์มีแนวโน้มที่จะเกิดการบิดเบี้ยวของแผ่นดัด คำที่จริงจังจะทำให้ส่วนประกอบที่เชื่อมว่างเปล่า อนุสาวรีย์และอื่นๆ จะเอาชนะได้อย่างไร

1. อันตรายจากการเสียรูปของแผงวงจร PCB

ในสายยึดพื้นผิวอัตโนมัติ หากแผงวงจรไม่เรียบ จะทำให้วางตำแหน่งไม่ถูกต้อง ไม่สามารถใส่หรือติดตั้งส่วนประกอบกับรูและแผ่นยึดพื้นผิวของบอร์ด และทำให้เครื่องใส่อัตโนมัติเสียหายได้ แผงวงจรที่บรรจุส่วนประกอบจะงอหลังจากการเชื่อม และขาส่วนประกอบนั้นตัดให้เรียบร้อยได้ยาก ไม่สามารถติดตั้งบอร์ดในแชสซีหรือซ็อกเก็ตของเครื่องได้ ดังนั้นโรงงานประกอบที่ประสบปัญหาการเอียงของบอร์ดจึงเป็นปัญหามากเช่นกัน ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวกำลังพัฒนาไปสู่ทิศทางที่มีความแม่นยำสูง ความเร็วสูง และอัจฉริยะ ซึ่งนำเสนอความต้องการด้านความเรียบที่สูงขึ้นสำหรับบอร์ด PCB ที่เป็นแหล่งกำเนิดของส่วนประกอบต่างๆ

มาตรฐาน IPC ระบุโดยเฉพาะว่าการเปลี่ยนรูปแบบสูงสุดที่อนุญาตคือ 0.75% สำหรับบอร์ด PCB ที่มีอุปกรณ์ยึดพื้นผิว และ 1.5% สำหรับบอร์ด PCB ที่ไม่มีอุปกรณ์ยึดพื้นผิว ในความเป็นจริง เพื่อตอบสนองความต้องการของความแม่นยำสูงและการติดตั้งความเร็วสูง ผู้ผลิตอุปกรณ์ติดตั้งอิเล็กทรอนิกส์บางรายมีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการเสียรูป

บอร์ด PCB ประกอบด้วยฟอยล์ทองแดง เรซิน ผ้าแก้ว และวัสดุอื่นๆ ซึ่งทั้งหมดมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกัน หลังจากกดเข้าด้วยกัน จะเกิดความเค้นจากความร้อนตกค้างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ส่งผลให้เกิดการเสียรูป ในเวลาเดียวกันในกระบวนการของการประมวลผล PCB ผ่านอุณหภูมิสูง การตัดทางกล กระบวนการเปียกและกระบวนการอื่น ๆ จะก่อให้เกิดผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเสียรูปของแผ่น ในระยะสั้นอาจทำให้เกิดการเสียรูป PCB มีความซับซ้อน วิธีการลดหรือกำจัดสาเหตุ ด้วยคุณสมบัติของวัสดุและการประมวลผลที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนรูปของผู้ผลิต PCB เป็นหนึ่งในปัญหาที่ซับซ้อนที่สุด

2. วิเคราะห์สาเหตุของการเสียรูป

การเสียรูปของบอร์ด PCB จำเป็นต้องศึกษาจากแง่มุมของวัสดุ โครงสร้าง การกระจายกราฟิก กระบวนการแปรรูป และอื่นๆ บทความนี้จะวิเคราะห์และอธิบายเหตุผลต่างๆ สำหรับการเสียรูปและวิธีปรับปรุงที่เป็นไปได้

พื้นผิวทองแดงที่ไม่สม่ำเสมอบนแผงวงจรจะทำให้การดัดงอและการบิดเบี้ยวของบอร์ดแย่ลง

ในการออกแบบแผงวงจรทั่วไปมีพื้นที่ขนาดใหญ่ของฟอยล์ทองแดงสำหรับกราวด์ บางครั้งชั้น Vcc ได้ออกแบบพื้นที่ขนาดใหญ่ของฟอยล์ทองแดง เมื่อพื้นที่ขนาดใหญ่ของฟอยล์ทองแดงเหล่านี้ไม่สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในแผงวงจรเดียวกัน จะทำให้เกิดความร้อนไม่สม่ำเสมอและ ความเร็วในการทำความเย็น, แผงวงจร, แน่นอน, ยังสามารถให้ความร้อนท้องเรือเย็นหดตัว, หากการขยายตัวและการหดตัวไม่สามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้เนื่องจากความเค้นและการเสียรูปที่แตกต่างกัน ในเวลานี้หากอุณหภูมิของบอร์ดถึงขีดจำกัดสูงสุดของค่า Tg บอร์ดจะเริ่มอ่อนตัวลง ส่งผลให้เกิดการเสียรูปถาวร

จุดเชื่อมต่อ (ViAs) ของเลเยอร์บนบอร์ดจำกัดการขยายและการหดตัวของบอร์ด

ปัจจุบันแผงวงจรส่วนใหญ่เป็นแผ่นหลายชั้น และจะมีหมุดย้ำเหมือนจุดเชื่อมต่อ (VIAS) ระหว่างชั้นกับชั้น จุดต่อจะแบ่งเป็นรูทะลุ รูบอด และรูฝัง โดยจะมีจุดเชื่อมต่อจะ จำกัดผลกระทบของการขยายตัวและการหดตัวของแผ่น จะทำให้เกิดการโค้งงอของแผ่นและการบิดเบี้ยวของแผ่นโดยทางอ้อม

น้ำหนักของแผงวงจรเองอาจทำให้บอร์ดหย่อนคล้อยและทำให้เสียรูปได้

เตาเชื่อมทั่วไปจะใช้โซ่ขับเคลื่อนแผงวงจรในเตาหลอมไปข้างหน้า กล่าวคือ เมื่อทั้งสองด้านของกระดานเมื่อจุดศูนย์กลางรองรับทั้งกระดาน หากกระดานอยู่เหนือชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเกิน หรือขนาดของ กระดานมีขนาดใหญ่เกินไปเนื่องจากปริมาณของมันเองและปรากฏอยู่ตรงกลางของปรากฏการณ์ความหดหู่ใจทำให้เกิดการดัดของแผ่น

ความลึกของการตัดรูปตัววีและแถบต่อจะส่งผลต่อการเสียรูปของแผง

โดยพื้นฐานแล้ว V-cut เป็นผู้ร้ายในการทำลายโครงสร้างย่อยของกระดาน เนื่องจาก V-cut คือการตัดร่องบนแผ่นขนาดใหญ่ดั้งเดิม ดังนั้นจึงทำให้ตำแหน่งของ V-cut บิดเบี้ยวได้ง่าย

2.1 การวิเคราะห์ผลกระทบของวัสดุอัด โครงสร้าง และกราฟิกบนการเปลี่ยนรูปของเพลท

บอร์ด PCB ทำโดยการกดบอร์ดหลัก แผ่นกึ่งแข็ง และฟอยล์ทองแดงด้านนอก แผ่นแกนและฟอยล์ทองแดงถูกทำให้ร้อนและเสียรูประหว่างการกด ปริมาณการเสียรูปขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของวัสดุทั้งสองชนิด

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของฟอยล์ทองแดงมีค่าประมาณ

Z-cTe ของซับสเตรต FR-4 ธรรมดาที่จุด Tg คือ

เหนือจุด TG คือ (250-350) x10-6 และ x-cTE โดยทั่วไปจะคล้ายกับฟอยล์ทองแดงเนื่องจากมีผ้าแก้ว