SMT( Leiterplattenbestückung, PCBA) wird auch Oberflächenmontagetechnik genannt. Während des Herstellungsprozesses wird die Lotpaste erhitzt und in einer Heizumgebung geschmolzen, so dass die PCB-Pads durch die Lotpastenlegierung zuverlässig mit SMD-Komponenten verbunden werden. Wir nennen dieses Verfahren Reflow-Löten. Die meisten Leiterplatten neigen beim Reflow (Reflow-Löten) zum Biegen und Verziehen der Leiterplatte. In schweren Fällen kann es sogar zu Bauteilen wie leeren Lötstellen und Grabsteinen kommen. Wenn die Leiterplatte der Leiterplattenfabrik in der automatisierten Montagelinie nicht flach ist, führt dies zu einer ungenauen Positionierung, Komponenten können nicht in die Löcher und Oberflächenmontagepads der Leiterplatte eingesetzt werden, und sogar die automatische Bestückungsmaschine wird beschädigt. Die Platine mit den Bauteilen ist nach dem Schweißen verbogen und die Bauteilfüße lassen sich nur schwer sauber zuschneiden. Die Platine kann nicht auf dem Chassis oder dem Sockel im Inneren der Maschine installiert werden, daher ist es auch für den Montagebetrieb sehr ärgerlich, dass die Platine verzieht. Gegenwärtig sind Leiterplatten in das Zeitalter der Oberflächenmontage und der Chipmontage eingetreten, und Montagewerke müssen immer strengere Anforderungen an das Verziehen von Leiterplatten stellen.
Gemäß der US IPC-6012 (1996 Edition) "Specification and Performance Specification for Starre Leiterplatten " beträgt der maximal zulässige Verzug und Verzug für oberflächenmontierte Leiterplatten 0,75% und für andere Leiterplatten 1,5%. Im Vergleich zu IPC-RB-276 (Ausgabe 1992) hat dies die Anforderungen für oberflächenmontierte Leiterplatten verbessert. At Derzeit beträgt der von verschiedenen elektronischen Montagewerken zugelassene Verzug, unabhängig von doppelseitig oder mehrschichtig, 1,6 mm Dicke, normalerweise 0,70 ~ 0,75%.
Für viele SMT- und BGA-Boards beträgt die Anforderung 0,5%. Einige Elektronikfabriken drängen darauf, den Verzugsstandard auf 0,3 % zu erhöhen. Das Verfahren zum Testen der Verwerfung entspricht GB4677.5-84 oder IPC-TM-650.2.4.22B. Legen Sie die Leiterplatte auf die überprüfte Plattform, führen Sie den Teststift an der Stelle ein, an der der Verzug am größten ist, und teilen Sie den Durchmesser des Teststifts durch die Länge der gebogenen Kante der Leiterplatte, um den Verzug der zu berechnen bedruckte Tafel. Die Krümmung ist weg.
Also im Prozess der Leiterplattenherstellung, Was sind die Gründe für das Verbiegen und Verziehen der Platine?
Die Ursache für jede Plattenbiegung und Plattenverformung kann unterschiedlich sein, sollte jedoch auf die auf die Platte ausgeübte Belastung zurückgeführt werden, die größer ist als die Belastung, der das Plattenmaterial standhalten kann. Wenn die Platte ungleichmäßigen Belastungen ausgesetzt ist oder wenn die Fähigkeit jeder Stelle der Platte, Belastungen zu widerstehen, ungleichmäßig ist, treten Plattenbiegungen und Plattenverwerfungen auf. Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der vier Hauptursachen für das Biegen und Verziehen von Blechen.
1. Die ungleichmäßige Kupferoberfläche auf der Platine verschlechtert das Biegen und Verziehen der Platine
In der Regel wird auf der Platine eine große Fläche aus Kupferfolie zu Erdungszwecken ausgelegt. Manchmal wird auch eine große Fläche von Kupferfolie auf der Vcc-Schicht entworfen. Wenn diese großflächigen Kupferfolien nicht gleichmäßig auf derselben Leiterplatte verteilt werden können, führt dies zu diesem Zeitpunkt zu dem Problem einer ungleichmäßigen Wärmeaufnahme und Wärmeableitung. Natürlich dehnt sich die Platine auch bei Hitze aus und zieht sich zusammen. Wenn Expansion und Kontraktion nicht gleichzeitig durchgeführt werden können, führt dies zu unterschiedlichen Spannungen und Verformungen. Wenn die Temperatur der Platte zu diesem Zeitpunkt Tg Die obere Grenze des Wertes erreicht hat, beginnt die Platte zu erweichen, was zu einer dauerhaften Verformung führt.
2. Das Gewicht der Platine selbst führt dazu, dass sich die Platine einbeult und verformt
Im Allgemeinen verwendet der Aufschmelzofen eine Kette, um die Leiterplatte im Aufschmelzofen vorwärts zu bewegen, d. h. die beiden Seiten der Leiterplatte werden als Drehpunkte verwendet, um die gesamte Leiterplatte zu stützen. Wenn sich schwere Teile auf dem Brett befinden oder das Brett zu groß ist, zeigt es in der Mitte aufgrund der Saatmenge eine Vertiefung, wodurch sich die Platte verbiegt.
3. Die Tiefe des V-Cuts und des Verbindungsstreifens beeinflusst die Verformung der Stichsäge
Im Grunde ist V-Cut der Übeltäter, der die Struktur des Boards zerstört, denn V-Cut schneidet V-förmige Rillen in die ursprüngliche große Platte, sodass der V-Cut anfällig für Verformungen ist.
4. Die Verbindungspunkte (Vias) jeder Schicht auf der Platine begrenzen die Ausdehnung und Kontraktion der Platine
Heutige Leiterplatten sind meist mehrschichtige Leiterplatten, und es wird nietartige Verbindungspunkte (Durchkontaktierungen) zwischen den Schichten geben. Die Anschlusspunkte sind in Durchgangslöcher, Sacklöcher und vergrabene Löcher unterteilt. Wo Anschlusspunkte vorhanden sind, wird die Tafel eingeschränkt. Der Effekt der Expansion und Kontraktion wird auch indirekt eine Plattenbiegung und Plattenverwerfung verursachen.
Wie können wir also das Problem des Plattenverziehens während des Herstellungsprozesses besser verhindern? Hier sind ein paar effektive Methoden, von denen ich hoffe, dass sie Ihnen helfen können.
1. Reduzieren Sie den Einfluss der Temperatur auf die Belastung der Platine
Da die "Temperatur" die Hauptquelle der Plattenbelastung ist, kann das Auftreten von Plattenbiegung und -verzug stark sein, solange die Temperatur des Reflow-Ofens gesenkt wird oder die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit der Platte im Reflow-Ofen verlangsamt wird reduziert. Es können jedoch andere Nebenwirkungen auftreten, wie z. B. ein Lötkurzschluss.
2. Verwenden von Blatt mit hohem Tg
Tg ist die Glasübergangstemperatur, dh die Temperatur, bei der das Material vom Glaszustand in den Gummizustand übergeht. Je niedriger der Tg-Wert des Materials, desto schneller beginnt die Platte nach dem Eintritt in den Reflow-Ofen weich zu werden und es dauert auch länger, bis sie in den weichen Gummizustand gelangt. Es wird auch länger und die Verformung der Platte wird natürlich schwerwiegender . Die Verwendung einer Platte mit einer höheren Tg kann ihre Fähigkeit, Belastungen und Verformungen zu widerstehen, erhöhen, aber der Preis des entsprechenden Materials ist auch höher.
3. Erhöhen Sie die Dicke der Leiterplatte Um den Zweck des leichteren und dünneren für viele elektronische Produkte zu erfüllen, hat die Dicke der Platine 1,0 mm, 0,8 mm oder sogar 0,6 mm belassen. Eine solche Dicke muss verhindern, dass sich die Platte nach dem Reflow-Ofen verformt, was wirklich schwierig ist. Es wird empfohlen, dass die Dicke der Platte 1,6 mm beträgt, wenn keine Anforderungen an Leichtigkeit und Dünnheit gestellt werden, wodurch das Risiko einer Biegung und Verformung der Platte erheblich verringert werden kann. 4. Verringern Sie die Größe der Platine und reduzieren Sie die Anzahl der Rätsel Da die meisten Reflowöfen Ketten verwenden, um die Platine vorwärts zu treiben, wird die Platine aufgrund ihres Eigengewichts, der Dellen und der Verformung im Reflow-Ofen größer. Versuchen Sie also, die lange Seite der Platine zu legen als Rand des Brettes. An der Kette des Reflow-Ofens können die durch das Gewicht der Leiterplatte verursachten Vertiefungen und Verformungen reduziert werden. Auch die Reduzierung der Plattenanzahl basiert auf diesem Grund. Das heißt, beim Durchlaufen des Ofens versuchen Sie, die schmale Kante zu nutzen, um die Ofenrichtung so weit wie möglich zu passieren. Das Ausmaß der Depressionsverformung. 5. Gebrauchte Ofenblechhalterung Wenn die oben genannten Methoden schwierig zu erreichen sind, besteht die letzte darin, Reflow-Träger/-Schablone zu verwenden, um das Ausmaß der Verformung zu reduzieren. Der Grund, warum der Reflow-Träger/die Schablone die Biegung der Platte reduzieren kann, liegt darin, dass erhofft wird, ob es sich um eine Wärmeausdehnung oder eine Kaltkontraktion handelt. Das Tablett kann die Platine halten und warten, bis die Temperatur der Platine niedriger als der Tg-Wert ist und wieder zu härten beginnt, und es kann auch die ursprüngliche Größe beibehalten. Kann die einlagige Palette die Verformung der Leiterplatte nicht reduzieren, muss eine Abdeckung angebracht werden, um die Leiterplatte mit der oberen und unteren Palette zu verklemmen. Dies kann das Problem der Leiterplattenverformung durch den Aufschmelzofen stark reduzieren. Dieses Ofentablett ist jedoch ziemlich teuer, und es ist Handarbeit erforderlich, um die Tabletts zu platzieren und zu recyceln. 6. Verwenden Sie Router anstelle von V-Cut, um das Sub-Board zu verwenden Da V-Cut die strukturelle Festigkeit der Platine zwischen den Platinen zerstört, versuchen Sie, die V-Cut-Subplatine nicht zu verwenden oder die Tiefe des V-Cut zu reduzieren.
7. In der Konstruktion ziehen sich drei Punkte durch: A. Die Anordnung der Zwischenlagen-Prepregs sollte symmetrisch sein, zum Beispiel bei sechslagigen Platten sollten die Dicken zwischen 1~2 und 5~6 Schichten und die Anzahl der Prepregs gleich sein, da sie sich sonst nach dem Laminieren leicht verziehen können. B. Mehrschichtkernplatten und Prepreg sollten die Produkte des gleichen Lieferanten verwenden. C. Die Fläche des Schaltungsmusters auf Seite A und Seite B der äußeren Schicht sollte so nah wie möglich sein. Wenn die A-Seite eine große Kupferfläche ist und die B-Seite nur wenige Linien hat, verzieht sich diese Art von Leiterplatte nach dem Ätzen leicht. Wenn der Bereich der Linien auf den beiden Seiten zu unterschiedlich ist, können Sie zum Ausgleich einige unabhängige Raster auf der dünnen Seite hinzufügen. 8. Breiten- und Längengrad des Prepregs: Nach dem Laminieren des Prepregs sind die Kett- und Schussschrumpfraten unterschiedlich, und die Kett- und Schussrichtungen müssen während des Stanzens und Laminierens unterschieden werden. Andernfalls kann es leicht dazu kommen, dass sich die fertige Platte nach dem Laminieren verzieht, und es ist schwierig, dies zu korrigieren, selbst wenn Druck auf die Backplatte ausgeübt wird. Viele Gründe für den Verzug der Mehrschichtplatte sind, dass die Prepregs beim Laminieren nicht in Kett- und Schussrichtung unterschieden werden und sie wahllos gestapelt werden. Das Verfahren zum Unterscheiden der Kett- und Schussrichtung: Die Walzrichtung des Prepregs in einer Rolle ist die Kettrichtung, während die Breitenrichtung die Schussrichtung ist; bei der Kupferfolienplatte ist die lange Seite die Schussrichtung und die kurze Seite die Kettrichtung. Wenn Sie sich nicht sicher sind, wenden Sie sich bitte an den Hersteller oder Lieferantenanfrage. 9. Backbrett vor dem Schneiden: Der Zweck des Brennens der Platine vor dem Schneiden des kupferkaschierten Laminats (150 Grad Celsius, Zeit 8 ± 2 Stunden) besteht darin, die Feuchtigkeit in der Platine zu entfernen und gleichzeitig das Harz in der Platine vollständig zu verfestigen und die verbleibende Spannung in der Platine, die nützlich ist, um ein Verziehen der Platine zu verhindern. Portion. Gegenwärtig halten viele doppelseitige und mehrschichtige Platten noch den Schritt des Einbrennens vor oder nach dem Stanzen ein. Für einige Plattenfabriken gibt es jedoch Ausnahmen. Die aktuellen Vorschriften für die Trockenzeit von Leiterplatten verschiedener Leiterplattenfabriken sind ebenfalls uneinheitlich und reichen von 4 bis 10 Stunden. Es wird empfohlen, nach der Qualität der produzierten Leiterplatte und den Anforderungen des Kunden an Verzug zu entscheiden. Backen nach dem Schneiden in eine Stichsäge oder Stanzen, nachdem der ganze Block gebacken wurde. Beide Methoden sind machbar. Es wird empfohlen, das Brett nach dem Schneiden zu backen. Die Innenschichtplatte sollte auch gebacken werden... 10. Zusätzlich zur Belastung nach dem Laminieren: Nachdem die Mehrschichtplatte heiß gepresst und kalt gepresst wurde, wird sie herausgenommen, von den Graten abgeschnitten oder gefräst und anschließend 4 Stunden bei 150 Grad Celsius flach in einen Ofen gelegt, damit die Spannung in der Platte nach und nach freigesetzt und das Harz ist vollständig ausgehärtet. Dieser Schritt kann nicht ausgelassen werden.
11. Die dünne Platte muss beim Galvanisieren begradigt werden: Wenn die ultradünne Mehrschichtplatte 0,4~0,6 mm für die Oberflächen- und Mustergalvanisierung verwendet wird, sollten spezielle Klemmrollen hergestellt werden. Nachdem das dünne Blech auf dem Flybus auf der automatischen Galvaniklinie geklemmt wurde, wird mit einem Rundstab der gesamte Flybus geklemmt. Die Walzen sind aneinandergereiht, um alle Platten auf den Walzen zu begradigen, damit die Platten nach dem Plattieren nicht verformt werden. Ohne diese Maßnahme verbiegt sich das Blech nach dem Galvanisieren einer Kupferschicht von 20 bis 30 µm und ist schwer zu beheben. 12. Abkühlen der Platine nach dem Heißluftnivellieren: Wenn die Leiterplatte mit heißer Luft nivelliert wird, wird sie von der hohen Temperatur des Lötbades (ca. 250 Grad Celsius) beeinflusst. Nach dem Herausnehmen sollte es zum natürlichen Abkühlen auf eine flache Marmor- oder Stahlplatte gelegt und dann zur Reinigung einer Nachbearbeitungsmaschine zugeführt werden. Dies ist gut, um ein Verziehen der Platine zu verhindern. In einigen Fabriken werden die Platten, um den Glanz der Blei-Zinn-Oberfläche zu erhöhen, sofort nach dem Ausgleichen der Heißluft in kaltes Wasser gelegt und dann nach einigen Sekunden zur Nachbearbeitung herausgenommen. Diese Art von Hitze- und Kälteeinwirkung kann bei bestimmten Plattentypen zu Verformungen führen. Verdreht, geschichtet oder blasig. Zusätzlich kann zur Kühlung ein Luftschwebebett an den Geräten installiert werden. 13. Behandlung von verzogenem Karton: In einer gut geführten Fabrik wird die Leiterplatte bei der Endkontrolle zu 100% auf Ebenheit geprüft. Alle unqualifizierten Bretter werden ausgewählt, in den Ofen geschoben, 3-6 Stunden bei 150 Grad Celsius unter starkem Druck gebacken und unter starkem Druck natürlich abgekühlt. Entlasten Sie dann den Druck, um das Brett herauszunehmen, und überprüfen Sie die Ebenheit, damit ein Teil des Bretts gerettet werden kann, und einige Bretter müssen zwei- oder dreimal gebacken und gepresst werden, bevor sie nivelliert werden können. Werden die oben genannten Anti-Warping-Prozess-Maßnahmen nicht umgesetzt, sind einige der Platinen unbrauchbar und können nur noch verschrottet werden.
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