【干货】解析SMT线路板板翘成因及如何预防规避DFM

                                                                                                   


SMT业內最具人气最活跃最有影响力的微信公众号——SMT顶级人脉圈SMT制造业实力派移动互联网营销第一媒体 SMT顶级人脉圈随着印刷电路板进入到表面贴装和芯片贴装的时代，SMT工厂对pcb板翘的要求越来越严。线路板的翘曲，在贴装时会造成元器件定位不准；元器件无法正常插装到板子的孔和表面贴装焊盘上，甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的板子焊接后发生弯曲，会造成焊点开裂失效，元件脚很难剪平整齐，板子无法正常组装等不良现象。



引起PCB翘曲的原因有哪些，总结有如下几点：

1、PCB布局设计巨大影响PCB设计阶段，器件选型时尽量不要使用比较大或者很厚重的器件。若必须用到此类器件时，PCB的板厚和强度必须能承受其重力。器件布局要均匀分布，特别要注意一些大功率器件，在后期运行过程中，应考虑散热对板子性能影响。
过孔的分布也要均匀。现今的电路板大多为多层板，而且层与层之间会有象铆钉一样的连接点(vias)，有连接点的地方会增加板子的强度，防止板弯板翘和爆板。
PCB的成品尺寸不要太大，特别是拼板处理时，注意长宽比例在1:1.5左右。 2、层叠设计要对称

对称是最美的设计。层叠设计要对称，层间半固化片的排列应当上下一致，例如八层板，1～2 3～4和5～6 7～8层间的厚度和半固化片的张数应当一致。 避免使用奇数不对称叠层，混压板也要注意不同材料的性能对板子抗形变能力的影响。
材料的选型时多层板芯板和半固化片应尽量使用同一供应商的产品，并且TG值和CTE膨胀系数要一致。
内层线路图形分布均匀，成品铜厚也要对称。内外层的线路图形的残铜率分布面积应尽量接近，不要相差大于40%。若A面为大铜面，而B面仅走几根线，这样两面的线路的设计残率面积相差太大，当这些大面积的铜箔不能均匀地分布在同一层的时候，就会造成吸热与散热速度不均匀的问题，从而出现翘曲。所以建议在不影响PCB信号质量和品质的情况下应多铺一些地铜。另外，工艺边及板内的一些挡板区域也要加铺实心铜皮。

下图为线路层成品铜厚不对称：
残铜率不对称：
同层线路图形分布不均匀：


3、PCB开料前烘板

覆铜板下料前烘板，目的是去除板内的水分，同时使板材内的树脂完全固化，进一步消除板材中剩余的应力，这对防止板翘曲是有帮助的。

由于半固化片和芯板层压后经向和纬向收缩率不一样，下料和叠层时必须分清经向和纬向。否则，层压后很容易造成成品板翘曲，即使加压力烘板亦很难纠正。多层板翘曲的原因，很多就是层压时半固化片的经纬向没分清，乱叠放而造成的。一般半固化片是成卷的，那么卷的那一个方向为经向；覆铜板则长方向为经向；
4、冷压时间足够多层板在完成热压后，冷压的时间也必须达到PCB板能均匀释放应力的时间，此时间段一定不能缩小，否则热应力释放不完全，会造成PCB板翘。在剪切或铣掉PCB毛边后，板子应平放在150摄氏度烘箱内烘4小时，使板内的应力逐渐释放并使树脂完全固化。


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