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PCB 电路板为何会翘曲?

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人气:1696发布日期:2023-11-08 09:49【

PCB板变形产生原因分析

 

PCB电路板翘曲是一个常见的问题,其原因可以归结为多个因素。以下是一些可能导致PCB电路板翘曲的因素:

 

 

1. 温度变化:PCB电路板在温度变化时可能会翘曲。由于材料在不同的温度下会膨胀或收缩,这可能导致电路板的形状发生变化。当温度升高时,电路板可能会向上翘曲;当温度降低时,电路板可能会向下翘曲。


2. 湿度:PCB电路板在湿度较高时也可能会翘曲。湿度对电路板的影响主要是由于材料吸湿性。当电路板暴露在湿度较高的环境中时,水分会进入电路板的材料中,导致电路板的形状发生变化。


3. 机械应力:机械应力是另一个导致PCB电路板翘曲的因素。例如,在制造过程中,电路板可能会受到弯曲或扭曲的力,这可能会导致电路板的形状发生变化。此外,安装过程中施加的机械应力也可能导致电路板翘曲。


4. 电路设计:电路设计也可能对PCB电路板的翘曲产生影响。例如,如果电路设计不合理,可能会导致电路板的温度分布不均匀,从而引起翘曲。


5. 材料:PCB电路板材料的选择也可能对翘曲产生影响。不同的材料具有不同的物理性质,如热膨胀系数和弹性模量,这些性质可能会影响电路板的翘曲。


6. 多层板结构:在多层板的制作过程中,每一层的材料可能不同,这可能导致各层之间的热膨胀系数和弹性模量存在差异。这些差异可能导致在多层板的结构中产生应力,从而导致翘曲。


7. 制作工艺:制作工艺也是影响PCB电路板翘曲的一个重要因素。例如,制作过程中可能存在残余应力,这些应力可能导致电路板在后续使用过程中翘曲。此外,制作工艺中的加热和冷却步骤也可能会影响电路板的翘曲。


8. 环境因素:环境因素也可能对PCB电路板的翘曲产生影响。例如,在某些环境中,如高温或高湿度的环境,电路板可能会更容易发生翘曲。此外,一些化学物质也可能对电路板的材料产生影响,导致翘曲。


9. 存储和处理:存储和处理不当也可能导致PCB电路板发生翘曲。例如,如果电路板在存储或处理过程中受到弯曲或扭曲的力,这可能会导致电路板的形状发生变化。此外,存储环境中的湿度和温度也可能会对电路板的翘曲产生影响。


10. 其他因素:除了上述因素外,还有其他因素可能导致PCB电路板发生翘曲。例如,在使用过程中,电流通过电路板时可能会产生热量,这可能会导致电路板的温度发生变化并进而引起翘曲。此外,一些特殊的应用场景也可能对电路板的翘曲产生影响。

 

 

PCB电路板变形的危害:

在自动化表面贴装线上,电路板若不平整,会引起定位不准,元器件无法插装或贴装到板子的孔和表面贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。

 

装上元器件的电路板焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上,所以,装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。

 

 

目前的表面贴装技术正在朝着高精度、高速度、智能化方向发展,这就对作为各种元器件家园的 PCB 板提出了更高的平整度要求。
 

在 IPC 标准中特别指出带有表面贴装器件的 PCB 板允许的变形量为 0.75%,没有表面贴装的 PCB 板允许的变形量为 1.5%。

 

实际上,为满足高精度和高速度贴装的需求,部分电子装配厂家对变形量的要求更加严格,如有要求允许的变形量为 0.5%,甚至有个别要求 0.3%。
 

PCB 板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,各材料物理和化学性能均不相同,压合在一起后必然会产生热应力残留,导致变形。

 

同时在 PCB 的加工过程中,会经过高温、机械切削、湿处理等各种流程,也会对板件变形产生重要影响,总之可以导致 PCB 板变形的原因复杂多样,如何减少或消除由于材料特性不同或者加工引起的变形,成为 PCB 制造商面临的复杂问题之一。

 

软硬结合板厂讲,PCB电路板的翘曲是一个复杂的问题,可能受到多种因素的影响。为了减少电路板的翘曲,可以采取一系列措施,如选择合适的材料和制作工艺、优化电路设计、避免机械应力的影响等。此外,合理的存储和处理方式以及使用过程中的注意事项也可以有助于减少PCB电路板的翘曲问题。

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