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      PCB覆銅板翹曲的產生及避免方法說明

        覆銅板的翹曲對于板使用質量影響極大。在印制板加工過程中,若翹曲度大,就會影響加工流水線的定位孔的精度,會因翹曲在絲網漏印中把網拽破,甚至翹曲過大,還不能通過流水線。在沖孔加工中也會帶來麻煩。在整機組裝過程中,由于印制電路板PCB翹曲大,會影響計算機控制的元器件的自動插裝;會影響過波峰焊時和元器件腿焊后自動“砍頭”時的質量。甚至由于翹曲度很大,會造成過波峰焊時“塌腰”嚴重,焊錫流入非銅循面,使整個帶元器件的印制電路板報廢。

      覆銅板翹曲的原因

      (1)靜態翹曲與動態翹曲靜態翹曲是指生產出的覆銅板的本身翹曲。動態翹曲是指覆銅板在加工印制電路板過程中,受熱、受潮、受水影響以及在整機裝配時通過波峰焊接過程中,受瞬時熱沖擊影響造成的翹曲。要創造出高質量、高水平的板,就要達到這些翹曲都小。從研究和解決兩大翹曲出發還可以將這兩大翹曲,分為以下幾種情況,"+ “表示一般為正翹曲,”一"表示為負翹曲。靜態翹曲是與增強材料、樹脂配方以及板在制造各工藝過程中情況有關,靜態翹曲盡量要小,因為這對于動態翹曲的減少有很大的好處,因此,對紙基覆銅箔板,生產后進行一次整平加工是十分必要的。

      可以看出,一種覆銅板的動態翹曲包括四種不同的翹曲,而且翹曲方向不同。覆銅板從出廠到印制板加工后,中間經過多道工序。主要是板面清潔及干燥;涂抗蝕劑及干燥;蝕刻及清洗抗蝕劑;涂阻焊劑及干燥;印字符(正反面)及干燥;預熱和沖孔,涂助焊劑及干燥等工藝過程。在這些過程中,由于板受冷、熱和溶液、溶劑的沖洗、浸泡等外界因素的影響,產生伸縮率不同,應力各異的內部結構變化,造成板的各類翹曲。將印制板加工后進入整機生產過程,先是裝插元器件,然后投入自動焊接(波峰焊)。在這個過程中板的翹曲度也在變化。上述各種加工過程印制板的翹曲方向并非向某一方向增大,而是板在不同加工過程向不同方向增大(或縮小)。動態翹曲的最理想的狀態是在印制板制成后和波峰焊結束后,板的翹曲度接近零。

      (2) 翹曲產生的原因覆銅板的翹曲原因是一個十分復雜的問題??傮w來講,有以下幾方面。

      ①覆銅板是由銅箔、樹脂、增強材料(有的板具有兩種不同增強材料)組成的復合材料。它們的熱傳導、熱膨脹系數、化學收縮率相差很大,在固化成型、受熱、受潮的不同條件下,產生內應力,造成翹曲。

      ②單面覆銅板是一種非對稱結構的材料,更引起內部存在的應力含水率不均勻造成異向性變形。

      ③在紙板中,增強材料的縱、橫膨脹、收縮率不同,使板的橫向翹曲大于縱向翹曲。

      減少覆銅箔板翹曲應注意的問題

      由于覆銅板翹曲問題比較復雜(特別是純紙基板),影響因素是許多方面的。它包括增強材料、主樹脂配方,樹脂助劑,樹脂的制造,半成品浸漬干燥、壓制,后期處理以及產品的貯存包裝等。主要有以下幾方面。

      ①銅箔方面伸長率大小;銅錨的厚度;上膠銅錨的含膠量及膠粘劑配方。

      ②增強材料(主要指紙纖維) 紙漿類型;紙纖維α 纖維素含量;紙漿成分比;抄紙方式(長網或圓網);紙的幅寬厚度均勻程度;紙的吸水高度及均勻一致性;紙的抗張強度縱向與橫向差;紙的熱收縮、浸水后膨脹的縱橫差異;紙的水分含量;紙的浸水膨脹,受熱收縮的情況。

      ③樹脂樹脂的配方;樹脂的增韌性(增塑性);樹脂的固化交聯特性;樹脂的粘度與浸透性;二次樹脂的疏水性;助劑的影響(包括阻燃性、增塑劑、固化劑、固化促進劑等; )樹脂制造中的均勻性。

      ④半成品的浸潰、干燥工藝浸漬的程度、均勻性;揮發物、樹脂含量的影響。
      ⑤壓制工藝壓機熱板溫度的一致性;壓制升溫與冷卻的速度;配料的配置、搭配;各種半成品材料,鋼板的縱、橫方向的一致性;壓制時熱板內通熱氣的方向與板坯方向的所致;壓制的溫度、時間、壓力;卸板溫度;墊紙的厚度和使用次數;壓制中流膠情況。

      ⑥板的后期處理包裝;貯存條件;整平質量。

      上述幾方面的因素,要根據板的類型,樹脂的配方結構,生產條件找出關鍵的主要因素,加以解決。同時,要認識到翹曲問題總是多種因素交叉在一起構成的,有時也需要“綜合治理”。


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