為了正確放置SMT組件，PCB必須保持完全平整。為了準(zhǔn)確放置，貼片機(jī)必須將SMT組件釋放到所有組件的電路板上方相同高度。

如果PCB有翹曲，也就是說(shuō)不平整，則機(jī)器在將元件放置在電路板上時(shí)，在釋放元件時(shí)無(wú)法保持恒定的高度——這會(huì)影響放置的準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于細(xì)間距元件。

此外，平面PCB有助于在回流期間將SMT組件保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｈ绻亓鳡t內(nèi)的高溫導(dǎo)致電路板平整度發(fā)生變化，則SMT組件可能會(huì)因?yàn)樗鼈兤≡谌廴诤噶仙隙鑫恢茫瑥亩鴮?dǎo)致焊料橋接和開(kāi)路。

一、汽車(chē)軟硬結(jié)合板廠告訴你什么是PCB翹曲？

PCB通常由玻璃纖維和其他一些復(fù)合材料制成，大多數(shù)PCB僅層壓一次并且非常簡(jiǎn)單。

PCB翹曲就是PCB形狀改變了，具體的如下圖所示，很明顯的PCB翹曲。

PCB翹曲
 

二、PCB翹曲標(biāo)準(zhǔn)是多少？

根據(jù)IPS標(biāo)準(zhǔn)，所需貼裝PCB的翹曲度（WD）應(yīng)小于或等于0.75%。也就是說(shuō)，當(dāng)WD大于0.75%時(shí)，應(yīng)判斷為翹板，或缺陷產(chǎn)品。

實(shí)際上，在不安裝元件而只需要插件的情況下，板的平整度要求更低，WD標(biāo)準(zhǔn)可以小于或等于1.5%。

當(dāng)然，有些廠家為了滿足更高的客戶需求，他們可以追求更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，有些WD標(biāo)準(zhǔn)需要小于或等于0.5%，甚至這個(gè)要求達(dá)到小于或等于0.3%。

三、PCB翹曲度的計(jì)算公式

翹曲，顧名思義，就是PCB印制板是否平整，能否完美地插入板子的孔洞和表面貼裝焊盤(pán)中。

翹曲通常是指塑件表面未按設(shè)計(jì)形狀成型的變形。影響翹曲的因素很多，所以在生產(chǎn)過(guò)程中一定要注意。畢竟，每一個(gè)微小的錯(cuò)誤都可能使整個(gè)電路板報(bào)廢。那么如何計(jì)算PCB的翹曲？

PCB翹曲度計(jì)算公式：

翹曲=單角翹曲高度/(PCB對(duì)角線長(zhǎng)度*2)*100%

PCB翹曲度計(jì)算公式

在自動(dòng)插線中，如果PCB不平整，會(huì)造成定位不準(zhǔn)，甚至?xí)?dǎo)致自動(dòng)插機(jī)死機(jī)。如果在元件焊接后板子彎曲，非常難以整齊地切割元件腳，最終會(huì)導(dǎo)致PCB電路板無(wú)法安裝在機(jī)箱或機(jī)器中的插座中，相當(dāng)于報(bào)廢了一個(gè)一塊電路板。如果廠家遇到PCB翹曲就是一件很心疼的事情。

四、PCB翹曲原因

1、PCB翹曲原因

1）電路板本身的重量會(huì)導(dǎo)致板子凹陷變形

一般回流爐是用鏈條帶動(dòng)電路板在回流爐內(nèi)向前移動(dòng)，即以板子兩側(cè)為支點(diǎn)支撐整塊板子。

如果板子上有重物，或者板子尺寸過(guò)大，由于板子的量，中間會(huì)出現(xiàn)凹陷，導(dǎo)致板子彎曲。

2）V-cut太深，導(dǎo)致兩側(cè)V-cut處翹曲

基本上，V-Cut是破壞板子結(jié)構(gòu)的罪魁禍?zhǔn)祝驗(yàn)閂-Cut在原大片材上切槽，所以V-Cut容易翹曲。

材料、結(jié)構(gòu)、圖形對(duì)板翹曲的影響：PCB由芯板、半固化片和外層銅箔壓制而成。芯板和銅箔在壓在一起時(shí)會(huì)因熱而變形。翹曲量取決于兩種材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)。

銅箔的熱膨脹系數(shù)（CTE）約為17X10-6；而普通FR-4基材Tg點(diǎn)下Z向CTE為(5070)X10-6；TG點(diǎn)以上為(250350)X10-6，由于玻璃布的存在，X方向CTE一般與銅箔相近。

2、PCB加工過(guò)程中引起的翹曲

PCB加工翹曲的原因很復(fù)雜，可以分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。

其中，熱應(yīng)力主要在壓制過(guò)程中產(chǎn)生，機(jī)械應(yīng)力主要在板材的堆垛、搬運(yùn)和烘烤過(guò)程中產(chǎn)生。

1）來(lái)料覆銅板過(guò)程中引起的PCB翹曲

覆銅板均為雙面，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，無(wú)圖形。銅箔和玻璃布的CTE幾乎相同，因此在壓制過(guò)程中幾乎沒(méi)有因CTE不同而引起的翹曲。

但覆銅板壓機(jī)尺寸較大，熱板不同區(qū)域的溫差會(huì)導(dǎo)致壓合過(guò)程中不同區(qū)域的樹(shù)脂固化速度和固化程度略有差異。同時(shí)，不同升溫速率下的動(dòng)態(tài)粘度也有較大差異，因此也會(huì)因固化過(guò)程的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。

一般這種應(yīng)力在壓制后會(huì)保持平衡，但在以后的加工過(guò)程中會(huì)逐漸釋放和變形。

2）PCB壓制過(guò)程中引起的PCB翹曲

PCB壓制過(guò)程是產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要過(guò)程。與覆銅板的壓制類(lèi)似，也會(huì)因固化工藝的不同而產(chǎn)生局部應(yīng)力。由于厚度較厚，圖案分布多樣，預(yù)浸料較多，熱應(yīng)力會(huì)比覆銅板更難消除。

PCB板中的應(yīng)力在隨后的鉆孔、成型或燒烤過(guò)程中釋放，導(dǎo)致板變形。

3）阻焊層和絲印烘烤過(guò)程中引起的PCB翹曲

由于在固化過(guò)程中阻焊油墨不能相互堆疊，PCB板將放置在機(jī)架中烘烤板固化。

阻焊溫度在150℃左右，超過(guò)覆銅板的Tg值，PCB容易軟化導(dǎo)致不能耐高溫。造商必須均勻加熱基板的兩面，同時(shí)保持加工時(shí)間盡可能短，以減少基板的翹曲。

PCB翹曲
 

4）PCB冷卻和加熱過(guò)程中引起的PCB翹曲

錫爐溫度225℃-265℃，普通板熱風(fēng)焊料整平時(shí)間3s-6s。熱風(fēng)溫度為280℃-300℃。

焊料整平后，板子從常溫下放入錫爐，出爐后兩分鐘內(nèi)進(jìn)行常溫后處理水洗。整個(gè)熱風(fēng)焊錫整平過(guò)程是一個(gè)突然加熱和冷卻的過(guò)程。

由于電路板的材料不同，結(jié)構(gòu)不均勻，在冷卻和加熱過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)力，導(dǎo)致微觀應(yīng)變和整體變形翹曲區(qū)域。

5）儲(chǔ)存不當(dāng)造成的PCB翹曲

PCB板在半成品階段的存放，一般都是牢固地插在貨架上，貨架的松緊度沒(méi)有調(diào)整好，或者存放過(guò)程中板子的堆放會(huì)導(dǎo)致板子發(fā)生機(jī)械變形。

尤其是2.0mm以下的薄板，影響更為嚴(yán)重。

3、工程設(shè)計(jì)的原因

1、電路板上的銅表面積不均勻，一側(cè)多，另一側(cè)少。線條稀疏的地方，表面張力會(huì)比密集的地方弱，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致板翹曲。

2、由于特殊的介質(zhì)或阻抗關(guān)系，層壓結(jié)構(gòu)可能不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致板子翹曲。

3、板子本身的鏤空位置太大而且很多，溫度太高容易翹曲。

4、板上的面板數(shù)量過(guò)多，面板之間的間距是空心的，尤其是矩形板，也容易翹曲。

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