#1楼主：如何防止线路板翘曲

文章发表于：2008-07-07 01:35

如何防止线路板翘曲

一：翘曲度的标准

根据美国IPC-6012，用于表面安装的线路板的翘曲度为0.75% ，其他各种板子允许1.5%。通常，SMT，BGA的板子要求是0.5% ，部分电子厂鼓动把标准提高到0.3% 。

二：翘曲度的测试

把线路板放置在检定的平台上，把测试针插到翘曲度最大的地方。用测试针的直径除以线路板的对角线长度，则可计算出翘曲度。

    图1

如图1所示。线路板的四个角为A、B、C、D ，假设D为最大翘曲角。把A、B、C放置在检定的平台上，在D处插入测试针，测试针的直径即为H（ D脚距离平台的高度为H）。线路板的对角线AD的长度为L。则翘曲度=H/L 。

三：PCB设计过程中防止翘曲

1，  层与层之间的半固化片的排列需要对称。

例如4层板，1-2和3-4的厚度和半固化片的张数应该保持一致。同样的，例如6层板，1-2和5-6的厚度和张数也应该保持一致。否则容易翘曲。

2，  正负片层设计需要对称。（即电源、地层和信号走线层设置对称。）

    图2          图3

如图2所示，为了增加走线层，设计者在第4层用来走信号线，导致不对称，容易翘曲。如果条件允许，更改成图3的设计，使结构保持对称。

3，  同层内的走线尽量均匀。

     图4

如图4所示，线路板的右边有大量的高密度的信号线，而左边几乎没有走线。这样，引起左右图形不对称，特别是多层板，容易翘曲。

设计者在设计的过程中，走线尽量选择“优先”层的同时，在同层内要注意走线均匀。如果因客观条件的限制造成图4的情况，可以在空余的地方铺上铜皮，并赋予“GND”网络信号（空网络容易引起“天线效应”）。更改后如下图5所示。

    图5

注：对于多层板，相临信号层如遇到以上情况，需要注意因参考平面的变化引起阻抗的变化。

4，另外，表层的元器件，贴片、插件，轻重器件的放置尽量均匀。在空白处铺上GND网络的铜皮，打上过孔（同时过孔也需要均匀分布）。

5，  多层板使用同一供应商的芯板和半固化片。

四：PCB加工过程中防止翘曲

1，  防止由于库存方式不当造成翘曲

（1）覆铜板在存放过程中，吸湿会加大翘曲。单面覆铜板的吸湿面积很大，如果库存环境湿度较高，单面覆铜板将会明显加大翘曲。双面覆铜板潮气只能从产品端面渗入，吸湿面积小，翘曲变化较缓慢。所以对于没有防潮包装的覆铜板要注意库房条件，尽量减少库房湿度和避免覆铜板裸放，以避免存放中的覆铜板加大翘曲。
（2）覆铜板摆放方式不当会加大翘曲。如竖放或覆铜板上压有重物，摆放不良等都会加大覆铜板翘曲变形。

2，  下料前烘板

覆铜板在下料之前，用150摄氏度，8小时左右进行烘板，目的是驱除板内的水分，让树脂完全固化，消除板内存有的应力，让它充分松弛。建议剪料后烘板。多层板也需要烘板的步骤。

3，  多层板叠层压板前应注意板固化片的经纬方向

如何区分经纬向？成卷的半固化片卷起的方向是经向，而宽边的方向是纬向；对铜箔板来说长边时是纬向，短边是经向。如果确定不了方向，可向生产商或供应商咨询。

半固化片层压后经向和纬向收缩率是不一样，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。

4，  层压后再次烘板去除应力。

多层板在完成热压冷压后取出，剪或铣掉毛边，平放在烘箱内150摄氏度烘4小时左右，以使板内的应力逐渐释放，使树脂完全固化。

4.薄板电镀时需要拉直

超薄多层板（0.4—0.6MM）作板面电镀和图形电镀时应制作特殊的夹辊，在自动电镀线上的飞巴上夹上薄板后，用一条圆棍把整条飞巴上的夹辊串起来，从而拉直辊上所有的板子，这样电镀后的板子就不会变形。

5，热风整平后的冷却

线路板热风整平的高温冲击下，取出后放置到大理石或者钢板上，让它自然冷却至室温或气浮床冷却，再送到处理机清洗。（热风整平后马上投入冷水中，可以增强铅锡表面的亮度，但容易翘曲，分层，起泡。）

6，翘曲板子的处理

把不合格的板子放置在烘箱内3-6小时，采用平整光滑的钢板重压，2-3次烘烤可能可以挽救部分。（有专用的气压式板翘反直机。）

7，另外，波峰焊或浸焊时，焊锡温度偏高，操作时间偏长，也会加大基板翘曲。对于波峰焊工艺的改进，需电子组装厂共同配合。