在PCBA制造過程中,PCB翹曲問題屢見不鮮。有些板子在常溫下外觀看似正常,但一進入回流焊高溫區(qū),就開始出現(xiàn)局部翹起,導致貼裝精度下降、焊點異常,甚至引發(fā)批量不良。很多人第一反應是懷疑板材TG不夠、PCB厚度偏薄,或回流焊曲線設置不當,但在大量實際案例中,真正被忽視的關鍵因素,往往是PCB銅分布不均。
你是否遇到過以下問題?
如果你遇到的是**“局部翹曲 + 高溫后放大”**的情況,問題很可能并不在工藝末端。
解決思路:從銅分布重新理解PCB翹曲成因
PCB在回流焊過程中,會經歷快速升溫與降溫。在這一過程中,銅箔、樹脂和玻纖的熱膨脹系數并不一致,一旦銅分布失衡,內部熱應力就會在高溫階段集中釋放,最終表現(xiàn)為翹曲。
1. 單面或局部銅面積過大,引發(fā)熱應力集中
當PCB某一區(qū)域鋪銅密集,而相鄰區(qū)域銅面積明顯較少時,升溫過程中各區(qū)域膨脹速度不同,內部應力隨之累積。在回流焊峰值溫度階段,這種應力會以局部翹曲的形式釋放出來。這種翹曲往往不是整體彎曲,而是“拱起”“扭曲”或局部翹邊,對SMT貼裝影響尤為明顯。
2. 多層板內外層銅分布不對稱
在多層PCB中,如果內層與外層銅分布差異較大,層間熱應力會在反復加熱過程中不斷疊加。即使板材TG等級達標,也難以抵消這種結構性應力失衡。這也是為什么有些多層板在第一次回流尚可接受,第二次或第三次回流后翹曲明顯加重。
3. 拼板結構放大銅分布不均的影響
在拼板狀態(tài)下,單板之間的銅分布差異會相互疊加。如果拼板中單板方向不統(tǒng)一,或銅面集中在拼板某一側,整板在高溫區(qū)的變形趨勢會被進一步放大。這種情況下,即便單板設計本身“勉強可用”,在拼板生產時也極易失控。
4. 工藝手段只能緩解,無法根治結構問題
通過降低升溫速率、延長恒溫區(qū)時間,確實可以在一定程度上緩解翹曲問題。但如果銅分布本身嚴重失衡,這類工藝調整只能“止疼”,并不能從根本上消除風險。在一些項目中,必須通過設計端調整鋪銅策略、增加平衡銅或優(yōu)化層疊結構,才能真正解決問題。
總結
PCB局部翹曲并非偶發(fā),也不只是板材或回流焊參數問題。在高溫工藝條件下,銅分布不均是導致熱應力失衡和翹曲放大的核心原因之一。只有在設計階段就重視銅面平衡,并在制造與裝配過程中進行協(xié)同控制,才能從源頭降低PCB翹曲對SMT和PCBA品質的影響。