在PCBA生產(chǎn)中,PCB經(jīng)歷一次回流焊并不罕見,而在雙面貼裝、復(fù)雜工藝或返修場(chǎng)景下,多次回流焊幾乎成為常態(tài)。但不少項(xiàng)目會(huì)發(fā)現(xiàn):第一遍回流尚可接受,第二遍開始板面輕微變形,第三遍后翹曲明顯,嚴(yán)重時(shí)甚至影響裝配和可靠性。很多人將問(wèn)題簡(jiǎn)單歸結(jié)為“回流焊溫度過(guò)高”或“板子太薄”,但在大量實(shí)際案例中,板材TG選型不匹配,才是多次回流后變形的核心原因之一。
你是否遇到過(guò)以下問(wèn)題?
如果這些問(wèn)題集中出現(xiàn)在多次回流焊之后,就需要重點(diǎn)審視板材TG是否真正適配工藝要求。
解決思路:從TG參數(shù)重新理解PCB熱變形
TG(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)并不是一個(gè)“越高越好”的宣傳指標(biāo),而是決定PCB在高溫區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)板材在回流焊過(guò)程中多次接近或超過(guò)其TG點(diǎn)時(shí),材料剛性會(huì)顯著下降,內(nèi)應(yīng)力開始釋放,從而引發(fā)不可逆的形變。
1. TG選型僅滿足單次回流需求
部分產(chǎn)品在設(shè)計(jì)選材時(shí),僅考慮一次回流焊場(chǎng)景,選用了TG值剛好“夠用”的板材。但在雙面貼裝或需要補(bǔ)焊、返修的工藝中,PCB會(huì)多次進(jìn)入高溫區(qū),板材反復(fù)經(jīng)歷軟化—冷卻—再軟化的過(guò)程,內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸失穩(wěn)。最終即使回流焊曲線未發(fā)生變化,板子仍會(huì)出現(xiàn)明顯變形。
2. 高TG≠高耐熱循環(huán)能力
一個(gè)常見誤區(qū)是認(rèn)為只要選用高TG板材,就能完全避免變形問(wèn)題。實(shí)際上,不同板材在熱膨脹系數(shù)、樹脂體系和玻纖結(jié)構(gòu)上的差異,同樣會(huì)影響其耐多次回流的能力。如果板材在高溫下尺寸穩(wěn)定性不足,即便TG數(shù)值較高,經(jīng)過(guò)多次回流后仍可能發(fā)生永久形變。
3. 多次回流放大內(nèi)應(yīng)力累積效應(yīng)
PCB在制板、壓合、切割過(guò)程中,本身就會(huì)殘留一定內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)板材多次接近或跨越TG點(diǎn)時(shí),這些內(nèi)應(yīng)力會(huì)逐步釋放并重新分布,最終表現(xiàn)為板面翹曲、扭曲或局部鼓包。這種變形一旦發(fā)生,通常無(wú)法通過(guò)后續(xù)工藝完全消除。
4. 設(shè)計(jì)與工藝未同步考慮回流次數(shù)
在一些項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)階段并未明確預(yù)估PCB將經(jīng)歷多少次回流焊,制造端也未針對(duì)多次回流進(jìn)行選材和工藝驗(yàn)證。當(dāng)設(shè)計(jì)、制板和裝配之間缺乏協(xié)同,多次回流帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)往往在量產(chǎn)階段集中爆發(fā)。
總結(jié)
PCB多次回流后變形,并非偶然現(xiàn)象,而是板材TG選型與實(shí)際工藝需求不匹配的直接結(jié)果。在需要雙面貼裝、復(fù)雜焊接或存在返修可能的項(xiàng)目中,必須從板材TG、熱穩(wěn)定性以及整體工藝路徑進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。在實(shí)際項(xiàng)目中,像深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司這類具備PCBA全流程經(jīng)驗(yàn)的廠商,通常會(huì)在前期就結(jié)合回流次數(shù)、板材性能和裝配工藝進(jìn)行綜合判斷,從而避免在量產(chǎn)階段因板材選型問(wèn)題導(dǎo)致不可控的變形風(fēng)險(xiǎn)。