PCB表面粗糙度標準
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概述
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- PCB（印刷電路板）表面粗糙度是一個重要的質(zhì)量指標。合適的表面粗糙度對于后續(xù)的元器件貼裝、焊接等工藝有著關鍵的影響。它會影響焊料在 PCB 表面的潤濕性能，進而影響焊接質(zhì)量。
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行業(yè)標準
- 在 IPC - A - 600 標準（印制板的驗收標準）中，對 PCB 表面粗糙度有相關的規(guī)定。它提供了不同等級的表面粗糙度驗收標準，用于評估 PCB 表面的質(zhì)量。一般來說，表面粗糙度的測量值通常在微米（μm）級別。
- 例如，對于一般的 FR - 4（一種常用的 PCB 基板材料）電路板，表面粗糙度（Ra 值，算術平均粗糙度）通常要求在 0.8 - 1.5μm 之間。這個范圍有助于保證良好的焊接質(zhì)量，因為在這個粗糙度范圍內(nèi)，焊料能夠較好地潤濕 PCB 表面，形成可靠的焊點。
- 對于一些高性能、高可靠性要求的 PCB，如用于航空航天、軍事等領域的電路板，表面粗糙度的控制更加嚴格。其 Ra 值可能要求在 0.2 - 0.8μm 之間，以確保在極端環(huán)境條件下（如溫度變化大、振動等）焊點的長期可靠性。
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測量方法與儀器
- 常用的測量 PCB 表面粗糙度的儀器是輪廓儀。它通過觸針在 PCB 表面劃過，記錄表面輪廓的起伏變化，然后根據(jù)數(shù)學模型計算出表面粗糙度參數(shù)，如 Ra、Rz（微觀不平度十點高度）等。
- 在測量時，需要按照標準的測量程序進行操作。一般要在 PCB 表面選取多個測量點，以確保測量結果的代表性。例如，對于大面積的 PCB 板，通常會在板的中心、邊緣以及不同的功能區(qū)域選取至少 5 - 10 個測量點，然后對這些測量點的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得到最終的表面粗糙度評估結果。
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粗糙度對工藝的影響
- 焊接工藝：如果表面粗糙度太小，比如 Ra 值小于 0.2μm，焊料可能無法很好地附著在 PCB 表面，容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。而如果粗糙度太大，超過 3μm 左右，可能會導致焊料過多地填充在粗糙表面的凹陷處，形成錫珠等焊接缺陷。
- 元器件貼裝：合適的表面粗糙度有助于提高元器件與 PCB 之間的附著力。對于一些微小的元器件，如 0201（英制表示法，長 0.02 英寸、寬 0.01 英寸的貼片元器件）或更小的芯片，表面粗糙度不合適可能會影響其貼裝精度和長期穩(wěn)定性。例如，當表面粗糙度不符合標準時，在運輸或使用過程中，元器件可能因為與 PCB 表面的附著力不足而出現(xiàn)移位的情況。
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