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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(jìn)入回流焊高溫區(qū)，就開始出現(xiàn)局部翹起，導(dǎo)致貼裝精度下降、焊點(diǎn)異常，甚至引發(fā)批量不良。很多人第一反應(yīng)是懷疑板材TG不夠、PCB厚度偏薄，或回流焊曲線設(shè)置不當(dāng)，但在大量實(shí)際案例中，真正被忽視的關(guān)鍵因素，往往是PCB銅分布不均。

你是否遇到過以下問題？

• PCB在SMT貼裝前平整，回流焊后出現(xiàn)局部翹曲
• 翹曲位置固定，問題總是集中在同一區(qū)域
• AOI報(bào)警集中在板邊或銅面密集區(qū)域
• 同一設(shè)計(jì)，不同廠家或不同批次翹曲程度差異明顯
• 調(diào)整回流焊曲線后問題有所緩解，但始終無法徹底解決

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(huì)經(jīng)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(shù)并不一致，一旦銅分布失衡，內(nèi)部熱應(yīng)力就會(huì)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(yīng)力集中

當(dāng)PCB某一區(qū)域鋪銅密集，而相鄰區(qū)域銅面積明顯較少時(shí)，升溫過程中各區(qū)域膨脹速度不同，內(nèi)部應(yīng)力隨之累積。在回流焊峰值溫度階段，這種應(yīng)力會(huì)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(duì)SMT貼裝影響尤為明顯。

2. 多層板內(nèi)外層銅分布不對(duì)稱

在多層PCB中，如果內(nèi)層與外層銅分布差異較大，層間熱應(yīng)力會(huì)在反復(fù)加熱過程中不斷疊加。即使板材TG等級(jí)達(dá)標(biāo)，也難以抵消這種結(jié)構(gòu)性應(yīng)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(jié)構(gòu)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(huì)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(cè)，整板在高溫區(qū)的變形趨勢(shì)會(huì)被進(jìn)一步放大。這種情況下，即便單板設(shè)計(jì)本身“勉強(qiáng)可用”，在拼板生產(chǎn)時(shí)也極易失控。

4. 工藝手段只能緩解，無法根治結(jié)構(gòu)問題

通過降低升溫速率、延長恒溫區(qū)時(shí)間，確實(shí)可以在一定程度上緩解翹曲問題。但如果銅分布本身嚴(yán)重失衡，這類工藝調(diào)整只能“止疼”，并不能從根本上消除風(fēng)險(xiǎn)。在一些項(xiàng)目中，必須通過設(shè)計(jì)端調(diào)整鋪銅策略、增加平衡銅或優(yōu)化層疊結(jié)構(gòu)，才能真正解決問題。

總結(jié)

PCB局部翹曲并非偶發(fā)，也不只是板材或回流焊參數(shù)問題。在高溫工藝條件下，銅分布不均是導(dǎo)致熱應(yīng)力失衡和翹曲放大的核心原因之一。只有在設(shè)計(jì)階段就重視銅面平衡，并在制造與裝配過程中進(jìn)行協(xié)同控制，才能從源頭降低PCB翹曲對(duì)SMT和PCBA品質(zhì)的影響。