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PCBブログ - PCB反りの一般的な原因と回避方法

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PCB反りの一般的な原因と回避方法

2022-10-31
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Author:iPCB

PCB反りは業界で使用されている用語です。実際には、平らなPCBの湾曲を指し、反りとも呼ばれています。深刻な場合、反りはアーチ橋に似ている。


実際の生産では、PCBは100%フラットではなく、少し曲がっています。PCBの反りの程度を「反り」で判断することができます。


IPC規格によると、インストールする必要があるPCBの反りは0.75%で、これは合格品です。つまり、PCBの反りが0.75%を超えると、反りと不合格と判断される。PCBボードは設置(プラグインアセンブリのみを含む)する必要がなく、平面度に対する要求が低く、反りを1.5%に緩和することができる。


実際、高精度と高速実装の要件を満たすために、一部のメーカーではPCBの反りに対してより厳しい要件があり、反り要件は0.5%、さらに個別要件は0.3%である。

PCB反りを計算するには?

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1.反り=反り高さ/エッジ長さ

この計算式によれば、通常、PCB反りを検出するには、次の2つの方法を使用します。

第一の方法は一般的な検査方法である大理石検査方法である。大理石は比較的平坦であるため、大理石で直接測定されます(または厚さ5 mmのガラス板を使用)。具体的な測定操作はPCBを大理石の上に平らに置き、4つの角を地面に接触させ、PCBの中間のアーチ高さとPCBの対角線の長さを測定し、その後アーチ高さをPCBの対角の長さで割り、PCBの反りを得た。

第二の方法は最先端の測定方法である光学検出方法である。使用するデバイスは平面度計です。それは光学干渉原理を利用してPCBの反りを測定し、精度は0.1 milに達することができる(2.54 Isla¼mï¼


2.PCBの反りにはどのような危害がありますか。

過度の反りはSMTパッチマシンだけでなく、SMTパッチマシンの信頼性にも影響します。

パッチのないPCBボードでは、基板の反りが原因で基板上のプラグインのピンを平らに切断するのが難しく、PCBAボードは機械内の対応するシャーシやコンセントに取り付けることができず、これは機械全体の信頼性に悪影響を与える。そのため、組立工場は板材の反りに遭遇することに非常にうんざりしている。

配置する必要があるPCBボードの場合、ボードの反りは配置品質に影響するだけでなく、SMTデバイスを破損する可能性もあります。自動化SMT生産ラインでは、PCBボードが平らでないと、はんだペーストにブラシをかけたり、ブラシをかけたりするのが難しくなり、位置決めが正確ではなく、部品がはんだパッドに取り付けられず、自動挿入機が破損したりすることもあります。


3.反りはどのようにして生じたのか。8つの一般的な理由

板材の反りの原因はたくさんあります。一般的には、これは主にメーカーと設計者によるものです。

板材の反りの原因はいくつかありますが、よく見られる原因は次の通りです。

1.材料を開けてから焼き板を作っていないか、焼き板に時間が足りない。2.Vカットが深すぎて、両側のVカットが反ります。3.板材のTG値が低すぎて、板材が軟化しやすく、許容できない高温と板材の反りを引き起こす。

4.板材の厚さが1.0 mm未満で、出荷前の冷間圧板材の反り技術が未熟で、板材の反りを招いた。

工程設計端板の反りの一般的な原因は以下の通りである:

1.回路基板上の銅の表面面積は均一ではなく、一方は多く、他方は少ない。線が薄い場所の表面張力は線が密集している場所より弱く、線が過熱すると板材が反る原因になります。2.特殊な媒体またはインピーダンスの関係により、積層構造は非対称であり、反りを引き起こす可能性がある。3.板材自体の掘削位置が大きすぎ、温度が高すぎると反りやすい。4.プレートの数が多すぎて、プレートとプレートの間の空間は中空で、特に矩形プレートは反りやすい。


4.反りを避けるために、PCB設計エンジニアはこうすべきだ!

干物!

華球顧客のフィードバックによると、設計側で板材の反りを改善または回避するためのいくつかの一般的な方法がある:

方法1:プレートに銅を敷設し、プレート表面の張力を高める

板材の長さが80 mmを超え、板材に銅がなく、板材が薄い(板材の厚さが1.0 mm未満)場合、板材は反ります。(これはFR 4材料について)

板張り銅張り前

編集の推奨事項は、機能に影響を与えずにプレートに銅を敷設してプレート表面の張力を高めることです。銅が板に敷設できず、板を厚くすることができない場合は、プラテンは反りにしか使用できません。(材料は作者によってランダムに描かれており、参考までに)

板に銅を敷いた後

方法2:掘削した領域に銅を敷き、エッジを処理する

回路基板に中空位置が多すぎ、回路基板が大きすぎると、過剰なリフロー溶接が曲がりやすくなります。

中空部に銅を敷いていない

編集者の提案は:中空領域に銅を敷設して、板材の反りを減らすこと、また、内部が板材の機能に影響を与えない場合には、銅も敷設されている。最後に、プロセスエッジに銅を敷設することをお勧めします。

中空に銅を敷設した後

方法3:コアプレートとPPシートは同一ブランドである

多層板の芯板とPP板は同じブランドでなければ、板が反ります。

例えば、6層板は非対称なppシートを有している:2-3芯板は薄いppシートを有し、4-5芯板は厚いppシートを有し、板は押し出す時に反る。したがって、コアプレートとPPシートは同じブランドであり、厚さが同じであり、多層PCBのPPシートの対称性を確保する必要があります。


5、反りPCBの処理は設計が不合理で、反り防止措置が不十分であるなどの多種の原因により、PCBは最終的に反りが現れた。私たちはどうすればいいですか。

メーカーは不合格の板をオーブンに入れ、150土壌と高圧で3 ~ 6時間焼成し、高圧で自然冷却することができる。次に、減圧によって板材を取り出し、平坦度をチェックすることで、板材を節約することができます。板の中には、平らにするには2、3回のベーキングとプレスが必要なものもあります。焼成とプレスを繰り返しても板材が反り続けている場合は、廃棄するしかありません。

反りはPCB生産において避けられない問題であり、特に大規模生産において。板材の反りの確率を下げるために、設計者はコストが許す限り、できるだけ多くの銅を敷くことを考慮することができます。しかし、メーカーは高品質のA級板材を選択し、反りを回避するために生産プロセスを最適化することができます。


中国の有名なPCBメーカーとして、iPCB Circuitは国内の有名ブランドのPCB板を採用し、大部分は良質なTG 150 PCB板を採用し、ピーク溶接中に反りが発生しないようにしている。お客様がTG 130を選択しても、iPCBはTG 150 PCBボードを使用していますが、TG 130の価格に応じて料金を徴収し、いかなる代価を払ってもよくできています!

また、高品質を確保するために、iPCBのすべてのPCBを開いた後、少なくとも4時間焼成します。基板自体の設計のため、PCBは反りが発生します。華球にも成熟した解決策があり、特にその冷圧プロセスは非常に成熟している。