Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Công nghệ PCB

Công nghệ PCB - PCBA giảng đường lớn: Làm thế nào để tránh vật liệu PCB chất lượng thấp?

Công nghệ PCB

Công nghệ PCB - PCBA giảng đường lớn: Làm thế nào để tránh vật liệu PCB chất lượng thấp?

PCBA giảng đường lớn: Làm thế nào để tránh vật liệu PCB chất lượng thấp?

2021-10-30
View:598
Author:Downs

PCB cong vênh có thể dễ dàng gây ra sự dịch chuyển vị trí thức ăn của các yếu tố SMT, do đó ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Sau khi xử lý và tải lên dây chuyền sản xuất, bảng PCB thường dễ bị cong vênh và biến dạng, điều này không chỉ ảnh hưởng đến độ lệch vị trí của các yếu tố cấp nguồn SMT mà còn có thể ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của sản phẩm cuối cùng. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể dẫn đến hàn giả của các thành phần.

Nếu PCB diện tích lớn có nhiều linh kiện điện tử và trọng lượng nặng hơn, nó có thể dễ dàng dẫn đến vấn đề lõm trung tâm PCB khi sức mạnh của bảng không đủ.

Bảng mạch PCB có thể được cho là nền tảng của các thiết bị điện tử. Nếu nền móng không bằng phẳng và không đủ kết nối giữa các thành phần quan trọng và chất bán dẫn, kết hợp với sản xuất tự động tốc độ cao, thường dẫn đến tình trạng lắp ráp kém của các thành phần như hàn giả hoặc bia mộ. Nếu vấn đề nhỏ, nó có nghĩa là chức năng của mạch điện tử không ổn định; nếu vấn đề lớn, nó có thể gây ra lỗi hoặc lỗi ngắn mạch/ngắt mạch.

Sản xuất tự động của độ phẳng bảng PCB ảnh hưởng đến sản lượng

Đặc biệt là trong môi trường dây chuyền sản xuất quy mô lớn, dây chuyền sản xuất thiết bị điện tử thế hệ mới chủ yếu sử dụng cơ chế cho ăn tự động SMT (Surface Mount Device) và cơ chế thành phần hồi lưu tự động. Hoạt động tốc độ cao từ hàn/cho ăn đến hàn/cho ăn được thực hiện bởi thiết bị tự động hóa. Nó không còn có thể được xử lý bằng tay, ngay cả trong một số lượng lớn các sản phẩm nhỏ gọn hơn về cấu trúc, khối lượng và bố trí thành phần, hầu hết trong số đó yêu cầu thiết bị sản xuất tự động để hoàn thành quy trình xử lý.

Bảng mạch

Trong quá trình sản xuất thiết bị xử lý tự động, việc hiệu chuẩn vị trí và vị trí của thức ăn tự động về cơ bản được thực hiện với PCB hoàn toàn bằng phẳng. Để đạt được tốc độ sản xuất, các thủ tục cho ăn và định vị qua lại có thể được tăng tốc hoặc giảm do tốc độ sản xuất. Ban PCB bị cong vênh hoặc biến dạng trong quá trình sản xuất hoặc trước khi xử lý và cho ăn. Các vấn đề trên có thể xảy ra khi nguồn cấp dữ liệu bán dẫn IC quy mô lớn hoặc khi các thành phần SMT được hàn và cấp dữ liệu, dẫn đến giảm chất lượng và độ ổn định của sản phẩm. Việc xử lý các sản phẩm chất lượng cao dẫn đến chi phí tăng vọt.

Trong quá trình xử lý và cấp nguồn SMT, bảng mạch PCB không đồng đều không chỉ dẫn đến việc định vị nguồn cấp dữ liệu không đầy đủ, mà các yếu tố nguồn lớn có thể không được cắm hoặc lắp đặt chính xác trên bề mặt PCB. Trong điều kiện khắc nghiệt, máy chèn có thể bị hỏng do chèn sai. Tốc độ sản xuất của dây chuyền sản xuất tự động giảm do sự xuất hiện/loại bỏ vấn đề.

Đối với các thành phần có chèn xiên, chúng có thể không ảnh hưởng đến sản xuất chèn hoặc hàn, nhưng các thành phần bị lệch có thể không ảnh hưởng đến chức năng, nhưng có thể dẫn đến các vấn đề không thể lắp đặt trong khung hoặc trong quá trình lắp ráp sau này. Sau khi tái chế thủ công cũng có thể gây ra công việc nặng nề. Chi phí. Đặc biệt, công nghệ SMT đang được nâng cấp theo hướng tốc độ cao, thông minh và độ chính xác cao, nhưng sự cong vênh dễ dàng của bảng mạch PCB thường trở thành nút cổ chai cản trở tốc độ sản xuất tăng hơn nữa.

Xử lý tự động SMT, độ chính xác cho ăn là trọng tâm của tối ưu hóa

Lấy máy tự động xử lý SMT làm ví dụ. Các bộ phận sử dụng vòi hút để hút các bộ phận điện tử. PCB được làm nóng và dán hàn được áp dụng nhanh chóng cho các yếu tố để đạt được trạng thái tải/hàn hoàn hảo. Nó phải là một thành phần. Hấp thụ ổn định và thời gian xử lý nhiệt dán hàn vừa phải. Sau khi các thành phần điện tử được kết nối hoàn toàn với PCB, vòi hút của các thành phần vật liệu hút giải phóng lực hút chân không, giải phóng các thành phần vật liệu và hoàn thành mục đích của các thành phần cho ăn/hàn chính xác.

Trong quá trình tải, lực hút chân không của vòi hút có thể được kiểm soát không đúng cách, dẫn đến vấn đề ném phần tử, dẫn đến sự dịch chuyển của phần tử hoặc áp lực quá mức của máy đặt, dẫn đến việc ép dán tại điểm hàn của phần ra khỏi điểm hàn. Những điều kiện này, đặc biệt là khi PCB cong vênh và không đồng đều, rất có thể được làm nổi bật. PCB không bằng phẳng cũng trở thành một vấn đề thường cần được giải quyết bởi các bộ nạp tự động.

Sự không đồng đều của PCB có thể dẫn đến không chỉ ném hoặc ép vật liệu mà còn là chất bán dẫn dày đặc và các thành phần chip tích hợp. Nó cũng rất dễ dàng để di chuyển từ trái sang phải (lỗi pan) hoặc góc (lỗi xoay). Vị trí tải bù đắp, kết quả của bù đắp có thể dẫn đến các vấn đề hàn hoặc thậm chí hàn với chân IC bán dẫn.

PCB cho phép biến dạng càng thấp càng tốt

Các tiêu chuẩn được liệt kê trong IPC đề cập rằng biến dạng tối đa cho phép của PCB tương ứng với SMT Patch là khoảng 0,75%. Biến dạng tối đa cho phép là 1,5% nếu PCB không đi vào xử lý SMT tự động và tải/hàn thủ công, nhưng về cơ bản, đây chỉ là một yêu cầu tiêu chuẩn thấp về mức độ cong vênh của PCB. Để đáp ứng độ chính xác xử lý tự động và xác định trước của máy vá SMT, tiêu chuẩn kiểm soát biến dạng PCB phải cao hơn 0,75%, có thể yêu cầu tiêu chuẩn cao ít nhất 0,5% hoặc thậm chí 0,3%.

Kiểm tra lý do PCB Warp? Trên thực tế, PCB là một tấm composite được làm từ lá đồng, sợi thủy tinh, nhựa và các vật liệu composite khác bằng cách ép và liên kết vật lý cao su hóa học. Mỗi vật liệu có độ đàn hồi khác nhau, hệ số giãn nở, độ cứng và tính chất căng thẳng, cũng như các điều kiện cho giãn nở nhiệt sẽ khác nhau. Trong quá trình xử lý PCB, nhiều lần xử lý nhiệt, cắt cơ học, ngâm vật liệu hóa học, uốn vật lý và các quy trình khác được thực hiện nhiều lần. Tạo một PCB hoàn toàn phẳng là khó khăn, nhưng ít nhất nó có thể được kiểm soát. Tính năng độ phẳng yêu cầu có tỉ lệ nhất định.

Nguyên nhân gây cong vênh PCB rất phức tạp và phải được phân tích từ mọi khía cạnh của vật liệu/quy trình

Mặc dù lý do cho sự cong vênh PCB là phức tạp, nó có thể được xử lý từ ít nhất một vài góc độ. Trước hết, cần phân tích nguyên nhân biến dạng của bảng PCB. Giải pháp tương ứng chỉ có thể được tìm thấy khi bạn biết chìa khóa của vấn đề đầu ra. Vấn đề giảm biến dạng bảng PCB có thể được suy nghĩ và nghiên cứu về vật liệu, cấu trúc bảng composite, phân phối mô hình mạch khắc và quy trình xử lý.

Hầu hết các lý do cho sự cong vênh PCB xảy ra trong chính quá trình PCB, bởi vì khi diện tích đồng trên bảng khác nhau, chẳng hạn như để cải thiện các vấn đề điện từ hoặc tối ưu hóa các đặc tính điện của bảng mạch, dây nối đất cố ý lớn hơn. Trong quá trình xử lý, việc khắc các đường dữ liệu tương đối dày đặc, khi một diện tích lớn của lá đồng bọc đồng không thể được phân phối đều trên cùng một PCB, điều này dẫn đến sự khác biệt về diện tích cục bộ trong lớp phủ đồng của PCB.

Độ dày và bố trí mạch của đồng PCB cũng sẽ ảnh hưởng đến điều kiện phẳng của bảng

Một vấn đề khác là số lượng các lỗ thủng PCB và các điểm kết nối. Đối với PCB mật độ cao HDI, các điểm kết nối, số lượng lỗ thủng và các đường kết nối đều phức tạp. Một số lượng lớn các lỗ kết nối, lỗ mù và lỗ chôn cũng có thể hạn chế vị trí của lỗ. Hiện tượng giãn nở và co nhiệt của PCB gián tiếp gây ra sự không đồng đều, uốn cong hoặc cong vênh của PCB.

Để xem xét và giải quyết vấn đề uốn cong và cong vênh bảng PCB, cần phải suy nghĩ về các nguyên nhân có thể xảy ra từ đầu thiết kế, đầu vật liệu và đầu quá trình, phân tích và suy ra các nguyên nhân có thể thông qua quá trình dây chuyền sản xuất và các vấn đề đầu ra sản phẩm. Quy trình tối ưu hóa đang dần được cải thiện. Ví dụ, biến dạng của bảng có thể được tham khảo và phân tích từ vật liệu nhiều lớp của bảng, cấu trúc thiết kế và sơ đồ mạch.

Để xử lý lớp phủ đồng PCB, phải xem xét độ dày của lớp phủ đồng và hệ số giãn nở nhiệt của lá đồng. Một lượng lớn vật liệu SMT có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất. Bản thân PCB cần xem xét vật liệu chịu nhiệt cao và thiết kế cấu trúc. Đặc biệt, PCB mỏng dễ bị các vấn đề cong vênh của bảng hơn. Việc cho ăn và lưu trữ PCB cũng là những điểm quan trọng có thể gây cong vênh và biến dạng, vì PCB là vật liệu tổng hợp và chất nền có thể bị biến dạng do xếp chồng hoặc hút ẩm trong môi trường ẩm ướt.

Biến dạng của bảng PCB trong quá trình tải và xử lý cũng là hiện tượng phổ biến nhất. Xử lý biến dạng khó khăn hơn phân tích biến dạng của chính vật liệu vì có nhiều nguyên nhân có thể xảy ra, chẳng hạn như căng thẳng cơ học và nhiệt. Bản thân quá trình sản xuất, chẳng hạn như khắc, liên kết, gia công, v.v., gặp phải căng thẳng cơ học. Các sản phẩm hoàn thiện PCB, chẳng hạn như quá trình xử lý, xếp chồng lên nhau, lưu trữ và thậm chí cả quá trình làm sạch và nướng cuối cùng, cũng có thể bị cong vênh.