Punca utama lengkungan PCB ialah pengagihan tegasan yang tidak sekata dan pelepasan tegasan yang tidak konsisten dalam permukaan papan. Melalui kerjasama rantaian penuh pemilihan bahan, pengoptimuman reka bentuk dan kawalan proses, warpage boleh dikawal secara stabil dalam keperluan standard industri.
Sumber teras warpage
Ketidakpadanan ciri bahan: Pekali pengembangan terma (CTE) kerajang kuprum, resin gentian kaca, dan substrat frekuensi tinggi berbeza dengan ketara, dan kadar pengembangan dan pengecutan di bawah kitaran suhu adalah berbeza, mengakibatkan ubah bentuk yang disebabkan oleh tekanan dalaman terkumpul. CTE arah Z bagi substrat FR-4 biasa boleh mencapai 50-70ppm/ darjah , yang jauh berbeza daripada CTE kerajang kuprum pada 17ppm/ darjah . Risiko ketidakseimbangan tekanan adalah lebih tinggi dalam senario tekanan campuran.
Kecacatan susun atur reka bentuk: Struktur susun asimetri, perbezaan ketara dalam liputan kerajang tembaga antara bahagian hadapan dan belakang, pengedaran tembaga yang tidak sekata di kawasan yang luas, secara langsung boleh menyebabkan pengecutan yang tidak konsisten pada kedua-dua belah semasa proses penyejukan, yang merupakan punca reka bentuk teras ledingan papan berbilang lapisan.
Tekanan proses pembuatan: Kadar pemanasan/penyejukan yang berlebihan semasa peringkat menekan, goresan tidak sekata, pemanasan tiba-tiba dan penyejukan meratakan pateri udara panas, dan rayapan papan di atas titik Tg semasa pembakar topeng pateri akan memperkenalkan sejumlah besar tegasan sisa, yang akan melepaskan dan menyebabkan meledingkan secara beransur-ansur semasa pemprosesan berikutnya.
Kesan alam sekitar dan penyimpanan: PCB terdedah kepada persekitaran kelembapan tinggi untuk masa yang lama dan menyerap lembapan. Apabila tertakluk kepada pematerian aliran semula pada suhu tinggi, lembapan mengembang dengan cepat, merosakkan struktur interlayer dan dengan ketara meningkatkan kebarangkalian meledingkan atau bahkan delaminasi.
Skim kawalan warpage dimensi penuh
1. Kawalan sumber pemilihan bahan
Keutamaan harus diberikan kepada kombinasi substrat yang sepadan dengan pekali pengembangan terma (CTE). Dalam senario mampatan campuran frekuensi tinggi, bahan dengan CTE paksi Z yang serupa harus dipilih sebanyak mungkin, seperti Rogers RO4835 dipasangkan dengan FR-4, yang boleh mengawal lengkokan dalam 0.7%. Saring ketat substrat kestabilan tinggi dengan struktur dalaman seragam dan nilai Tg Lebih besar daripada atau sama dengan 170 darjah untuk mengurangkan risiko ubah bentuk daripada tahap asas.
2. Imbangan tekanan semasa fasa reka bentuk
Tegaskan reka bentuk susun simetri, capai simetri cermin di sekeliling pusat ketebalan plat, dan padankan dengan ketebalan plat teras, bilangan kepingan separuh sembuh, dan pengedaran lapisan tembaga dengan sempurna. Untuk papan berbilang lapisan, adalah disyorkan untuk menggunakan struktur sandwic "FR-4/plat teras frekuensi tinggi/FR-4" untuk mengatasi tekanan terma.
Kawal nisbah kawasan kuprum antara bahagian hadapan dan belakang dalam 1.1:1 untuk mengelakkan kuprum pekat terletak pada satu sisi. Seimbangkan kadar baki kuprum pada permukaan papan dengan menambahkan tembaga secara tempatan, dan hapuskan masalah penyerapan dan pelesapan haba yang tidak sekata.
3. Pengoptimuman tepat proses pembuatan
Proses menekan menerima pakai proses pemanasan bersegmen, disesuaikan dengan lengkung suhu khusus berdasarkan data eksperimen DOE, mengawal kadar pemanasan dan masa penebat dengan tepat, memastikan aliran resin seragam, dan mengelakkan kepekatan tegasan setempat.
Selepas pemampatan, rawatan pelepasan haba ditambah, dan pembakar langkah dijalankan dalam julat suhu 150-180 darjah untuk menggalakkan penyambungan silang dan pengawetan resin yang lengkap, melepaskan tekanan dalaman baki terlebih dahulu, dan dengan ketara mengurangkan risiko ubah bentuk semasa pemprosesan berikutnya.
Sebelum pergi ke dalam talian, PCB hendaklah dinyahlembapkan dan dibakar pada 150 darjah /8 jam untuk menghapuskan sepenuhnya bahaya meledingkan yang disebabkan oleh penyerapan lembapan papan dan menyesuaikan diri dengan keadaan suhu tinggi pematerian aliran semula tanpa plumbum.
4. Pengesanan dan kawalan tambahan
Menggunakan pengesan warpage laser, berdasarkan piawaian IPC, ujian kerataan dijalankan selepas setiap proses kritikal untuk mewujudkan sistem kebolehkesanan kualiti proses penuh. Untuk plat nipis bersaiz besar dan papan pemasangan berketumpatan tinggi, ia disokong oleh pembawa khas pematerian aliran semula untuk mengelakkan ubah bentuk akibat berat sendiri di bawah suhu tinggi.