Trükkplaatide valmistamisel ja rakendamisel on kõverus oluline tegur, mis mõjutab nende jõudlust ja töökindlust. PCB-plaadi kõverdumine ei pruugi mitte ainult põhjustada elektrooniliste komponentide halba jootmist, põhjustades elektriühenduse tõrkeid, vaid mõjutada ka toote üldist kokkupaneku täpsust ja vähendada toote kvaliteeti. Seetõttu on tõhusa trükkplaadi väändumise juhtimisskeemi rakendamine trükkplaadi kvaliteedi parandamiseks ja elektroonikaseadmete stabiilse töö tagamiseks ülioluline.
1, trükkplaadi kõveruse põhjuste analüüs
Materiaalsed tegurid
Erinevused plaatide omadustes: erinevat tüüpi trükkplaatidel, nagu tavalised FR-4, CEM-3 jne, on erinevad soojuspaisumistegurid. PCb tootmisprotsessi ajal, kõrgel temperatuuril keevitamisel ja muudel protsessidel, võib plaadi iga kihi ebaühtlane soojuspaisumine kergesti tekitada sisemist pinget, mis põhjustab väändumist. Näiteks FR-4 plaadil on Z-telje suunas suhteliselt suur soojuspaisumistegur. Kõrge temperatuuriga keskkondades on paisumine Z-telje suunas suurem kui X- ja Y-teljes. See anisotroopne paisumisomadus suurendab kõveruse ohtu.
Vaskfooliumiga sidumine aluspinnaga: vaskfoolium, mis on trükkplaadi kandeahelate põhiosa, võib samuti mõjutada kõverdumise astet, kuna see seob aluspinnaga. Kui vaskfooliumi ja põhimiku vaheline ühendusjõud on lamineerimisprotsessi ajal ebaühtlane, võib järgneva töötlemise ja kasutamise ajal tekkida temperatuurimuutuste ja mehaanilise pinge tõttu vaskfooliumi ja põhimiku vaheline eraldumine või suhteline nihkumine, mis põhjustab trükkplaadi väändumist.
Disaini tegurid
Ebaühtlane vooluahela paigutus: Ebaühtlane vooluringi paigutus trükkplaatidel võib põhjustada pinge ebaühtlast jaotumist plaadil. Kui vaskfooliumi jaotus teatud piirkonnas on liiga tihe, samas kui teised alad on suhteliselt hõredad, neelab vaskfooliumi tihe ala termilise töötlemise käigus rohkem soojust ja paisub suuremal määral, moodustades suure sisepingete erinevuse vaskfooliumi hõreda alaga, mis soodustab trükkplaadi kõverdumist. Näiteks mõne suure-võimsusega elektroonikatoote trükkplaadi kujunduses on toiteseadmete kontsentreeritud alal suur vaskfooliumi pindala ja paks paksus. Kui paigutus pole mõistlik, võib see kergesti põhjustada plaadi deformatsiooni selles piirkonnas.
Plaadi paksuse ja suuruse mittevastavus: trükkplaadi paksuse ja suuruse vahel on teatav proportsionaalne seos. Kui plaadi paksus on liiga õhuke ja suurus on liiga suur, on plaadi jäikus ebapiisav ning see on töötlemise ja kasutamise ajal kergesti mõjutatav välisjõudude ja termiliste pingete poolt, mille tulemuseks on kõverus. Vastupidi, kui plaadi paksus on liiga suur ja suurus on liiga väike, võib see liigse disaini tõttu suurendada kulusid, samuti võib see põhjustada väändumist töötlemise ajal pinge kontsentratsiooni tõttu.
Tootmisprotsessi tegurid
Surveprotsessi probleem: pressimine on trükkplaatide valmistamisel kriitiline protsess. Kui pressimise temperatuuri, rõhku ja aega ei kontrollita korralikult, võib see põhjustada plaadi sees olevate kihtide vahelist lahtist või ebaühtlast sidet, mille tagajärjeks on sisemine pinge ja kõverdumine. Näiteks kui pressimise temperatuur on liiga kõrge või kuumutuskiirus liiga kiire, pehmeneb leht liigselt ja on surve all deformeeruv; Ebaühtlane survesurve võib põhjustada plaadi erinevate osade ebaühtlast sidumist, mille tulemuseks on deformatsioon.
2, trükkplaadi kõveruse juhtimisskeem
Materjali valiku optimeerimine
Soojuspaisumise koefitsiendi sobivus: trükkplaatide valimisel proovige valida kõigis suundades sarnaste soojuspaisumisteguritega materjale, et vähendada soojuspaisumise erinevustest tingitud sisepingeid. Mõnede rakendusstsenaariumide puhul, mis nõuavad väga suurt kõverust, näiteks trükkplaadid kosmoseelektroonikaseadmetes, võib kaaluda madala soojuspaisumise koefitsiendi ja isotroopsusega materjale, nagu keraamilised aluspinnad. Tavaliste elektroonikatoodete puhul saab eri tüüpi FR-4 plaatide soojuspaisumise koefitsienti sõeluda ja võrrelda, et valida tootedisaini nõuetele sobivam plaat.
Vaskfooliumi ja -aluse kvaliteedi tagamine: Valige usaldusväärne vaskfoolium ja -põhimik, et tagada nendevaheline hea nakkuvus. Hankeprotsessi käigus kontrollitakse rangelt tooraine kvaliteedistandardeid ning testitakse selliseid parameetreid nagu vaskfooliumi karedus ja puhtus, aluspinna vaigusisaldus ja klaaskiudude jaotus. Näiteks vaskfooliumi kasutamine spetsiaalselt töödeldud pinnaga võib suurendada selle nakkumist aluspinnaga ja vähendada vaskfooliumi ja aluspinna eraldumise ohtu töötlemise ajal.
Ennetamine projekteerimisetapis
Vooluahelate mõistlik paigutus: PCB-plaadi kujunduses peaks vooluahela paigutus olema võimalikult ühtlane, et vältida vaskfooliumi koondumist teatud piirkonda. Suure võimsusega ja suure soojuse tootmisega komponentide puhul peaksid need olema mõistlikult hajutatud ja paigutatud ning soojuse hajutamiseks tuleks kasutada suure -pindalaga soojust hajutavaid vasklehti, tagades samal ajal soojust hajutavate vasklehtede ühtlase jaotumise, et tasakaalustada plaadile termilise töötlemise ajal tekkivat pinget. Näiteks arvuti emaplaadi projekteerimisel jaotatakse suure-võimsusega kiipide (nt CPU ja GPU) toiteliinid ja soojust hajutavad vasklehed emaplaadile ühtlaselt, et vähendada kohalikust vaskfooliumi tihedusest tingitud väändumist.
Plaadi paksuse ja suuruse suhte optimeerimine: trükkplaadi tegelike kasutusnõuete alusel arvutage täpselt ja määrake plaadi paksuse ja suuruse optimaalne suhe. Elektrilise jõudluse ja mehaanilise tugevuse nõuete täitmise eeldusel valige sobiv plaadi paksus, et parandada plaadi jäikust. Suuremate PCB-plaatide puhul saab nende deformatsioonivastast võimet parandada tugevdavate ribide lisamisega või mitmekihilise plaadistruktuuri kasutuselevõtmisega. Näiteks tööstuslike juhtimisseadmete jaoks mõeldud suurte PCB-plaatide projekteerimisel paigaldatakse plaadi servadele ja põhiosadele tugevdusribid, mis parandavad tõhusalt plaadi üldist jäikust ja vähendavad kõverdumist.
Tootmisprotsessi täiustamine
Pressimisprotsessi täpne juhtimine: Pressimisprotsessis kasutatakse pressimise temperatuuri, rõhu ja aja täpseks juhtimiseks täiustatud pressimisseadmeid ja juhtimissüsteeme. Töötage välja mõistlik kokkusurumisprotsessi kõver, et tagada plaadi ühtlane kuumutamine ja kokkusurumine kokkusurumisprotsessi ajal ning iga kihi täielik ühendamine. Näiteks segmenteeritud kuumutamise ja konstantse rõhuga sidumisprotsessi kasutamisel lastakse vaiku algul madalamal temperatuuril, et täita plaadi kihtide vahel olevad tühimikud, ja seejärel tõstetakse temperatuuri järk-järgult kõvenemistemperatuurini, säilitades samal ajal stabiilse rõhu, et plaat täielikult kõveneda ja sisepinge teket vähendada.