什么原因导致PCB翘曲?

翘曲是PCB制造过程中可能导致的缺陷之一，无论是在裸电路板还是在PCBA中。在制造过程中所经历的热应力会导致裸板在生产过程中弯曲和扭曲，如果条件合适，这可能会成为“锁定”。为了防止翘曲，有几件事板设计师可以做，制造商可以做。

在大批量生产中，QA团队应该确保加工参数的一致性，因为偏差可能导致包括翘曲在内的多种缺陷。下面概述了其中一些重要因素，并且有一些设计人员或QA工程师不应该尝试和修复PCB翘曲的做法。

PCB翘曲的原因

有一件事你必须注意PCB翘曲:每一块板都会非常轻微的翘曲。这是不可避免的，它的结果固化过程中分层步骤在裸板制造。涉及温度循环的其他制造步骤也会导致电路板翘曲。总的来说，板的翘曲应低于某些限制，以平整度、弯曲度和扭曲/弯曲来衡量。

考虑到这一点，我们可以更深入地研究导致裸板和PCBA中大量翘曲的主要原因。

Tg不匹配和堆叠不对称的材料

在分层过程中，电路板被加热，直到板中的树脂流动，这通常高于即使是高Tg PCB材料的Tg值。同样的加热水平发生在回流。如果您的板子含有Tg和CTE值不匹配的材料，则层与层之间可能会产生过大的应力，板子可能会弯曲。当PCB层排列过度不对称时，也会出现同样的问题。

电路板材料之间的CTE不匹配会对PCB堆叠中的层以及PCBA中的组件造成压力。

如果您设计自己的电路板堆叠，请确保CTE值和Tg值与fr4级材料兼容。确保你不会犯错误的一个好策略是采用你的制造公司的标准堆栈，并使用他们的材料集来构建你自己的堆栈。这样，您可以有一些保证，要求的板堆叠将与您的制造商的工艺兼容，没有高翘曲缺陷的可能性。

波动/回流时的夹紧

虽然在组装过程中可能很容易将裸板夹到夹具上，但不应该这样做。在这两个过程中，板将被加热，它将显著膨胀;在这些焊接过程中紧紧夹紧夹具会永久地变形PCBA，特别是如果填充了许多需要焊接的重型组件。相反，允许董事会自行扩张和收缩;它会在x-y平面上稍微这样做，并且元件会随着PCB的其余部分一起移动。

注意这个PCB是如何进入一个回流炉没有夹紧。

铜分布不均

这通常被用作铜浇注在所有信号层的理由，但这不是可制造性的严格要求。在多层pcb中，电路板可能有一些层在信号层上使用铜，但互补平衡层没有相同水平的铜覆盖。这可能会在未填充层中产生不均匀的温度分布，从而导致翘曲。

解决方案是确保互补层具有相同的铜覆盖范围。这可能要求其中一层在所有未路由的区域使用铜浇注。请注意，您需要在设计规则中设置间隙，特别是当填充层需要控制阻抗时。

翘板能固定吗?

不幸的是，如果裸板或成品PCBA翘曲，修复问题的变化很小。如果在裸板制造阶段发生翘曲，则应报废该板，并评估加工参数，以确定在一个或多个制造加工步骤中是否有什么原因导致翘曲。根据IPC-A-600，对PCB翘曲的允许最大限制为0.75%;这提供了一个阈值，超过该阈值板就可以报废。

同样的想法也适用于通过回流焊/波峰焊制作并准备发货的PCBA。如果PCBA使SMT/检测线翘起，则可能是板在供应时已经翘起，或板在焊接时翘起。有一些事情你绝对不应该尝试和修复裸板或PCBA:

• 不要试图用夹钳或夹具压制或弯曲翘曲的PCBA，施加的应力会裂纹焊点．
• 不要试图加热和压光板，基本上模仿层压过程;这可能会使翘曲更严重或导致分层如果操作不当。
• 不要试图去除锈和返工翘曲的PCBA，翘曲会变得更糟，一些板材料会进一步降级。

与其试图修复一批翘曲的pcb，不如调查根本原因，防止这种情况再次出现。

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