PCB電路板為何會翹曲？

PCB板變形產(chǎn)生原因分析

PCB電路板翹曲是一個常見的問題，其原因可以歸結(jié)為多個因素。以下是一些可能導(dǎo)致PCB電路板翹曲的因素：

1. 溫度變化：PCB電路板在溫度變化時可能會翹曲。由于材料在不同的溫度下會膨脹或收縮，這可能導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。當(dāng)溫度升高時，電路板可能會向上翹曲;當(dāng)溫度降低時，電路板可能會向下翹曲。

2. 濕度：PCB電路板在濕度較高時也可能會翹曲。濕度對電路板的影響主要是由于材料吸濕性。當(dāng)電路板暴露在濕度較高的環(huán)境中時，水分會進(jìn)入電路板的材料中，導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。

3. 機(jī)械應(yīng)力：機(jī)械應(yīng)力是另一個導(dǎo)致PCB電路板翹曲的因素。例如，在制造過程中，電路板可能會受到彎曲或扭曲的力，這可能會導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。此外，安裝過程中施加的機(jī)械應(yīng)力也可能導(dǎo)致電路板翹曲。

4. 電路設(shè)計：電路設(shè)計也可能對PCB電路板的翹曲產(chǎn)生影響。例如，如果電路設(shè)計不合理，可能會導(dǎo)致電路板的溫度分布不均勻，從而引起翹曲。

5. 材料：PCB電路板材料的選擇也可能對翹曲產(chǎn)生影響。不同的材料具有不同的物理性質(zhì)，如熱膨脹系數(shù)和彈性模量，這些性質(zhì)可能會影響電路板的翹曲。

6. 多層板結(jié)構(gòu)：在多層板的制作過程中，每一層的材料可能不同，這可能導(dǎo)致各層之間的熱膨脹系數(shù)和彈性模量存在差異。這些差異可能導(dǎo)致在多層板的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，從而導(dǎo)致翹曲。

7. 制作工藝：制作工藝也是影響PCB電路板翹曲的一個重要因素。例如，制作過程中可能存在殘余應(yīng)力，這些應(yīng)力可能導(dǎo)致電路板在后續(xù)使用過程中翹曲。此外，制作工藝中的加熱和冷卻步驟也可能會影響電路板的翹曲。

8. 環(huán)境因素：環(huán)境因素也可能對PCB電路板的翹曲產(chǎn)生影響。例如，在某些環(huán)境中，如高溫或高濕度的環(huán)境，電路板可能會更容易發(fā)生翹曲。此外，一些化學(xué)物質(zhì)也可能對電路板的材料產(chǎn)生影響，導(dǎo)致翹曲。

9. 存儲和處理：存儲和處理不當(dāng)也可能導(dǎo)致PCB電路板發(fā)生翹曲。例如，如果電路板在存儲或處理過程中受到彎曲或扭曲的力，這可能會導(dǎo)致電路板的形狀發(fā)生變化。此外，存儲環(huán)境中的濕度和溫度也可能會對電路板的翹曲產(chǎn)生影響。

10. 其他因素：除了上述因素外，還有其他因素可能導(dǎo)致PCB電路板發(fā)生翹曲。例如，在使用過程中，電流通過電路板時可能會產(chǎn)生熱量，這可能會導(dǎo)致電路板的溫度發(fā)生變化并進(jìn)而引起翹曲。此外，一些特殊的應(yīng)用場景也可能對電路板的翹曲產(chǎn)生影響。

PCB電路板變形的危害：

在自動化表面貼裝線上，電路板若不平整，會引起定位不準(zhǔn)，元器件無法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上，甚至?xí)矇淖詣硬逖b機(jī)。

裝上元器件的電路板焊接后發(fā)生彎曲，元件腳很難剪平整齊。板子也無法裝到機(jī)箱或機(jī)內(nèi)的插座上，所以，裝配廠碰到板翹同樣是十分煩惱。

目前的表面貼裝技術(shù)正在朝著高精度、高速度、智能化方向發(fā)展，這就對作為各種元器件家園的 PCB 板提出了更高的平整度要求。

在 IPC 標(biāo)準(zhǔn)中特別指出帶有表面貼裝器件的 PCB 板允許的變形量為 0.75%，沒有表面貼裝的 PCB 板允許的變形量為 1.5%。

實際上，為滿足高精度和高速度貼裝的需求，部分電子裝配廠家對變形量的要求更加嚴(yán)格，如有要求允許的變形量為 0.5%，甚至有個別要求 0.3%。

PCB 板由銅箔、樹脂、玻璃布等材料組成，各材料物理和化學(xué)性能均不相同，壓合在一起后必然會產(chǎn)生熱應(yīng)力殘留，導(dǎo)致變形。

同時在 PCB 的加工過程中，會經(jīng)過高溫、機(jī)械切削、濕處理等各種流程，也會對板件變形產(chǎn)生重要影響，總之可以導(dǎo)致 PCB 板變形的原因復(fù)雜多樣，如何減少或消除由于材料特性不同或者加工引起的變形，成為 PCB 制造商面臨的復(fù)雜問題之一。

軟硬結(jié)合板廠講，PCB電路板的翹曲是一個復(fù)雜的問題，可能受到多種因素的影響。為了減少電路板的翹曲，可以采取一系列措施，如選擇合適的材料和制作工藝、優(yōu)化電路設(shè)計、避免機(jī)械應(yīng)力的影響等。此外，合理的存儲和處理方式以及使用過程中的注意事項也可以有助于減少PCB電路板的翹曲問題。

審核編輯：湯梓紅