什么是PCB翘曲？ 如何解决PCB翘曲问题？

目录

PCB翘曲是PCB行业应该认真对待的一个严重问题。 例如：

它会妨碍SMT元件的安装，导致电子元件与焊点接触不良。

当所有电子元件安装完毕后，很难移除引脚。

在波峰焊接过程中，基板上的某些焊盘由于翘曲而无法连接到焊料表面。

PCB 在生产中并不总是 100% 平坦，通常会有点弯曲。 PCB翘曲标准是什么？ PCB翘曲主要可以通过“翘曲程度”来判断。

IPC 标准规定，PCB 的翘曲必须低于 0.75% 才算合格产品。

PCB翘曲是指PCB翘曲超过0.75%则判定为翘曲不合格。 不需要SMD（仅含插件元件）的PCB板，平整度要求较低，翘曲度可放宽至≤1.5%。

一些PCB制造商为了满足高精度、高速度的需求，对PCB翘曲度提出了更严格的要求，例如翘曲度≤0.5%，有的甚至≤0.3%。

这是公式。

PCB翘曲度计算公式

使用以下公式计算 PCB 翘曲： 

翘曲度=PCB翘曲高度/PCB对角线长度*100%。 详情请看下图：

基板（覆铜板）的翘曲是PCB变形的主要原因。 PCB 也会因热应力、化学效应、生产工艺不当等而发生翘曲。

对于PCB板制造商来说，首先要防止PCB在加工过程中发生翘曲。 那么，如果翘曲已经发生，就应该针对翘曲的PCB板寻找有效且合适的处理方法。 在这里我们将讨论PCB翘曲的原因和可能的解决方案。

 由于库存不当，PCB 可能会变形

1）覆铜板在存放过程中会因吸潮而发生翘曲。 单面层压板的吸湿面较大，如果储存环境湿度较高，则翘曲度会增大。 对于双面覆铜板来说，水分只能从产品端面渗透，因此吸湿面积较小，翘曲变化缓慢。

PCB翘曲解决方案

线路板制造商 应了解仓库内的情况，并降低湿度以防止翘曲。

2）如果覆铜板放置不正确，如放置不均匀、重物压在覆铜板上等，会增加翘曲度。 

PCB翘曲解决方案

为了减少库存方法不正确的负面影响，PCB工厂应改善存储环境，避免垂直存储和重压。

因设计或加工不当造成的翘曲

如果PCB的导电电路图案不平衡或者两侧明显不对称，PCB就会翘曲。 PCB 翘曲也可能是由加工过程中的高温或大的热冲击引起的。 

解决方案：

对于大面积覆铜的PCB板，最好将铜箔网格化，以减少应力。

PCB基板应力

PCB板加工过程中基板会受到多次加热，会受到许多化学物质的影响。 例如，基材被蚀刻后，必须对其进行清洁、干燥和加热。 图案电镀过程中使用的电镀通常是热的。 

PCB板印刷绿墨文字和标志后必须加热或用UV灯干燥。 在使用热空气进行焊料的过程中，基板也会受到大量的热冲击。 所有这些过程都会导致 PCB 板翘曲。

PCB翘曲解决方案

许多 PCB 制造商在使用覆铜层压板之前都会烘烤电路板。 烤板能够充分松弛基板的应力，减少PCB板制造过程中基板的变形。

对于大型PCB板制造商来说，干燥板通常是在大型烘箱中进行。 一大堆覆铜板在烤箱中烘烤几个小时，温度接近基材的玻璃化转变温度。

采用烘烤覆铜板制成的PCB板翘曲变形较小，合格率会高很多。 在没有大烤箱的小型 PCB 工厂中，可以将基板切成小块并进行烘烤。 

在烘烤过程中，应将物体压在PCB板上，以在应力松弛过程中保持基板的平衡。 烘烤温度不宜过高或过低。

制造业中的 PCB 板

应选择翘曲度较大的PCB板，然后用滚压矫平机矫平翘曲度。 许多PCB板生产商都会有效减少成品PCB板的翘曲度。

 PCB成品整平翘曲方法

有的PCB厂用类似于夹子的压机冷压PCB板几个小时，将那些明显翘曲而无法用滚杆压平的PCB板压平。 但这种方法效果并不好，因为它没有很大的平整效果，而且板子很容易反弹。 因此，一些PCB厂采用热压的方式来压平翘曲的PCB板。 然而。 如果压力足够高，电线可能会变形。 如果温度足够高，松香水就会变色。

无论是冷压整平还是热压整平，都需要很长的时间（几个小时到十几个小时）才能见效，而且整平后的PCB板翘曲率和回弹率都很高。 

弧形模具的热压及整平

根据机械性能和材料，建议热压整平。 有两种方法可供选择：

烤箱调平方法

将翘曲的PCB一侧朝向弧形模具上的曲面，调整螺丝，使PCB在翘曲边缘的相反一侧稍微变形。 然后，将电弧连同PCB一起放入烤箱中，加热至特定温度。 基板在加热条件下松弛，使PCB板变平。

提示：

烘烤温度不宜过高，以免基材变色或发黄。 温度不宜太低，因为需要很长时间才能释放所有压力。

压缩压扁法

对于翘曲程度较轻的PCB，可以先将其放入已加热到一定温度的烘箱中，该温度是由基板的玻璃化转变温度决定的。 PCB板烘烤一定时间后，取出几块板，夹入弧形模具中。 然后调整螺丝，使PCB板向与翘曲相反的方向轻微变形。 板子冷却定型后即可脱模，取出平整的PCB板。

另外，最好提前做几次小测试，以确定整平烘烤温度和烘烤时间。 烘烤时间越长，基板烘烤得越好，整平效果越好，PCB的翘曲和回弹也就越少。

弧模整平后，PCB板的翘曲率和回弹率要低很多，PCB板的颜色变化也小。 而且即使经过波峰焊后，PCB板仍能保持平整。

PCB 翘曲对于 PCB 制造商来说可能是一个问题，因为它不仅影响产量，还影响交货时间。 我们可以使用弧形模具对PCB板进行校平，从而有效解决上述良率和交期问题。