PCB生產(chǎn)工程中的優(yōu)化：
不同材料對(duì)板件變形的影響
將不同材料板件變形超標(biāo)缺陷率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。
從表中可以看到，低Tg材料變形缺陷率要高于高Tg材料，上表所列高Tg材料均為填料形材料，CTE均小于低Tg材料，同時(shí)在壓合以后的加工過程中，烘烤溫度最高150℃，對(duì)低Tg材料的影響肯定會(huì)大于中高Tg材料。
工程設(shè)計(jì)研究
工程設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量避免結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、材料不對(duì)稱、圖形不對(duì)稱的設(shè)計(jì)，以減少變形的產(chǎn)生，同時(shí)在研究過程還發(fā)現(xiàn)芯板直接壓合結(jié)構(gòu)比銅箔壓合結(jié)構(gòu)更容易變形，表2為兩種結(jié)構(gòu)板件的試驗(yàn)結(jié)果。
從表2可以看出兩種結(jié)構(gòu)變形不合格的缺陷率有明顯區(qū)別，可以理解為芯板壓合結(jié)構(gòu)由三張芯板組成，不同芯板間的漲縮以及應(yīng)力變化更復(fù)雜，更難以消除。
在工程設(shè)計(jì)，拼板邊框形式對(duì)變形也有較大影響，一般PCB工廠會(huì)存在連續(xù)大銅皮邊框和非連續(xù)的銅點(diǎn)或銅塊邊框，也有不同區(qū)別。
表3為兩種邊框設(shè)計(jì)板件的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。之所以兩種邊框形式變形表現(xiàn)不同，是因?yàn)檫B續(xù)形銅皮邊框強(qiáng)度高，在壓合及拼板加工過程中剛性比較大，使板件內(nèi)殘余應(yīng)力不容易釋放，集中在外形加工后釋放，導(dǎo)致變形更嚴(yán)重。而非連續(xù)形銅點(diǎn)邊框則在壓合及后繼加工過程中逐步釋放應(yīng)力，在外形后單板變形較小。
以上為工程設(shè)計(jì)小涉及到的一些可能的影響因素，如能在設(shè)計(jì)時(shí)靈活運(yùn)用?？梢詼p少因設(shè)計(jì)帶來的變形影響。
3.3、壓合研究
壓合對(duì)變形的影響至關(guān)重要，通過合理的參數(shù)設(shè)置、壓機(jī)選擇和疊板方式等可以有效減少應(yīng)力的產(chǎn)生。針對(duì)一般的結(jié)構(gòu)對(duì)稱的板件，一般需要注意壓合時(shí)對(duì)稱疊板，并對(duì)稱放置工具板、緩沖材料等輔助工具。同時(shí)選擇冷熱一體壓機(jī)壓合對(duì)減少熱應(yīng)力也有明顯幫助，原因?yàn)槔錈岱煮w壓機(jī)在高溫下（GT溫度以上）將板件轉(zhuǎn)到冷壓機(jī)，材料在Tg點(diǎn)以上失壓并快速冷卻會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力迅速釋放產(chǎn)生變形，而冷熱一體壓機(jī)可實(shí)現(xiàn)熱壓末段降溫，避免板件在高溫下失壓。
同時(shí)，對(duì)于客戶特殊的需要，不可避免的會(huì)存在一些材料或者結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的板件，此時(shí)前文分析的由于CTE不同帶來的變形將會(huì)非常明顯，針對(duì)這種問題我們可以嘗試使用非對(duì)稱的疊板方式來解決，其原理為利緩沖材料的非對(duì)稱放置達(dá)到PCB板雙面升溫速度不一樣，從而影響不同CTE芯柏樹在升溫和降溫階段的漲縮來解決變形量不一致的問題。表4是在我司某款結(jié)構(gòu)不對(duì)稱板件上的試驗(yàn)結(jié)果。
通過不對(duì)稱疊法，以及壓合后增加后固化流程，并在出貨前進(jìn)行校平操作，此板最終滿足客戶2.0mm的要求。
3.4、其他生產(chǎn)流程
PCB生產(chǎn)流程中，除壓合外還有阻焊、字符化以及熱風(fēng)整平幾個(gè)高溫處理流程，其中阻焊、字符后的烘板最高溫度150℃在前文提到過此溫度在普通Tg材料Tg點(diǎn)以上，此時(shí)材料為高彈態(tài)，容易在外力下變形，所以要避免烘板時(shí)疊板防止下層板被壓彎，同時(shí)要烘板時(shí)保證板件方向與吹風(fēng)方向平行。在熱風(fēng)整平加工時(shí)則要保證板件出錫爐平放冷卻30s以上，避免高溫下過后處理的冷水洗導(dǎo)致驟冷變形。
除生產(chǎn)流程外，PCB板件在各工位的存儲(chǔ)也對(duì)變形有一定的影響，在一些廠家由于待產(chǎn)較多、場(chǎng)地狹小的原因，會(huì)將多架板堆放在一起存儲(chǔ)，這也會(huì)導(dǎo)致板件受外力變形，由于PCB板也有一定塑性，所以這些變形在后面的校平工序也不會(huì)得到100%的恢復(fù)。
3.5、出貨前校平
大多數(shù)PCB廠家在出貨前都會(huì)有校平流程，這是因?yàn)樵诩庸み^程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生受熱或機(jī)械力產(chǎn)生的板件變形，在出貨前通過機(jī)械校平或熱烘校平可以得到有效改善。受阻焊以及表面涂覆層的耐熱性影響，一般烘板溫度在140℃~150℃以下，剛好超過普通材料Tg溫度，這對(duì)普通板的校平有很大好處，而對(duì)于高Tg材料的校平作用則沒那么明顯，所以在個(gè)別板翹嚴(yán)重的高Tg板上可以適當(dāng)提高烘板溫度，但要主要油墨和涂覆層質(zhì)量。同時(shí)烘板時(shí)壓重、增加隨爐冷卻時(shí)間的做法也對(duì)變形有一定改善作用，表5為不同壓重和爐冷時(shí)間對(duì)板件校平作用的試驗(yàn)結(jié)果，從其中可以看到增加壓重和延長爐冷時(shí)間對(duì)變形的校平都有明顯作用。
