深入理解 PCB 和 PCBA 中的翘曲

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您是否曾经组装过一块电路板，但最终发现它并不像预期的那样平整？或者在您收到裸板时，是否发现它们并不完全齐平？

这种情况被称为PCB翘曲，它用来描述电路板的不规则形状，而这些形状可能与电路板的原始设计完全不同。

这种翘曲可能会在焊接过程中发生，导致组件无法正确放置，或者在回流焊炉中导致电路板发生形变。本文将探讨PCB和PCBA中翘曲的原因以及如何预防这一问题。

PCB的翘曲

通常，在电路板组装之前，裸露的PCB会通过拾取器进行准备。拾取器会将电子元件放置在PCB上，以便进行后续的焊接。

然而，当电路板存在翘曲问题时，可能会导致元件被错误地放置或甚至掉落。

在回流焊炉中，电路板的平整度也非常重要，因为这些机器会将电路板加热到高温，这可能会导致材料的变形和电路板的翘曲。

这些问题可能导致焊接不良、连接器断开等问题，进而影响最终产品的质量和可靠性。

PCB由多层基板组成，允许电压和信号通过。制造这些基板所使用的材料必须具有良好的热稳定性、抗离子迁移性、低介电常数以及良好的加工性能。

现代PCB制造技术可以确保在整个生产过程中，包括焊接，电路板的翘曲度始终保持在0.5%以下。

然而，焊接过程可能是导致电路板翘曲的主要原因之一。

在回流焊炉或波峰焊机中，电路板会暴露在高温下，这会导致材料膨胀和收缩。由于铜和母材的膨胀系数不同，这可能导致内部应力的产生，最终使电路板翘曲。

不正确的存储和处理也可能导致翘曲。如果电路板吸收了湿气，当加热和冷却时，不同区域可能会以不同的速率发生热膨胀和收缩，从而导致翘曲。

此外，设计也可能是电路板翘曲的因素之一。在设计阶段，工程师必须平衡电路板的表面积和导体图案之间的关系，以及电路板堆叠的对称性。

如果电路板的工作温度超过其额定温度，也可能会导致翘曲。最后，在PCB的制造过程中，它会经历多次的热漂移和热处理。

如果处理温度超过覆铜板的Tg（玻璃化转变温度），制造商必须均匀地加热基板的两侧，并尽量减少处理时间，以减小翘曲的可能性。

PCB的翘曲问题可能会导致组装过程中的诸多问题，例如零件无法准确放置、焊接桥接或连接器开路。

这些问题可能会影响最终产品的可靠性。为了避免这些问题，购买优质的电路板至关重要，同时在仓库存放和搬运电路板时要格外小心，尤其是在潮湿的环境下。

此外，工程师在设计电路板时需要考虑到平衡和选择适合的材料，以确保电路板能够承受各种应力。电路板制造商强调，深入了解PCBA和PCB元器件翘曲的原因，以及采取预防措施非常关键。

如果您还有关于PCB翘曲的疑问，请阅读以下独特的FAQ。

是的，PCB翘曲可能导致电路连接问题，最终影响电路性能。

确保使用高质量的电路板，并在存储和搬运时小心处理。

设计中的因素，如电路板的对称性和材料选择，都可以影响翘曲问题。

高温会导致电路板上的材料膨胀和收缩，从而产生内部应力，导致翘曲。

PCB翘曲可能导致元件无法准确放置、焊接问题以及最终产品的可靠性问题。