在PCB生产过程中注意这些可防止PCB变形

为了防止PCB板变形，PCB厂在PCB生产工程中的可以做以下优化：

1、不同材料对板件变形的影响

将不同材料板件变形超标缺陷率进行统计，结果见表1。

从表中可以看到，低Tg材料变形缺陷率要高于高Tg材料，上表所列高Tg材料均为填料形材料，CTE均小于低Tg材料，同时在压合以后的加工过程中，烘烤温度最高150℃，对低Tg材料的影响肯定会大于中高Tg材料。

2、工程设计研究

工程设计应该尽量避免结构不对称、材料不对称、图形不对称的设计，以减少变形的产生，同时在研究过程还发现芯板直接压合结构比铜箔压合结构更容易变形，表2为两种结构板件的试验结果。

从表2可以看出两种结构变形不合格的缺陷率有明显区别，可以理解为芯板压合结构由三张芯板组成，不同芯板间的涨缩以及应力变化更复杂，更难以消除。

在工程设计，拼板边框形式对变形也有较大影响，一般PCB厂会存在连续大铜皮边框和非连续的铜点或铜块边框，也有不同区别。

表3为两种边框设计板件的对比试验结果。之所以两种边框形式变形表现不同，是因为连续形铜皮边框强度高，在压合及拼板加工过程中刚性比较大，使板件内残余应力不容易释放，集中在外形加工后释放，导致变形更严重。而非连续形铜点边框则在压合及后继加工过程中逐步释放应力，在外形后单板变形较小。

以上为工程设计小涉及到的一些可能的影响因素，如能在设计时灵活运用。可以减少因设计带来的变形影响。

（1）压合研究
压合对变形的影响至关重要，通过合理的参数设置、压机选择和叠板方式等可以有效减少应力的产生。针对一般的结构对称的板件，一般需要注意压合时对称叠板，并对称放置工具板、缓冲材料等辅助工具。同时选择冷热一体压机压合对减少热应力也有明显帮助，原因为冷热分体压机在高温下（GT温度以上）将板件转到冷压机，材料在Tg点以上失压并快速冷却会导致热应力迅速释放产生变形，而冷热一体压机可实现热压末段降温，避免板件在高温下失压。
同时，对于客户特殊的需要，不可避免的会存在一些材料或者结构不对称的板件，此时前文分析的由于CTE不同带来的变形将会非常明显，针对这种问题我们可以尝试使用非对称的叠板方式来解决，其原理为利缓冲材料的非对称放置达到PCB板双面升温速度不一样，从而影响不同CTE芯柏树在升温和降温阶段的涨缩来解决变形量不一致的问题。表4是在我司某款结构不对称板件上的试验结果。

通过不对称叠法，以及压合后增加后固化流程，并在出货前进行校平操作，此板最终满足客户2.0mm的要求。

（2）其他生产流程
PCB生产流程中，除压合外还有阻焊、字符化以及热风整平几个高温处理流程，其中阻焊、字符后的烘板最高温度150℃在前文提到过此温度在普通Tg材料Tg点以上，此时材料为高弹态，容易在外力下变形，所以要避免烘板时叠板防止下层板被压弯，同时要烘板时保证板件方向与吹风方向平行。在热风整平加工时则要保证板件出锡炉平放冷却30s以上，避免高温下过后处理的冷水洗导致骤冷变形。

除生产流程外，PCB板件在各工位的存储也对变形有一定的影响，在一些厂家由于待产较多、场地狭小的原因，会将多架板堆放在一起存储，这也会导致板件受外力变形，由于PCB板也有一定塑性，所以这些变形在后面的校平工序也不会得到100%的恢复。

（3）出货前校平

大多数PCB厂家在出货前都会有校平流程，这是因为在加工过程中不可避免的会产生受热或机械力产生的板件变形，在出货前通过机械校平或热烘校平可以得到有效改善。受阻焊以及表面涂覆层的耐热性影响，一般烘板温度在140℃~150℃以下，刚好超过普通材料Tg温度，这对普通板的校平有很大好处，而对于高Tg材料的校平作用则没那么明显，所以在个别板翘严重的高Tg板上可以适当提高烘板温度，但要主要油墨和涂覆层质量。同时烘板时压重、增加随炉冷却时间的做法也对变形有一定改善作用，表5为不同压重和炉冷时间对板件校平作用的试验结果，从其中可以看到增加压重和延长炉冷时间对变形的校平都有明显作用。