PCB warpage introduction解析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * PCB翘曲度介绍Oct, 2014 翘曲度（Warpage or warp or Bow Twist ），用于表述平面在空间中的弯曲程度。绝对平面的翘曲度为0。常用的翘曲度单位有：毫米，微米等。 印制板若不平整，会引起定位不准，元器件无法插装到板子的孔和表面贴装焊盘上，甚至会撞坏自动插装机。只有保证PCB在PCBA的过程中有很高的平整度才能保证SMT过程中（钢网印刷、贴片、焊接）的品质。 前言 PCB板翘曲度标准 在客户没有特殊要求的情况下，PCB在以下标准中规定PCB板的弓曲和扭曲，通孔板不应该超过1.5%，表面贴装印制板不应该超过0.75%。 IPC-6012 刚性印制板的鉴定与性能规范 3.4.3 IPC-A-600 印制板可接受性 2.11 IPC-2221 印制板通用设计标准 5.2.4 为排除其他因素影响，以上翘曲度标准针对未装配，未过reflow的PCB裸板。 Description in IPC-A-600 Acceptable - Class 1, 2, 3 ? For printed boards using surface mount components, the bow and twist shall be 0.75% or less. ? For all other boards, bow and twist shall be 1.50% or less. Nonconforming - Class 1, 2, 3 ? Defects either do not meet or exceed above criteria. IPC-A-610 电子组装可接受性10.2.6 (强调未造成装配和使用的损伤即可接收) PCB板翘曲度分类 PCB板的翘曲分为弓曲与扭曲（即俗称的边翘与角翘）。 弓曲 bow 扭曲twist 弓曲 bow：板以圆柱形状或球面曲线状偏离平面， 即如果板式长方形的则它只有四角在同一平面上（即边翘）。 扭曲twist：平行于长方形对角线的板材变形， 即一个角与其它三个角不再同一平面上（即角翘） PCB板翘曲度测量工具 PCB板翘曲度测量工具包含以下： 大理石平台（或者标准的精密平面） 测试工具：塞尺、塞规或红外线测试仪，测高仪、板翘测试仪，千分尺 适当精度的直尺 大理石平台 板翘测试仪 PCB板翘曲度测量工具 测高仪 测试前置零 测量读数 PCB板翘曲度测量工具 红外线测试仪 图中PCB是弓曲、还是扭曲 ？ PCB板弓曲与扭曲的翘曲度测量和计算方法不一样的，以下为详细步骤： 弓曲 bow的测量和计算步骤： 将PCB板放在基准平面上，使凸面向上，对每一条边，要用最够的力压住两个角以保证他们和基准面接触，用千分尺或者塞尺测出垂直方向的最大读数为R1 （四条边都需要测量） 用千分尺测试PCB板厚为R2 使用足够的力压PCB板使所有的边都与基准面接触，测得边的长度为L 弓曲的PCB板翘曲度为=(R1-R2)/L*100% 相应的测量其余三边的翘曲度，备注：若短边长度为W，则短边的翘曲度为=(R1-R2)/W*100% 测量翘曲度需要测量两面，所以严格来说还需要翻转PCB测量凹面向上的翘曲度。 PCB板翘曲度测量和计算方法 扭曲twist的测量和计算步骤： 将PCB板放在基准平面上，让三个角与平面接触，用足够的力压PCB板以保证三个角与基准平台面接触，测量翘起的角到基准面距离为R1 用千分尺测试PCB板厚为R2 测得该角对应的对角线的长度为D (对非长方形测量角到对角长度) 扭曲的PCB板翘曲度为=(R1-R2)/2D*100% 若不需要用手按住也可以三个角与平台接触则扭曲的翘曲度为：Warpage%=(R1-R2)/D*100% （此公式为PCB厂普遍使用的方法） 如有需要，还需翻转PCB测量凹面向上翘曲度。 PCB板翘曲度测量和计算方法 PCB板翘曲度测量和计算方法 员工发现一批PCB有翘曲问题 个别批PCB弓曲，个别批扭曲 此PCB 长240mm, 宽76.3mm 短边翘曲最大3mm 角落翘曲最大为5mm 那么此PCB的翘曲度是多少？ 对角线长度=Sqrt(240*240+76.3*76.3) =251.8mm 弓曲板翘曲度为=(R1-R2)/W*100% =3/76.3*100%= 3.93% 扭曲板翘曲度为=(R1-R2)/D*100% =5/251.8*100%=1.99% PCB板翘曲原因与夹具不匹配 PCB定位孔与夹具Fixture不匹配： 当PCB定位孔距过大，则板中心向上弓曲。 当PCB定位孔距过小，则无法上Fixture，无法印刷锡膏。 此类翘曲大多因为客户的Fixture定