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PCB翘曲度控制

——付立红

1.前言

电子器件安装技术经历了插装技术（DIP或THT）、表面贴装技

术（SMT）的发展，现在已发展到芯片级封装技术（CSP或CMT）。

其安装技术的进步同时也给PCB表面的平整度提出了更加苛刻的要

求。如何有效控制PCB的翘曲度是我们比较关注的问题。本文将从

PCB结构的设计、PCB基材及P片的选择、PCB压板程序的设置、

PCB在流程制作中的操作等几个方面加以分析，希望对解决有关类似

的问题时有所帮助。

2.PCB结构设计中影响板翘曲的因素如下

2.1压板结构

压板结构主要包括压板所要的铜箔、内层板料、粘结内层板料与

铜箔且做介电层所用的半固化片，铜箔、树脂、玻纤布在热膨胀系数

方面存在的很大差异是影响PCB翘曲度最主要的因素，其中铜箔越

厚，它与基材的热膨胀的差异也就越大，对PCB翘曲度的影响也越

大。

2.1.1压板片结构中不同层P片的放置要求对称

压板片结构中不同层P片的放置要求对称，P片的经纬方向与内

层板料的经纬方向要一致。

2.1.2压板结构中不同层的线路分布不对称

压板结构中不同层的线路分布不对称，也就是每一层保留的铜箔

面积不一样、铜箔厚度不对称等因素。这些因素在压板中因生产板的

不同区域热膨胀程度存在差异，最终影响PCB板的翘曲度。因此在

客户允许的前提下在无线路的区域添加铜块，使不同层铜的分布尽量

均匀对称，在满足信号传输的前提下尽量选择较薄的铜箔，可以减轻

因铜箔与基材在热膨胀系数方面存在的差异对PCB翘曲度的影响，

从而使PCB弯曲度控制得更好。

2.1.3有些四层板结构特殊

内层基材厚度较薄（4mil）、线路分布不对称、压板结构中放P

片的张数较多，影响此种结构的PCB翘曲度的主要因素是P片的经

纬纱变形度（简称为斜纱）。如果P片的斜纱按≤3％的标准控制，可

有效控制PCB的翘曲度，然而P片的斜纱按≤3％的标准控制非常麻

烦，很少有P片的供应商能提供到如此斜纱接受标准的P片，因此长

久之计必须另想其它办法。为解决此类PCB翘曲度超出控制范围的

问题，我们经过多次试验跟踪，试验结果证明按板料叠压的方法做板

可有效解决此问题。

图1为某四层板结构，图2为板料叠压四层板结构，举例如下。

——————————1oz

1080×1

==================7628×3

********************1/1oz

==================7628×3

1080×1

————————————1oz

图1内层基材厚度4mil

********************1/1oz

2112×1

********************1/1oz

图2基材厚度24mil

2.2PCB流程制作时拼图方式及每块生产板尺寸的选择

为了提高PCB制作的效率，节省制作成本，每块流程生产板一

般都包含有几个甚至几十个单元的成品PCB，其拼图方式不同，影响

PCB弯曲度的程度也不同。合理的拼图方式不仅要考虑生产效率、制

作成本，同时也要考虑产品品质。拼图方式对PCB翘曲度的影响虽

然不是主要因素，在跟踪及解决PCB翘曲超出控制范围的问题中，

我们意外发现当成品PCB长边的长度是短边长度的2倍及2倍以上，

PCB的厚度在40mil以下，PCB的长边与生产板的长边一致且生产板

的面积在2平方尺以上时，其拼图方式对PCB翘曲度有一定影响，

并且其影响表现的较明显。其影响主要是生产上人为因素（操作员取

板拿板时用力不当）及部分工序制作方式不完善（印绿油后插排骨架

烘板）。这些因素有时往往不可避免，在只做类似的PCB时有必要将

生产板的拼图稍作变更，将PCB的长边与生产板的短边拼在一起