電子百科 | 如何避免PCB彎曲和扭曲

作為專業的印刷電路板（PCB）生產廠商，我們深知板材的幾何形變，即彎曲和扭曲現象，對下游電子裝配和最終產品性能具有決定性的影響。盡管PCB制造涉及復雜的材料科學和多變的熱力學過程，可能伴隨內應力的產生與釋放，但有效控制和預防這些尺寸穩定性問題，是體現我們制造能力和確保客戶產品可靠性的核心價值。這要求我們對從原材料的甄選到成品交付的每一個環節，都采取系統化、精細化的管理策略和嚴謹的工藝控制。

嚴格的原材料控制與選型

首先，對原材料的控制是預防問題的第一道防線。廠商應優先選用高 Tg 值（玻璃化轉變溫度）的覆銅板（CCL），這能顯著提高板材在高溫焊接過程中的耐熱性和尺寸穩定性。在排版前，我們必須了解板材經向和緯向的熱膨脹系數（CTE）差異，并盡量讓電路板的長邊方向與CCL的經向保持一致，以利用經向較小的收縮率。來料檢驗（IQC）環節至關重要，我們必須嚴格檢查來料板材的平整度，對于彎曲度或扭曲度超過IPC或客戶標準（如0.75%或1.5%）的板材，必須堅決拒收。

精細化的設計與工程優化

在設計工程階段，通過CAM工具進行預先優化，可以消除潛在的應力源。我們必須確保多層板的疊層結構在Z軸方向上是絕對對稱的，這包括介質厚度、銅箔類型和電路圖形的分布。此外，應利用CAM工具分析各層的銅密度，力求銅面積平衡。對于銅面積差異較大的區域或大面積的無銅區，應通過添加配平銅（Dummy Copper）來平衡應力，消除因銅箔分布不均導致的形變。對于客戶設計的大尺寸或長條形板，我們應建議客戶適當增加板厚，以增強板材剛性，提升其在加工過程中抵抗應變的能力。

壓合工藝的精細控制

壓合是多層板制造的關鍵環節，也是內應力產生的主要階段。我們必須嚴格按照材料供應商提供的壓合溫度曲線和時間進行操作，確保樹脂充分固化，最大程度釋放內部化學應力。壓合完成后，禁止快速冷卻，必須采用分段、緩慢的冷卻方式，使板材內部的銅箔和樹脂應力能夠有足夠的時間逐漸平衡，避免因急劇溫差導致瞬間形變。同時，應使用優質且平整的分離層，確保壓合過程中對PCB施加均勻的壓力。

制造過程中的應力消除

在整個制造流程中，應力消除是貫穿始終的。在關鍵工序（如鉆孔后、蝕刻后或SMT前），我們應增加去應力烘烤環節。將板材置于低于 Tg 溫度（例如120°C至150°C）進行長時間烘烤，可以有效地釋放內部殘留的熱應力和機械應力。在蝕刻過程中，必須確保蝕刻液的濃度、溫度和噴淋壓力均勻，保證銅箔的去除均勻性，減少因銅厚差異造成的應力不平衡。此外，在表面處理等環節，也應確保板材平穩輸送，避免懸掛或受力不均。

SMT焊接與低應力后處理

高溫焊接是板材最容易發生形變的時刻。針對薄板或大尺寸板，在回流焊或波峰焊過爐時，必須使用專用托盤或鋼制夾具，對板材進行物理支撐和固定，以限制其在高溫軟化狀態下的形變。回流焊的溫控曲線應嚴格優化，控制峰值溫度，并避免過快的升溫和降溫速率。在分板環節，應優先推薦使用銑刀分板或郵票孔等低應力連接方式，以替代高機械應力的V-CUT，從而避免切削應力導致板邊彎曲和翹曲。

規范化的存儲與運輸

成品和半成品的存儲和運輸同樣重要。PCB在工序間流轉和存儲時，必須垂直放置在專用的防靜電架上，或平整堆疊，嚴格避免重物堆壓或傾斜放置。同時，存儲環境必須進行濕度控制（推薦相對濕度低于60%），防止板材吸潮軟化。成品出貨時，必須采用真空包裝進行密封防潮，并在運輸包裝箱內使用足夠的緩沖材料，確保PCB在運輸過程中不受外力沖擊或不均勻擠壓，最大程度地保持其平整度。

作為專業的PCB制造服務商，迅得電子深知平整度對于高精度電子產品的重要性。我們嚴格執行上述全部流程控制點，從源頭的高 Tg 材料選擇、到獨有的壓合慢速冷卻曲線優化，再到SMT焊接過程中的載具輔助技術，每一個環節都致力于將板材彎曲和扭曲的風險降到最低。我們承諾為全球客戶提供符合國際標準（如IPC Class 3）的高平整度、高可靠性PCB產品，確保您的后續裝配和終端產品性能無憂。選擇迅得電子，選擇更穩定、更可靠的電路板解決方案。