Leiterplatten-Verzug: Bow, Twist, Grenzwert und wie Sie eine plane Platine entwerfen
Eine Platine, die nicht plan ist, lässt sich schlecht bestücken und löten. Der Verzug wird größtenteils im Design entschieden und lässt sich daher vor dem Senden der Dateien vermeiden.
Bow und Twist
Verzug gibt es in zwei Formen. Bow ist die Wölbung der ganzen Platine, wie eine flache Schale oder ein Dach. Twist liegt vor, wenn die Platine auf drei Ecken plan aufliegt und die vierte Ecke sich hebt. Beide sind meist klein, aber bei einer Platine mit Fine-Pitch-Bauteilen kann schon ein Bruchteil eines Millimeters ein Pad ohne Kontakt lassen oder ein Bauteil im Reflow-Ofen anheben.
Messung und Grenzwert
Die Platine wird auf eine ebene Fläche gelegt und der größte Spalt gemessen. Der Verzug wird in Prozent angegeben. Beim Bow ist es der Spalt geteilt durch die Länge der Kante, mal 100. Beim Twist liegt die Platine auf drei Ecken, und der Spalt der vierten Ecke wird durch die doppelte Länge der Diagonale geteilt, mal 100. Der übliche Grenzwert in IPC-6012 und IPC-A-600 beträgt 0.75 % für Platinen mit oberflächenmontierten Bauteilen und 1.5 % für alle anderen. Beim Bow einer Platine von 100 mm Länge sind 0.75 % ein Spalt von 0.75 mm. Nennen Sie bei der Anfrage den Grenzwert, den Ihre Bestückung braucht (Spezifikation für die Anfrage); die Klassen erklärt der Ratgeber zu den IPC-Klassen.
Was Verzug verursacht
- Unausgewogenes Kupfer: Eine Lage mit viel Kupfer und eine Lage mit wenig Kupfer ziehen die Platine beim Erwärmen in verschiedene Richtungen.
- Unsymmetrischer Aufbau: Laminat oder Kupfer in unterschiedlicher Dicke oberhalb und unterhalb der Plattenmitte.
- Feuchtigkeit: Eine Platine, die Wasser aufgenommen hat, kann sich im Reflow-Ofen wölben (siehe Lagerung und Trocknung).
- Dünnes Laminat und große Fläche: Eine dünne, große Platine hat wenig Steifigkeit (Standarddicke der Leiterplatte).
- Große Ausschnitte und ungleichmäßige Form: Eine Platine mit einem großen Schlitz oder einem langen schmalen Arm biegt sich leichter.
- Hitze: Beim bleifreien Löten nähert sich das Laminat seinem Tg und wird weich (FR4 und Tg).
So entwerfen Sie eine plane Platine
- Verteilen Sie Kupfer gleichmäßig auf jeder Lage und füllen Sie leere Bereiche mit einer Kupferfläche (Kupferfläche); halten Sie Ober- und Unterseite ähnlich.
- Verwenden Sie bei Multilayern einen symmetrischen Aufbau (Lagenaufbau-Ratgeber).
- Wählen Sie für eine große Platine ein dickeres Material oder für intensive bleifreie Bestückung ein höheres Tg.
- Vermeiden Sie lange dünne Arme und große Ausschnitte; wenn Sie sie brauchen, ergänzen Sie Haltestege oder Ränder, damit die Platine bei der Bestückung plan gehalten wird.
- Bestellen Sie kleine Platinen im Nutzen mit Rändern (Nutzen); das hält sie auch beim Bestücken plan.
Was tun bei einer bereits verzogenen Platine
Lagern Sie Platinen flach in der versiegelten Tüte, fern von Wärme. Trocknen Sie vor der Bestückung eine Platine, die Wasser aufgenommen haben könnte, nach der zur Dicke passenden Trocknungszeit. Ein Träger oder eine Stützplatte im Reflow-Ofen hält die Platine plan. Liegen die Platinen einer Lieferung außerhalb der Toleranz, melden Sie das mit Fotos und dem gemessenen Spalt und nennen Sie den benötigten Grenzwert in Ihrer nächsten Anfrage (so bestellen Sie).
Platinen bestellen
Wählen Sie Material, Dicke und Tg im Preisrechner und tragen Sie den benötigten Verzugsgrenzwert in die Notizen der Anfrage ein.
Häufige Fragen
Wie viel Verzug ist bei einer Leiterplatte zulässig?
Üblich sind 0.75 % bei Platinen mit oberflächenmontierten Bauteilen und 1.5 % bei den übrigen, gemessen in Prozent: beim Bow der Spalt geteilt durch die Länge der Kante, beim Twist der Spalt der angehobenen Ecke geteilt durch die doppelte Diagonale.
Was ist der Unterschied zwischen Bow und Twist?
Bow ist die Wölbung der ganzen Platine. Twist ist eine diagonale Verwindung: Drei Ecken berühren die Fläche, die vierte ist angehoben.
Spielt die Kupferverteilung wirklich eine Rolle?
Ja. Ungleiches Kupfer zwischen den Lagen oder große leere Flächen neben viel Kupfer sind die häufigste Ursache im Design für eine verzogene Platine.
Lässt sich eine verzogene Platine richten?
Manchmal wird eine Platine, die Feuchtigkeit aufgenommen hat, nach Trocknung und Lagerung wieder plan, aber eine durch ein unausgewogenes Design verzogene Platine verzieht sich beim nächsten Löten erneut. Korrigieren Sie das Design.
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