Deformazione del PCB: bow, twist, il limite e come progettare una scheda piana
Una scheda non piana è difficile da posizionare e da saldare. La maggior parte della deformazione è decisa dal progetto, quindi può essere prevenuta prima di inviare i file.
Bow e twist
La deformazione ha due forme. Il bow (incurvamento) è una curvatura dell’intera scheda, come una ciotola poco profonda o un tetto. Il twist (torsione) si ha quando la scheda è appoggiata piana su tre angoli e il quarto si solleva. Entrambi sono di solito piccoli, ma su una scheda con componenti a passo fine anche una frazione di millimetro può lasciare una piazzola senza contatto o sollevare un componente durante la rifusione.
Come si misura e il limite
La scheda viene posta su una superficie piana e si misura lo scarto maggiore. La deformazione si esprime in percentuale. Per il bow è lo scarto diviso per la lunghezza del lato, per 100. Per il twist, la scheda è appoggiata su tre angoli e lo scarto del quarto angolo viene diviso per il doppio della lunghezza della diagonale, per 100. Il limite abituale in IPC-6012 e IPC-A-600 è 0,75% per le schede con componenti a montaggio superficiale e 1,5% per tutte le altre. Per il bow di una scheda lunga 100 mm, lo 0,75% è uno scarto di 0,75 mm. Chieda il limite che il Suo assemblaggio richiede quando chiede un preventivo (specifica della richiesta); le classi sono spiegate nella guida alle classi IPC.
Cosa causa la deformazione
- Rame non bilanciato: uno strato con molto rame e uno con poco tirano la scheda in direzioni diverse quando si riscalda.
- Stackup asimmetrico: laminato o spessore del rame diversi sopra e sotto il centro della scheda.
- Umidità: una scheda che ha assorbito acqua può incurvarsi nel forno a rifusione (veda conservazione ed essiccazione).
- Laminato sottile e grandi dimensioni: una scheda sottile e grande ha poca rigidità (spessore standard del PCB).
- Grandi ritagli e forma irregolare: una scheda con una grande fresatura o un braccio lungo e stretto si piega più facilmente.
- Calore: durante la saldatura senza piombo il laminato si avvicina alla sua Tg e si ammorbidisce (FR4 e Tg).
Come progettare una scheda piana
- Distribuisca il rame in modo uniforme su ogni strato e riempia le aree vuote con un’area di rame (area di rame); mantenga simili gli strati superiore e inferiore.
- Usi uno stackup simmetrico sulle schede multistrato (guida allo stackup).
- Scelga un materiale più spesso per una scheda grande, o una Tg più alta per un assemblaggio pesante senza piombo.
- Eviti bracci lunghi e sottili e grandi ritagli; se servono, aggiunga ponticelli di rottura o guide in modo che la scheda sia tenuta piana durante l’assemblaggio.
- Per le schede piccole, le ordini in pannello con guide (pannellizzazione), che le mantiene piane anche durante il posizionamento.
Cosa fare con una scheda già deformata
Conservi le schede piane nel loro sacchetto sigillato, lontano dal calore. Prima dell’assemblaggio, essicchi una scheda che può aver assorbito acqua, seguendo il tempo di essiccazione per il suo spessore. Un supporto o una piastra portante nel forno a rifusione mantiene la scheda piana. Se le schede di un lotto sono fuori tolleranza, lo segnali con foto e lo scarto misurato e scriva il limite che Le serve nella Sua prossima richiesta (come ordinare).
Ordinare le schede
Scelga materiale, spessore e Tg nel calcolatore di prezzo e scriva nelle note della richiesta il limite di deformazione che Le serve.
Domande frequenti
Qual è la deformazione ammessa di un PCB?
Il limite abituale è 0,75% per le schede con componenti a montaggio superficiale e 1,5% per le altre, misurato in percentuale: per il bow, lo scarto diviso per la lunghezza del lato; per il twist, lo scarto dell’angolo sollevato diviso per il doppio della diagonale.
Qual è la differenza tra bow e twist?
Il bow è una curvatura dell’intera scheda. Il twist è una distorsione diagonale: tre angoli toccano la superficie e il quarto è sollevato.
Il bilanciamento del rame conta davvero?
Sì. Un rame disuguale tra gli strati, o grandi aree vuote accanto a rame pesante, è la causa progettuale più comune di una scheda deformata.
Una scheda deformata può essere raddrizzata?
A volte una scheda che ha assorbito umidità torna piana dopo essiccazione e conservazione, ma una scheda deformata da un progetto sbilanciato si incurverà di nuovo alla saldatura successiva. Corregga il progetto.
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