至于為什么有些板子的翹曲程度不同？

PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）變形和彎曲的原因可能有多種，以下是一些常見的原因：

1、PCB板面積太大

大面積的PCB可能在機(jī)械穩(wěn)定性方面不如小面積的PCB。板面積增大會(huì)增加PCB板自身的撓度和彎曲風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在受到外部機(jī)械應(yīng)力時(shí)。

大面積的PCB在熱膨脹方面可能會(huì)更為敏感。當(dāng)PCB板受熱時(shí)，材料會(huì)膨脹，而當(dāng)溫度降低時(shí)則會(huì)收縮。如果PCB板上的元件布局不合理或者PCB板本身的材料不均勻，這種膨脹和收縮會(huì)導(dǎo)致板材彎曲或扭曲。

大面積的PCB可能更難進(jìn)行加工和裝配。在制造過程中，大面積的PCB需要更多的材料，更大的生產(chǎn)設(shè)備和更復(fù)雜的加工工藝。在裝配時(shí)，大面積的PCB也更容易受到外部應(yīng)力的影響，導(dǎo)致裝配困難和變形。

措施：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局允許的情況下盡量減小PCB面積

2、板子太薄

許多電子的產(chǎn)品為了達(dá)到更輕薄的目的，板子的厚度已經(jīng)剩下1.0mm、0.8mm，甚至做到了0.6mm的厚度，這樣的厚度要保持板子在經(jīng)過回焊爐不變形。

措施：如果沒有輕薄的要求，板子最好可以使用1.6mm的厚度，可以大大降低PCB板翹曲及變形的風(fēng)險(xiǎn)。

3、劇烈溫度變化

PCB材料可能會(huì)因溫度的變化而膨脹或收縮，導(dǎo)致板材彎曲或扭曲。特別是在熱循環(huán)或急劇的溫度變化下，這種效應(yīng)可能會(huì)更加顯著。

熱膨脹和收縮：PCB材料在受熱時(shí)會(huì)膨脹，在降溫時(shí)會(huì)收縮。劇烈的溫度變化會(huì)引起PCB板材料的瞬時(shí)膨脹或收縮，導(dǎo)致板材產(chǎn)生應(yīng)力。這種應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致PCB板變形或扭曲，尤其是在溫度變化頻繁或范圍較大的環(huán)境中。

熱應(yīng)力：劇烈的溫度變化會(huì)導(dǎo)致PCB板上的材料發(fā)生熱應(yīng)力，特別是當(dāng)板上的材料的熱膨脹系數(shù)不同或者板材厚度不均勻時(shí)。這種熱應(yīng)力可能導(dǎo)致板材的彎曲或翹曲，甚至?xí)p壞PCB板上的元件或連接。

界面效應(yīng)：PCB板上不同材料的界面處可能因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)不同而產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致界面附近的板材變形或斷裂。

附加應(yīng)力：劇烈的溫度變化可能增加PCB板受到的機(jī)械應(yīng)力，尤其是在板材與外部結(jié)構(gòu)或支架連接時(shí)。這種附加應(yīng)力可能會(huì)加劇PCB板的變形。

措施：既然【溫度】是板子應(yīng)力的主要來源，所以只要降低回焊爐的溫度或是調(diào)慢板子在回焊爐中升溫及冷卻的速度，就可以大大地降低PCB板翹曲的情形發(fā)生。不過可能會(huì)有其他副作用發(fā)生，比如說焊錫短路。

4、 布局布線設(shè)計(jì)問題

PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)，例如在板材布局、元件分布等方面考慮不足，可能會(huì)導(dǎo)致板材局部應(yīng)力集中，從而引起彎曲。當(dāng)PCB上的元件布局不合理時(shí)，可能導(dǎo)致板材上的受力分布不均勻。如果某些區(qū)域集中了大量的元件或者元件分布不平衡，這些區(qū)域可能承受較大的機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。

電路板上的鋪銅面面積不均勻，會(huì)惡化PCB板翹曲。

一般電路板上都會(huì)設(shè)計(jì)有大面積的銅箔來當(dāng)作接地之用，有時(shí)候Vcc層也會(huì)設(shè)計(jì)有大面積的銅箔，當(dāng)這些大面積的銅箔不能均勻地分布在同一片電路板上的時(shí)候，就會(huì)造成吸熱與散熱速度不均勻的問題，電路板當(dāng)然也會(huì)熱脹冷縮，如果漲縮不能同時(shí)就會(huì)造成不同的應(yīng)力而變形，這時(shí)候板子的溫度如果已經(jīng)達(dá)到了Tg值的上限，板子就會(huì)開始軟化，造成永久的變形。

措施：均勻布局、均勻鋪銅

5、電路板上各層的過孔(vias)會(huì)限制板子漲縮

如果PCB板上的孔洞設(shè)計(jì)不當(dāng)，如孔洞位置過于靠近邊緣或者孔徑過大，可能會(huì)削弱板材的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。

現(xiàn)今的電路板大多為多層板，而且層與層之間會(huì)有像鉚釘一樣的過孔(via)，過孔又分為通孔、盲孔與埋孔，有過孔的地方會(huì)限制板子冷漲縮的效果，也會(huì)間接造成PCB板翹曲。

措施：避免大面積密集過孔，避免孔徑過大，用多個(gè)小孔解決大通流的需求。

6、電路板本身的重量會(huì)造成板子翹曲變形

在PCB設(shè)計(jì)中，如果沒有考慮到板材的機(jī)械支撐問題，可能會(huì)導(dǎo)致板材在受力時(shí)局部撓度較大，從而引起應(yīng)力集中。

一般回流焊的爐子都會(huì)使用鏈條來帶動(dòng)電路板向前傳遞，也就是以板子的兩邊當(dāng)支點(diǎn)撐起整片板子，如果板子上面有過重的零件，或是板子的尺寸過大，就會(huì)因?yàn)楸旧淼闹亓慷尸F(xiàn)出中間凹陷的現(xiàn)象，造成翹曲。

7、V-Cut的深淺及連接條會(huì)影響拼板變形量

V-Cut（V型切割）是一種在PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）制造過程中常用的切割方法。它通常用于將一塊大的PCB板分割成多個(gè)較小的板塊，以便于后續(xù)的組裝或者使用。

V-Cut的工藝過程是通過一條特殊設(shè)計(jì)的刀具或者切割工具，以V型的形狀切割PCB板的表面。這條切割線通常位于PCB板上下兩側(cè)之間，形成了一個(gè)V形的槽。通過在這個(gè)V形槽中進(jìn)行切割，可以相對(duì)容易地將PCB板切割成所需的尺寸。

基本上V-Cut就是破壞板子結(jié)構(gòu)的元兇，因?yàn)閂-Cut就是在原來一大張的板材上切出V型溝槽來，所以V-Cut的地方就容易發(fā)生變形。

措施：優(yōu)化拼板設(shè)計(jì)，或者優(yōu)化工藝邊設(shè)計(jì)，減小V-Cut長(zhǎng)度。

8、焊接問題

如果焊接過程中，焊料分布不均勻或焊接溫度不合適，會(huì)導(dǎo)致PCB上的元件與底板之間產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而引起彎曲。

措施：需要優(yōu)化爐溫或者錫膏工藝，使用過爐托盤治具

如果上述方法都很難做到，最后就是使用過爐托盤 (回流焊 carrier/template) 來降低電路板的變形量了，過爐托盤治具可以降低PCB板翹曲的原理是因?yàn)橹尉卟馁|(zhì)一般會(huì)選用鋁合金或合成石具有耐高溫的特性，所以電路板經(jīng)過回焊爐的高溫?zé)崦浥c之后冷卻下來的冷縮，托盤都可以起到穩(wěn)住電路板的功能，等到電路板的溫度低于Tg值開始恢復(fù)變硬后，還可以維持住原來的尺寸。

如果單層的托盤治具還無法降低電路板的變形量，就必須再加一層蓋子，把電路板用上下兩層托盤夾起來，這樣就可以大大降低電路板過回焊爐變形的問題了。不過這過爐托盤挺貴的，而且還得加人工來置放與回收托盤。

9、材料問題

PCB設(shè)計(jì)中選用的材料可能會(huì)對(duì)板材的機(jī)械性能產(chǎn)生影響。如果選擇的材料強(qiáng)度不足或者彈性模量不匹配，可能會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。PCB制造過程中使用的材料質(zhì)量不良或者不均勻，例如玻璃纖維布、銅箔等材料的厚度或質(zhì)量不一致，可能導(dǎo)致PCB板的彎曲。

措施：采用高Tg的板材

Tg是玻璃轉(zhuǎn)換溫度，也就是材料由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成橡膠態(tài)的溫度，Tg值越低的材料，表示其板子進(jìn)入回焊爐后開始變軟的速度越快，而且變成柔軟橡膠態(tài)的時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)，板子的變形量當(dāng)然就會(huì)越嚴(yán)重。采用較高Tg的板材就可以增加其承受應(yīng)力變形的能力，但是相對(duì)的材料的價(jià)錢也比較高。

10、裝配問題

在裝配或使用過程中，外部施加的機(jī)械應(yīng)力（例如彎曲、扭曲、擠壓等）可能會(huì)導(dǎo)致PCB板的變形。

措施：優(yōu)化裝配工藝

11、環(huán)境惡劣

PCB暴露在潮濕、腐蝕性氣體等環(huán)境中，可能會(huì)導(dǎo)致板材的吸濕膨脹或腐蝕，從而引起變形。

措施：三防設(shè)計(jì)、灌膠設(shè)計(jì)

12、拼板面積太大

既然大部分的回焊爐都采用鏈條來帶動(dòng)電路板前進(jìn)，尺寸越大的電路板會(huì)因?yàn)槠渥陨淼闹亓?，在回焊爐中凹陷變形，所以盡量把電路板的長(zhǎng)邊當(dāng)成板邊放在回焊爐的鏈條上，就可以降低電路板本身重量所造成的凹陷變形，把拼板數(shù)量降低也是基于這個(gè)理由，也就是說過爐的時(shí)候，盡量用窄邊垂直過爐方向，可以達(dá)到最低的凹陷變形量。

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