Painetun piirilevyn kutistumisongelma

Kun levyn keskialueen ja reuna-alueen välinen lämpötilaero on erilainen, levyllä on erilaiset laajenemis- ja supistumisasteet. Tämä ongelma voi vaurioittaa painetun piirilevyn juotosliitoksia ja komponentteja, mikä vaikuttaa koko piirilevyn suorituskykyyn.

 

Kutistumisongelmalla tarkoitetaan kosteuspitoisuuden muutoksen tai lämmön epätasaisen jakautumisen aiheuttamaa koon muutosta painetun piirilevyn valmistusprosessin aikana. Normaalioloissa piirilevy kutistuu käsittelyn jälkeen, mikä johtuu sen sisäisen veden haihtumisen seurauksena. Kuitenkin, kun levy kohtaa kostean ympäristön tai lämpenemisen, vesi palaa laudan sisään, jolloin sen koko laajenee ja kutistuu.

 

Painettujen piirilevyjen puristuslaajenemisen ja kutistumisen ongelma liittyy pääasiassa materiaalien lämpölaajenemiskertoimeen. Eri materiaalien lämpölaajenemiskerroin on erilainen, ja kun piirilevyä kuumennetaan, eri osilla on erilainen laajenemis- ja supistumisaste. Normaalioloissa piirilevy koostuu lasikuidusta ja epoksihartsista, ja sen lämpölaajenemiskerroin on noin 16-18 ppm/aste, kun taas kuparifolion lämpölaajenemiskerroin on noin 17 ppm/aste.

 

Kuva: Ruskea oksidi

 

 

Piirilevyjen laajeneminen ja kutistuminen vaikuttaa tuotteeseen seuraavasti

 

1. Aiheuttaa painetun piirilevyn sähköisen suorituskyvyn heikkenemisen

Jos painettujen piirilevyjen laajenemis- ja kutistumisongelmaa ei ratkaista ajoissa, se voi aiheuttaa materiaalien välistä erottumista, eristekerroksen repeytymistä jne., mikä johtaa sähköisen suorituskyvyn heikkenemiseen. Tämä ei ainoastaan ​​vähennä koko piirin suorituskykyä, vaan lisää myös elektronisten tuotteiden turvallisuusriskejä käytön aikana.

2. Vaikutus tuotteen luotettavuuteen

Painetun piirilevyn laajenemis- ja supistumisongelma voi lisätä elektroniikkatuotteiden sisäistä jännitystä, mikä johtaa ongelmiin, kuten laitteen löystymiseen ja juotosliitosten halkeamiin, ja heikentää tuotteen luotettavuutta.

 

Piirilevyn puristuslaajenemisen ja supistumisen ongelman ratkaisemiseksi suoritetaan yleensä seuraavat toimenpiteet:

 

1. Valitse oikeat materiaalit. Insinöörit voivat valita piirilevyjen valmistukseen materiaaleja, joilla on pienempi lämpölaajenemiskerroin, kuten polyimidi (PI) ja polytetrafluorieteeni (PTFE). Näillä materiaaleilla on erinomainen korkeiden lämpötilojen kestävyys ja mekaaniset ominaisuudet, jotka voivat tehokkaasti vähentää piirilevyn laajenemista ja kutistumista.

2. Säädä juotosliitoksen asettelua. Oikea juotosliitoksen asettelu voi vähentää piirilevyn laajenemisen ja supistumisen aiheuttamaa jännityskeskittymisongelmaa. Juotosliitosvälin tulee olla mahdollisimman tasainen ja mahdollisimman kaukana levyn reunasta. Tämä voi vähentää tehokkaasti piirilevyn juotosliitosten jännitystä ja vähentää juotosliitosten halkeilun riskiä.

3. Säädä lämpötilaa. Piirilevyn valmistusprosessissa puristuslämpötilaa ja puristusaikaa tulee hallita ja optimoida materiaalin ja prosessiympäristön ominaisuuksien mukaan. Kohtuullinen puristusprosessi voi vähentää piirilevyn laajenemista ja kutistumista ja varmistaa painetun piirilevyn sähköisen suorituskyvyn.

 

Painetun piirilevyn tiivistyminen ja kutistuminen on yleinen mutta vakava ongelma, joka voi vaikuttaa piirilevyn suorituskykyyn ja käyttöikään. Yllä olevat toimenpiteet voivat tehokkaasti vähentää laajenemis- ja supistumisongelmien esiintymistä ja parantaa painetun piirilevyn luotettavuutta ja vakautta.