PCB är en vanlig typ av substrat i elektroniska produkter. Under PCB-tillverkningsprocessen är filmkrympning ett vanligt problem.
PCB-filmexpansion och kontraktionstoleransstandard
1. Översikt över filmtillväxt och krympning
Filmexpansion och sammandragning avser termisk expansion eller sammandragning av filmmaterial (vanligtvis glasfiberförstärkt harts) under PCB-tillverkningsprocessen. På grund av den höga temperaturbehandlingen under PCB-tillverkning kommer filmmaterialet att genomgå viss expansion och sammandragning, vilket kommer att påverka PCB:s dimensionella stabilitet.
2. PCB-filmexpansion och kontraktionstoleransstandard
PCB-industrin har fastställt motsvarande toleransstandarder för frågan om filmexpansion och sammandragning. Enligt IPC-A-600G- och IPC-6012D-standarderna är filmexpansions- och kontraktionstoleranser i allmänhet uppdelade i två aspekter, nämligen linjär expansionstolerans och bländarpositionstolerans.
a. Linjär expansionstolerans
Vanligtvis betraktar PCB-industrin filmexpansion och sammandragning som ett problem med linjeexpansion, eftersom expansion och sammandragning av filmmaterial huvudsakligen orsakar dimensionsavvikelser i trådarna eller spår i PCB-ledningar. Enligt IPC-A-600G-standarden är den vanliga linjära expansionstoleransen 1 till 2,5 mil per tum (25,4 mm) (ungefär 25 till 64 μm).
b. Bländarlägestolerans
Å andra sidan kan utvidgningen och sammandragningen av filmen också påverka noggrannheten i bländarläget på PCB:n. Enligt IPC-6012D-standarden är öppningens positionstolerans i allmänhet ± 2mil (cirka ± 51 μm), vilket innebär att öppningen på PCB:n kan uppleva en maximal positionsavvikelse på ± 2mil (ungefär ± ± 51 µm).
Metoder för att hantera expansion och kontraktion av PCB-film
1. Kontrollera den termiska exponeringstiden
Den termiska exponeringstiden under PCB-tillverkning är en av huvudfaktorerna som orsakar filmexpansion och sammandragning. För att minska graden av expansion och kontraktion är det nödvändigt att kontrollera tiden och temperaturen för termisk exponering. I varje steg av PCB-tillverkning, särskilt i kopparplätering och termoplastiska pressprocesser, är det nödvändigt att strikt kontrollera tiden för termisk exponering för att minska den termiska påverkan av filmmaterial.
2. Välj lämpligt filmmaterial
Olika typer av filmmaterial har olika expansions- och kontraktionsegenskaper. I processen för PCB-design och tillverkning bör lämpliga filmmaterial väljas enligt specifika krav, och material med stabil expansion och sammandragning bör väljas så mycket som möjligt. Användning av filmmaterial med hög glasövergångstemperatur (Tg) kan till exempel minska graden av expansion och kontraktion.
3. Inför kompensationsdesign
I PCB-design kan vissa kompensationsdesigner införas för att ta itu med frågan om filmexpansion och sammandragning. Till exempel att lämna ett visst utrymme och marginal vid routingplanering för att ha tillräcklig feltolerans under filmexpansion och sammandragning. Dessutom kan speciella ledningsmetoder användas, såsom styrning av ledningarnas riktning och längd, för att minimera påverkan av filmexpansion och sammandragning på kretskortet.
4. Strikt kontrollera tillverkningsprocessen
Strikt kontrollera varje steg i PCB-tillverkningsprocessen, särskilt temperatur- och tidskontroll. En rimlig temperaturkurva och strikt tidskontroll kan minska förekomsten och graden av filmkrympning och expansion. Temperaturgradienten under tillverkningsprocessen bör vara rimlig, eftersom för snabb eller för långsam uppvärmning och nedkylning kan orsaka problem med filmexpansion och kontraktion.