电子百科 | 如何避免PCB弯曲和扭曲

作为专业的印刷电路板（PCB）生产厂商，我们深知板材的几何形变，即弯曲和扭曲现象，对下游电子装配和最终产品性能具有决定性的影响。尽管PCB制造涉及复杂的材料科学和多变的热力学过程，可能伴随内应力的产生与释放，但有效控制和预防这些尺寸稳定性问题，是体现我们制造能力和确保客户产品可靠性的核心价值。这要求我们对从原材料的甄选到成品交付的每一个环节，都采取系统化、精细化的管理策略和严谨的工艺控制。

严格的原材料控制与选型

首先，对原材料的控制是预防问题的第一道防线。厂商应优先选用高 Tg 值（玻璃化转变温度）的覆铜板（CCL），这能显著提高板材在高温焊接过程中的耐热性和尺寸稳定性。在排版前，我们必须了解板材经向和纬向的热膨胀系数（CTE）差异，并尽量让电路板的长边方向与CCL的经向保持一致，以利用经向较小的收缩率。来料检验（IQC）环节至关重要，我们必须严格检查来料板材的平整度，对于弯曲度或扭曲度超过IPC或客户标准（如0.75%或1.5%）的板材，必须坚决拒收。

精细化的设计与工程优化

在设计工程阶段，通过CAM工具进行预先优化，可以消除潜在的应力源。我们必须确保多层板的叠层结构在Z轴方向上是绝对对称的，这包括介质厚度、铜箔类型和电路图形的分布。此外，应利用CAM工具分析各层的铜密度，力求铜面积平衡。对于铜面积差异较大的区域或大面积的无铜区，应通过添加配平铜（Dummy Copper）来平衡应力，消除因铜箔分布不均导致的形变。对于客户设计的大尺寸或长条形板，我们应建议客户适当增加板厚，以增强板材刚性，提升其在加工过程中抵抗应变的能力。

压合工艺的精细控制

压合是多层板制造的关键环节，也是内应力产生的主要阶段。我们必须严格按照材料供应商提供的压合温度曲线和时间进行操作，确保树脂充分固化，最大程度释放内部化学应力。压合完成后，禁止快速冷却，必须采用分段、缓慢的冷却方式，使板材内部的铜箔和树脂应力能够有足够的时间逐渐平衡，避免因急剧温差导致瞬间形变。同时，应使用优质且平整的分离层，确保压合过程中对PCB施加均匀的压力。

制造过程中的应力消除

在整个制造流程中，应力消除是贯穿始终的。在关键工序（如钻孔后、蚀刻后或SMT前），我们应增加去应力烘烤环节。将板材置于低于 Tg 温度（例如120°C至150°C）进行长时间烘烤，可以有效地释放内部残留的热应力和机械应力。在蚀刻过程中，必须确保蚀刻液的浓度、温度和喷淋压力均匀，保证铜箔的去除均匀性，减少因铜厚差异造成的应力不平衡。此外，在表面处理等环节，也应确保板材平稳输送，避免悬挂或受力不均。

SMT焊接与低应力后处理

高温焊接是板材最容易发生形变的时刻。针对薄板或大尺寸板，在回流焊或波峰焊过炉时，必须使用专用托盘或钢制夹具，对板材进行物理支撑和固定，以限制其在高温软化状态下的形变。回流焊的温控曲线应严格优化，控制峰值温度，并避免过快的升温和降温速率。在分板环节，应优先推荐使用铣刀分板或邮票孔等低应力连接方式，以替代高机械应力的V-CUT，从而避免切削应力导致板边弯曲和翘曲。

规范化的存储与运输

成品和半成品的存储和运输同样重要。PCB在工序间流转和存储时，必须垂直放置在专用的防静电架上，或平整堆叠，严格避免重物堆压或倾斜放置。同时，存储环境必须进行湿度控制（推荐相对湿度低于60%），防止板材吸潮软化。成品出货时，必须采用真空包装进行密封防潮，并在运输包装箱内使用足够的缓冲材料，确保PCB在运输过程中不受外力冲击或不均匀挤压，最大程度地保持其平整度。

作为专业的PCB制造服务商，迅得电子深知平整度对于高精度电子产品的重要性。我们严格执行上述全部流程控制点，从源头的高 Tg 材料选择、到独有的压合慢速冷却曲线优化，再到SMT焊接过程中的载具辅助技术，每一个环节都致力于将板材弯曲和扭曲的风险降到最低。我们承诺为全球客户提供符合国际标准（如IPC Class 3）的高平整度、高可靠性PCB产品，确保您的后续装配和终端产品性能无忧。选择迅得电子，选择更稳定、更可靠的电路板解决方案。