مشکل انقباض برد مدار چاپی

زمانی که اختلاف دما بین ناحیه مرکزی و ناحیه لبه تخته متفاوت باشد، تخته دارای درجات مختلفی از انبساط و انقباض خواهد بود. این مشکل ممکن است باعث آسیب به اتصالات لحیم کاری و اجزای برد مدار چاپی شود و در نتیجه بر عملکرد کل PCB تأثیر بگذارد.

 

مشکل انقباض به تغییر اندازه ناشی از تغییر محتوای رطوبت یا توزیع ناهموار گرما در طول فرآیند ساخت برد مدار چاپی اشاره دارد. در شرایط عادی، برد مدار چاپی پس از پردازش جمع می‌شود که ناشی از تبخیر آب داخلی آن است. با این حال، هنگامی که تخته با محیط مرطوب یا گرمایش مواجه می شود، آب دوباره وارد داخل تخته می شود و باعث بزرگ شدن و کوچک شدن اندازه آن می شود.

 

مشکل انبساط تراکمی و انقباض بردهای مدار چاپی عمدتاً به ضریب انبساط حرارتی مواد مربوط می شود. ضریب انبساط حرارتی مواد مختلف متفاوت است و هنگامی که برد مدار چاپی گرم می شود، قسمت های مختلف درجات انبساط و انقباض متفاوتی خواهند داشت. در شرایط عادی، برد مدار چاپی از فیبر شیشه و رزین اپوکسی تشکیل شده است و ضریب انبساط حرارتی آن در حدود 16-18 ppm/درجه است، در حالی که ضریب انبساط حرارتی فویل مس حدود 17 ppm/ درجه است.

 

تصویر: اکسید قهوه ای

 

 

انبساط و انقباض بردهای مدار اثرات زیر را بر روی محصول خواهد داشت

 

1. باعث کاهش عملکرد الکتریکی برد مدار چاپی می شود

اگر مشکل انبساط و انقباض بردهای مدار چاپی به موقع حل نشود، می تواند باعث جدا شدن بین لایه ای مواد، پارگی لایه عایق و ... و کاهش عملکرد الکتریکی شود. این نه تنها عملکرد کل مدار را کاهش می دهد، بلکه خطرات ایمنی محصولات الکترونیکی را در حین کار افزایش می دهد.

2. تأثیر بر قابلیت اطمینان محصول

مشکل انبساط و انقباض برد مدار چاپی می تواند استرس داخلی محصولات الکترونیکی را افزایش داده و منجر به مسائلی مانند شلی دستگاه و ترک های اتصال لحیم کاری شود و قابلیت اطمینان محصول را کاهش دهد.

 

برای حل مشکل انبساط و انقباض تراکم برد مدار معمولاً اقدامات زیر انجام می شود:

 

1. مواد مناسب را انتخاب کنید. مهندسان می توانند موادی با ضریب انبساط حرارتی کمتری را برای تولید بردهای مدار انتخاب کنند، مانند پلی آمید (PI) و پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE). این مواد دارای مقاومت عالی در دمای بالا و خواص مکانیکی هستند که می تواند به طور موثری انبساط و انقباض برد مدار را کاهش دهد.

2. طرح اتصال لحیم کاری را تنظیم کنید. چیدمان صحیح اتصال لحیم کاری می تواند مشکل تمرکز تنش ناشی از انبساط و انقباض PCB را کاهش دهد. فاصله اتصالات لحیم کاری باید تا حد امکان یکنواخت و تا حد امکان از لبه تخته دور باشد. این می تواند به طور موثر استرس اتصالات لحیم کاری pcb را کاهش دهد و خطر ترک خوردن اتصالات لحیم کاری را کاهش دهد.

3. دما را کنترل کنید. در فرآیند ساخت PCB، دمای پرس و زمان پرس باید با توجه به ویژگی های مواد و محیط فرآیند کنترل و بهینه شود. یک فرآیند پرس معقول می تواند انبساط و انقباض PCB را کاهش دهد و عملکرد الکتریکی برد مدار چاپی را تضمین کند.

 

فشردگی و جمع شدگی برد مدار چاپی یک مشکل رایج اما جدی است که می تواند بر عملکرد و عمر برد مدار چاپی تاثیر بگذارد. اقدامات فوق می تواند به طور موثری بروز مشکلات انبساط و انقباض را کاهش داده و قابلیت اطمینان و پایداری برد مدار چاپی را بهبود بخشد.