为什么PCB板合在一起总有很大加速度积分误差很大那?...

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PCB板基本检测9个小常识/PCB板调试方法
PCB板基本检测9个小常识:PCB板的检测是时候要注意一些细节方面,以便更准备的保证产品质量,在检测PCB板的时候,我们应注意下面的9个小常识。
1、严禁在无隔离变压器的情况下,用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备来检测PCB板
严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器,当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时,首先要弄清该机底盘是否带电,否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。
2、检测PCB板要注意电烙铁的绝缘性能
不允许带电使用烙铁焊接,要确认烙铁不带电,最好把烙铁的外壳接地,对MOS电路更应小心,能采用6~8V的低压电路铁就更安全。
3、检测PCB板前要了解集成电路及其相关电路的工作原理
检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。如果具备以上条件,那么分析和检查会容易许多。
4、测试PCB板不要造成引脚间短路
电压测量或用示波器探头测试波形时,表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路,最好在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路,在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。
5、检测PCB板测试仪表内阻要大
测量集成电路引脚直流电压时,应选用表头内阻大于20KΩ/V的万用表,否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。
6、检测PCB板要注意功率集成电路的散热
功率集成电路应散热良好,不允许不带散热器而处于大功率的状态下工作。
7、检测PCB板引线要合理
如需要加接外围元件代替集成电路内部已损坏部分,应选用小型元器件,且接线要合理以免造成不必要的寄生耦合,尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。
8、检测PCB板要保证焊接质量
焊接时确实焊牢,焊锡的堆积、气孔容易造成虚焊。焊接时间一般不超过3秒钟,烙铁的功率应用内热式25W左右。已焊接好的集成电路要仔细查看,最好用欧姆表测量各引脚间有否短路,确认无焊锡粘连现象再接通电源。
9、检测PCB板不要轻易断定集成电路的损坏
不要轻易地判断集成电路已损坏。因为集成电路绝大多数为直接耦合,一旦某一电路不正常,可能会导致多处电压变化,而这些变化不一定是集成电路损坏引起的,另外在有些情况下测得各引脚电压与正常值相符或接近时,也不一定都能说明集成电路就是好的。因为有些软故障不会引起直流电压的变化。
PCB板调试方法:对于刚拿回来的新PCB板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。
对于一个新设计的电路板,调试起来往往会遇到一些困难,特别是当板比较大、元件比较多时,往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法,调试起来将会事半功倍。
PCB板调试步骤
1、对于刚拿回来的新PCB板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。
2、然后就是***元件了。相互独立的模块,如果您没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围,免得到时遇到问题时,无从下手。
一般来说,可以把电源部分先装好,然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握(即使有很大的把握,也建议您加上一个保险丝,以防万一),可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。
先预设好过流保护电流,然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调,并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中,没有出现过流保护等问题,且输出电压也达到了正常,则说明电源部分OK。反之,则要断开电源,寻找故障点,并重复上述步骤,直到电源正常为止。
3、接下来逐渐***其它模块,每***好一个模块,就上电测试一下,上电时也是按照上面的步骤,以避免因为设计错误或/和***错误而导致过流而烧坏元件。
寻找故障PCB板的办法
1、测量电压法寻找故障PCB板
首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常,其次检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。例如,一般的硅三极管导通时,BE结电压在0.7V左右,而CE结电压则在0.3V左右或者更小。如果一个三极管的BE结电压大于0.7V(特殊三极管除外,例如达林顿管等),可能就是BE结就开路。
2、信号注入法寻找故障PCB板
将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。
3、其他寻找故障PCB板的方法
还有很多其它的寻找故障点的方法,例如看、听、闻、摸等。
“看”就是看元件有无明显的机械损坏,例如破裂、烧黑、变形等;
“听”就是听工作声音是否正常,例如一些不该响的东西在响,该响的地方不响或者声音不正常等;
“闻”就是检查是否有异味,例如烧焦的味道、电容电解液的味道等,对于一个有经验的电子维修人员来说,对这些气味是很敏感的;
“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。
一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度以下(注意要先试探性的去摸,千万别把手烫伤了)。
原来PCB板也有这么多的说道啊!
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【说明书】:
技术领域本发明涉及一种PCB板的压合方法,属于PCB压板生产技术领域。背景技术PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件。现代科技中,PCB板作为电子工业最重要的电子部件,小到电子手表、计算器,大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统,几乎每种电子设备,只要有集成电路等电子元器件,为了实现电气互联,都要使用印制电路板,即PCB板。现有技术中的PCB板一般是通过将多层板压合在一起形成的,具体生产时,先将多层板固定,然后在多层板的板与板的间隙间放置半固化的树脂片,在一定温度和压力的作用下,半固化的树脂开始流动,填充线路与基材,当温度降低到一定程度时,树脂开始固化,将多层板粘合在一起形成PCB板。目前,电子科技产品更新换代的速度不断加快,个性化需求日益丰富,这导致PCB板压合生产呈现出批量小、品种多的发展趋势。如图1所示,现有的压板机器一般具有9个大小相同的压盘,相邻两块压盘之间形成压合开口,共形成8个大小相同的开口,每个开口可压8块1.6mm的PCB板(相邻两个PCB板之间用钢板分隔开),一次满负荷运作可生产64块板,而此时如果仅有8块板的订单量,那么仅使用1个开口就可以完成生产,其他7个开口位置的产能就被白白浪费掉了。与之相对应的另一种情况是,现有要求压合的PCB板型号较多,不同型号PCB板的面积大小往往并不完全一样,而压合工艺要求压合之后的多层板,层与层之间必须具有对准度及可靠性,压力是影响上述可靠性的关键因素,面积不同的板在一个压板机器上压合的时候,会导致PCB板受到的压力不均匀,容易出现分层等可靠性问题。下面结合附图详细说明:如图2所示,第一PCB板10的面积大于对照PCB板11的面积,对照PCB板11不能与第四压盘4和第三压盘3的左右完全对齐,当来自第四压盘4的压力压在对照PCB板11上的时候,压力通过与对照PCB板11面积相同且直接接触的位于第三压盘3上的第一压力面31压在第三压盘3上,第三压盘3受力挤压第一PCB板10,此时,同样位于第三压盘3上的且与对照PCB板11不直接接触的第二压力面32的上面并无PCB板,这部分的第三压盘3受到第一PCB板10的反作用力时会产生一个向上的微小变形,这导致这部分的第三压盘对第一PCB板10的压力较小,进而造成位于第二压力面32位置下方的这部分第一PCB板10受到的压力较小,导致整个第一PCB板10受力不均匀,压合后的可靠性差,容易出现分层等问题;如图2所示,对照PCB板11右侧的端部会因第二压力面32位置处的第三压盘3的微小变形而受力不均匀,压合后也会出现可靠性问题。实际生产中,若对照PCB板11的左侧端部不能与第一PCB板10完全对齐,会出现同样的问题。综合以上问题,现有PCB压合生产存在这样一种窘境,一方面因为单种型号的PCB板压合生产批量小,压板机器不能满负荷运转,造成产能浪费;另一方面又因为PCB板型号多,个性化需求多,大量不同型号的PCB板在同一压板机器上生产时不能保证压合的可靠性。因此,如何解决PCB板小批量生产中的产能浪费问题以及多型号PCB板同时生产时的压合可靠性问题是现有技术还没有解决的技术难题。发明内容因此,本发明要解决的技术问题在于克服上述缺陷,提供一种可以将不同型号的PCB板在同一个压板机器中压合生产以减少小批量生产时的产能浪费且能够保证压合可靠性的PCB板的压合方法。为此,本发明提供一种PCB板的压合方法,包括对待压合PCB板进行压合的步骤,将若干种型号的待压合PCB板放置在具有若干个压合件的同一压板机器上进行压合,根根PCB板的材料参数以及相邻不同型号的待压合PCB板的面积差值布置PCB板,使得压合时压合件基本不会由于待压合PCB板的型号不同而产生翘曲变形。本发明提供的PCB板的压合方法,若干个所述压合件沿着压力传递方向布置为至少一排,同一排的相邻压合件之间分别形成大小可调的开口,所述开口用于放置待压合PCB板。本发明提供的PCB板的压合方法,按照相邻不同型号的所述待压合PCB板的面积差值≤20%的方式布置所述待压合PCB板的位置。本发明提供的PCB板的压合方法,按照任意两个不同型号的所述待压合PCB板的面积差值≤20%的方式布置所述待压合PCB板的位置。本发明提供的PCB板的压合方法,不同型号的所述待压合PCB板之间空置至少一个所述开口。本发明提供的PCB板的压合方法,调整所述待压合PCB板的放置位置,使同一排的所有所述待压合PCB板的中心在一条直线上。本发明提供的PCB板的压合方法,调整所述待压合PCB板的放置位置,使同一排的所有所述待压合PCB板的中心在一条直线上且与所述压合件的中轴线重合。本发明提供的PCB板的压合方法,同一排的不同型号的所述待压合PCB板按面积从大到小或从小到大的顺序布置。本发明提供的PCB板的压合方法,不同排的不同型号的所述待压合PCB板同时按照面积从大到小或者从小到大的顺序布置。本发明提供的PCB板的压合方法,在具有一排压合件时,以压合时位于同一排的所有所述待压合PCB板面积的平均值作为基数,计算压板机器所使用的压力。本发明提供的PCB板的压合方法,在具有多排压合件且每排具有的压合件数量相同时,以压合时位于同一排的所有所述待压合PCB板面积的平均值计算总体平均值,以总体平均值作为基数计算压板机器所使用的压力。本发明提供的PCB板的压合方法,根据计算出来的所述压板机器的压力,在一次压合过程中采用分步施加压力的方式进行压合,每一步的压力参数都小于计算出的压板机器所使用的压力。本发明提供的PCB板的压合方法,分步施加压力时遵照压力先增大后减小的趋势。本发明提供的PCB板的压合方法,分步施加压力时每一步的压力都对应特定的压力保持时间。本发明提供的PCB板的压合方法具有以下优点:1.本发明提供的PCB板的压合方法,包括对待压合PCB板进行压合的步骤,其中,将若干种型号的待压合PCB板放置在具有若干个压合件的同一压板机器上进行压合,根根PCB板的材料参数以及相邻不同型号的待压合PCB板的面积差值布置PCB板,使得压合时压合件基本不会由于待压合PCB板的型号不同而产生翘曲变形。该种压合方法打破了在一个压板机器上,一次只能压合一种型号的待压合PCB板的传统思维,通过调整待压合PCB板在压板机器上的放置位置,使得相邻不同型号的待压合PCB板的面积差值位于一定范围内,从而,在压合特定参数的PCB板时,将相邻PCB板由于型号不同而带来的面积差异控制在可以接受的范围内,进而使得该种面积差异不会带来压合件的翘曲变形,或者,即使所述压合件产生翘曲变形也不会影响到PCB板压合的可靠性。综上所述,本申请的压合方法,同时解决了现有技术中的产生浪费以及压合可靠性的问题。2.本发明提供的PCB板的压合方法,若干个所述压合件沿着压力传递方向布置为至少一排,同一排的相邻压合件之间分别形成大小可调的开口,所述开口用于放置待压合PCB板,形成大小可调的开口便于适应不同型号的待压合PCB板的***,使得压合方法的普适性更强;更为重要的是,根据使用的压板机器的实际情况,在压合时,不同型号的所述待压合PCB板之间空置至少一个所述开口,并通过调整所述开口的大小将相邻压合件贴合,从而将两个或者多个压合件完全贴合在一起而形成为一个整体,在压合时,即使相邻PCB板的面积差异较大,上述形成为整体的压合件的抗变形性更大,进而不易于变形,减弱了其受压所产生微小变形的程度,降低由于压合件的变形而对PCB板生产可靠性带来的不利影响,并使得压板机器对不同型号待压合PCB板的压力均匀。3.本发明提供的PCB板的压合方法,按照相邻不同型号的所述待压合PCB板的面积差值≤20%的方式布置所述待压合PCB板的位置,优选地,按照任意两个不同型号的所述待压合PCB板的面积差值≤20%的方式布置所述待压合PCB板的位置。上述方式创造性的运用了通过控制相邻不同型号的PCB板的面积差值来降低压合件可变型性的思路,在压板机器一定的情况下,通过对待压合PCB板的面积差值进行综合考量,在布置PCB板时,相邻开口位置的PCB板的面积差值控制在上述范围内,降低了由于面积差异而导致压合件的翘曲变形,提升了压合可靠性以及均匀性,并且用一个压板机器一次性压合生产出来一种以上型号的PCB板,提升了压板机器的压合生产效率。4.本发明提供的PCB板的压合方法,通过调整在一个压板机器上的位于同一排的待压合PCB板的放置位置,使所有待压合PCB板的中心在一条直线上,可以将不同型号待压合PCB板的面积差异均匀分散到待压合PCB板的边缘位置,减小由于压合件受力不均匀对PCB板的大面积影响;进一步地,调整PCB板的放置位置,使同一排的所有所述待压合PCB板的中心在一条直线上且与所述压合件的中轴线重合,该种方式使得压合件能够均匀受力,使其变形进一步减小,从而进一步提升压合可靠性及均匀性。
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高智&让创新无法想象1900万件&专利数据PCB爆板的真因剖析与防止对策
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PCB爆板的真因剖析与防止对策
电路板会发生爆板(popcorn)或分层(Delamination)的主要原因不外乎一板材吸水二α2/z-CTE太大这两大类,而「板材吸水」所造成的爆板更占了70%的不良,其他原因如PCB结构之涨缩不均,冷热不均、制程受伤与黑化不良…等虽然也不能排除其可能性,但其比率都不太高就是了。
为什么「水」是造成PCB爆板的主要原因?
「水」在100°C以下的时候对爆板的影响不大。
当温度超过100°C后,「水」就会成为树脂的可塑剂。&
树脂吸水较多时Tg会下降(△Tg应该小于5°C)且橡胶态会提早到来,将引发板材Z方向瞬间肿胀(Swelling)而快速开裂(100°C~Tg之间最容易发生),参考文章最前面的图表,水蒸气超过100°C后的气压(psi)将成等比级数增加。&
通常板材的X与Y之CTE(膨胀系数)较稳定,约在15~16ppm/°C之间。另外,板材内的隐性水份也会变成树脂的可塑剂,与外部的水份一起助纣为虐。
当树脂温度超过Tg点之后,就会转变为橡胶态,这时候「水」份对爆板已经转变成为配角,而且这时候的水份也大多已经该变成水蒸气蒸发掉了,再说橡胶态是软的,也不容易有爆板才对。
PCB的「水」从哪里来?
既然「水」对爆板这么重要,那我们得好好研究一下水从哪里来,就我们普遍的了解与认知,大部分的「水」可能都来自于外界,可能是在PCB制程时吸入附著,或是PCB存放时从环境中逐渐扩散(Diffusion)进入;但板材内部结构容易藏水也是可能的原因之一;另外一个你可能想不到的,PCB树脂的分子式里也藏著水分子,加热之后会自行产生水分。所以总结板材吸「水」及藏水处有:
树脂分子本身具有的结构水(树脂分子结构远本具极性(polarity)处已经隐含水分子,只要化学式中含有OH就有机会形成水)。
树脂与玻璃纤维介面处容易藏水(板材使用一条树脂与一条玻璃纤维用经纬编织而成,如果编织不够密实,就会有缝隙,一般建议选用低透气率的扁纤布比较不易藏水)。
树脂与铜箔介面处也容易藏水。
板材的空洞处会藏水。
PCB吸水爆板的改善方案-烘烤
既然「水」是造成PCB爆板的主要原因,所以只要把PCB内的水分去除应该就可以解决大部分的爆板问题了,而【烘烤】则是去除PCB外部水份的最佳方法。既然烘烤的目的是在去除水份,所以烘烤的条件最好要符合下面的要求:
烘烤的温度加热到100°C以上一点点的地方(建议105°C,因为烤箱的温度会有误差),让水份可以变成水蒸气可以比较容易散发掉。
烘烤时最好把每片板子分开来摆放,这样水分才比较容易挥发掉。如果PCB重迭在一起,水份将无法有效逸出。
烤箱一定要有排气装置,否则烘烤时烤箱内全都是水蒸气也没有用。
从PCB板材的选择及制程就开始管控吸水的条件
虽然烘烤是改善爆板的最佳方法,但是烘烤不但浪费时间,也浪费设备与人力,而且PCB烘烤之后Tg值会下降也是问题,比较好的方法是从PCB板材的选择及制程就开始管控吸水的条件。
1. 板材本身如果有极性,就容易吸水。尽量选用不会吸水的树脂来防止板材吸水。
2. 可以选用开(扁)纤布。减少树脂与玻璃纤维介面的空隙,以降低容易藏水的可能性。(下面的图片只是示意图,并不是真正的玻纤布,基本上由经纬两股材料交错编织而成,经纬的交错间如果有空隙,就容易藏水分,所以一般会以透气性来检查其密合度,密合度越好,透气度越小,越不容易藏水,对高频的电路板也比较没有耗损及讯号不等一的问题。)&
图片只是示意图,并不是真正的玻纤布,基本上由经纬两股材料交错编织而成,经纬的交错间如果有空隙,就容易藏水分,所以一般会以透气性来检查其密合度。
3. PCB压合过程管控。PCB完成压合与后烘烤的多层板,可以取试样以相同方法、相同机台量测两次Tg值;凡Tg2-Tg1之△Tg超过2~3°C者(按不同板材而有异),即表示压合制程之固化反应(Hardening含聚合与交联)还不到位,此等未熟化之板类将容易吸水,也容易发生爆板。
4. 按TM-650试验手册2.4.24.1节TMA法去量测问题板之Tg值,并与供应商之规格值对比。凡实测值低于规格值5°C以上者,即表示问题板已存在吸水的病灶。树脂中的水分形同可塑剂,不但会拉低Tg,还会让橡胶态提早到来。
5. 存放超过三个月的多层PCB,可能会出现应力(来自压合)集中行为以及吸水之事实(会增大Z胀)。需执行焊前烘烤(105°C+24小时)之防爆措施,或利用矫平机50片手机板一迭在氮气中185°C+70PSI压烤2小时。客户端超过三个月的板类先烘烤再焊者将可减少爆板,烘烤不但增加成本且对OSP也不利。烘烤时需单片分开烘烤,以利水分充分排出。
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参考资料

 

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